舒向榮,謝 棟
(1.天津市環(huán)湖醫(yī)院,天津 300050; 2.天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院,天津 300052)
肝移植被公認(rèn)是治療終末期肝病患者唯一有效的方法,可以明顯增加終末期肝病患者的存活率。然而,肝移植術(shù)后適量使用免疫抑制劑對(duì)于移植物存活及受者生存率至關(guān)重要。上世紀(jì)90年代后,他克莫司被廣泛用于預(yù)防肝移植術(shù)后排斥反應(yīng)的發(fā)生[1]。但是他克莫司較窄的有效治療窗、不同個(gè)體間有顯著差異的藥動(dòng)力學(xué)參數(shù)以及在血藥濃度與藥效之間沒(méi)有明顯的線性關(guān)系等特點(diǎn),導(dǎo)致其在臨床上應(yīng)用時(shí),個(gè)體之間給藥劑量具有顯著差異,標(biāo)準(zhǔn)給藥劑量很可能不適用于每一名患者[2]。給藥劑量過(guò)大容易引起藥物毒性反應(yīng),給藥劑量不足可導(dǎo)致排斥反應(yīng)的發(fā)生。臨床上根據(jù)用藥后的血藥濃度反饋調(diào)節(jié)他克莫司的給藥劑量具有明顯的滯后性,不能滿足臨床對(duì)不同患者個(gè)體化用藥的需求,在一定程度上影響了他克莫司治療的效果。目前,研究結(jié)果表明他克莫司主要通過(guò)肝臟和小腸的細(xì)胞色素P450系(主要包括CYP3A5和CYP3A4)代謝[3],這兩者在體內(nèi)的含量受編碼基因所調(diào)控。隨著藥物基因組學(xué)的發(fā)展,基因?qū)τ谒幬锎x的影響越來(lái)越被人們所熟知。近年來(lái),越來(lái)越多的研究結(jié)果顯示,藥物代謝酶細(xì)胞色素P450 3A5(CYP3A5)的基因多態(tài)性是造成患者血漿中他克莫司濃度個(gè)體差異的主要原因。 江佳等[4]研究發(fā)現(xiàn),異基因造血干細(xì)胞移植受者CYP3A5*3基因多態(tài)性對(duì)他克莫司在人體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)有顯著的影響,臨床使用該藥物時(shí)應(yīng)注意。席蘭艷等[5]對(duì)腎移植后的高血壓患者的研究表明,CYP3A5*3突變純合子患者的他克莫司血藥濃度/劑量比顯著高于CYP3A5野生型和CYP3A5突變雜合子的基因型患者,提示在給藥時(shí)要注意劑量調(diào)整。沈叢歡等[6]在肝移植患者中進(jìn)行了為期1年的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),CYP3A5野生型和CYP3A5突變雜合子型受者在治療時(shí)如想達(dá)到相同的血藥濃度,需要比CYP3A5*3純合子型受者服用更高劑量的他克莫司。由此可見(jiàn),研究CYP3A5基因分型與他克莫司的血藥濃度之間的關(guān)系顯得尤為重要,并且有望在不久的將來(lái)為優(yōu)化肝移植患者的免疫抑制劑治療提供幫助,實(shí)現(xiàn)真正意義上的個(gè)體化用藥。
他克莫司是一種脂溶性較強(qiáng)的大環(huán)內(nèi)酯抗生素,最早是由一種鏈霉菌的培養(yǎng)液中提取獲得。該藥物可靜脈給藥,但在條件允許的情況下推薦口服給藥的方式。該藥物口服后經(jīng)胃腸道吸收,吸收速度快卻并不完全,生物利用度不高,約為25%左右,口服吸收后達(dá)峰時(shí)間約1~2 h,半衰期約為7 h。在患者的生理?xiàng)l件并無(wú)明顯差異的前提下,他克莫司在不同患者間測(cè)得的血藥濃度也有較大的差別,提示他克莫司在不同個(gè)體間代謝有明顯的差異。他克莫司是一種鈣調(diào)磷酸酶抑制劑(CNI),其作用機(jī)制是通過(guò)與細(xì)胞中他克莫司結(jié)合蛋白-12(FKBP-12)特異性結(jié)合,在細(xì)胞內(nèi)蓄積,特異性抑制鈣調(diào)磷酸酶,從而抑制T淋巴細(xì)胞的活化以及T輔助細(xì)胞依賴型B細(xì)胞的增生,達(dá)到全面抑制T淋巴細(xì)胞的作用。他克莫司活性遠(yuǎn)高于環(huán)孢素(CsA),約為后者的100倍。他克莫司在1989年的一次肝移植術(shù)后首次得到應(yīng)用。后在1997年經(jīng)美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,用于臨床腎移植。我國(guó)在1999年經(jīng)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)在臨床使用該藥物,用以預(yù)防器官移植后的急性排斥反應(yīng),成為接受肝、腎以及骨髓移植手術(shù)后患者首選的免疫抑制藥物,目前已得到廣泛應(yīng)用。但是因?yàn)樗四镜闹委煷罢宜巹?dòng)學(xué)參數(shù)在患者個(gè)體間差異較大,因此該藥物在不同個(gè)體間發(fā)揮免疫抑制作用亦不盡相同,同時(shí)還會(huì)碰到一些如心血管系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)等常見(jiàn)的不良反應(yīng)。因此,如何優(yōu)化他克莫司的個(gè)體化給藥方案,預(yù)測(cè)及確定血液中他克莫司的濃度,以便在預(yù)防急性排斥反應(yīng)發(fā)生的同時(shí)有效降低不良反應(yīng)的發(fā)生率,提高移植臟器及患者的存活率,是一個(gè)亟待解決的難題[7]。
編碼CYP3A5基因位于人類第7號(hào)染色體,是P450 3A 家族活性最高的酶。目前已發(fā)現(xiàn)CYP3A5等位基因多達(dá)25種以上,其中最具功能意義的是CYP3A5第3內(nèi)含子的突變,這也是影響中國(guó)人群CYP3A5活性與表達(dá)的重要因素之一,其在國(guó)人中的突變率為71%~76%[8]。其發(fā)生機(jī)制如下:CYP3A5在內(nèi)含子3的6 986位點(diǎn)密碼子(A>G)發(fā)生突變,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄的核糖核酸插入部分內(nèi)含子3,進(jìn)而使得終止密碼子提前出現(xiàn)。由此將CYP3A5的6 986位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性的突變純合型(GG)命名為CYP3A5(*3/*3),即慢代謝型。而只有攜帶至少一個(gè)*1等位基因的個(gè)體才能表達(dá)CYP3A5蛋白,故將野生純合型(AA)命名為CYP3A5(*1/*1),雜合型(AG)命名為CYP3A5(*1/*3),即快代謝型[9]。另外,基因突變頻率發(fā)生率較高的還有,在白種人的CYP3A5*1C突變頻率為4.6%;CYP3A5*3在白種人的突變頻率為77.6%。在黑種人中,CYP3A5*6的突變頻率為22.0%,CYP3A5*7突變頻率為10.0%。已有大量研究顯示,他克莫司藥動(dòng)學(xué)與不同個(gè)體間CYP3A5基因多態(tài)性之間具有一定的相關(guān)性。
國(guó)內(nèi)外大量研究表明,腎移植受者CYP3A5*1/*1和*1/*3型的患者與基因型為CYP3A5*3/*3型的患者相比,達(dá)到相似的血藥濃度需要服用更高劑量的他克莫司。 Jonge等[10]研究發(fā)現(xiàn), CYP3A4活性和CYP3A5基因型解釋了他克莫司劑量需求和清除率的56%~59%的變異性,其中CYP3A5基因型對(duì)該研究的貢獻(xiàn)率達(dá)到了30%。王明睿等[11]研究結(jié)果顯示,CYP3A5基因多態(tài)性顯著影響腎移植術(shù)后患者血他克莫司濃度,而且這種影響在術(shù)后兩年內(nèi)都會(huì)存在。與之相對(duì)應(yīng)的另一項(xiàng)研究中,衛(wèi)澤武等[12]發(fā)現(xiàn),在穩(wěn)定期腎移植受者中,不同基因型患者的他克莫司的血藥濃度與給藥劑量之間也存在差異。其中,CYP3A5*3*3/*3型受者TAC劑量顯著低于*1/*3、*1/*1型受者,且*1/*3型受者顯著低于*1/*1型受者;*3/*3型受者TAC的C/D值顯著高于*1/*3、*1/*1型受者,且*1/*3型受者顯著高于*1/*1型受者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另有研究表明,根據(jù)CYP3A5*3基因型調(diào)整他克莫司劑量?jī)?yōu)于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)性給藥方案,能有效地使各基因型受者在腎移植術(shù)后早期迅速達(dá)到有效的血藥濃度范圍[13]。與腎移植術(shù)后CYP3A5基因多態(tài)性與他克莫司濃度關(guān)系相似,接受肝移植術(shù)的患者中,CYP3A5*1/1和*1/*3型受者在使用他克莫司治療后,如果希望達(dá)到與CYP3A5*3/*3型受者相似的血藥濃度,那么就需要服用更高劑量的他克莫司。
3.1非亞裔肝移植人群中CYP3A5基因多態(tài)性與他克莫司血藥濃度或劑量的相關(guān)性 CYP3A5基因的多態(tài)性是影響接受肝移植患者他克莫司血藥濃度的重要遺傳因素之一。接受肝移植患者用藥前進(jìn)行基因型檢測(cè),可以在一定程度上有效地對(duì)他克莫司的給藥劑量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整[6]。由于CYP3A5在肝、腸道都有表達(dá),與其他的大型器官移植術(shù)相比,對(duì)接受肝移植的患者來(lái)說(shuō),其CYP3A5基因多態(tài)性與他克莫司藥動(dòng)學(xué)之間的關(guān)系更為復(fù)雜。供肝的基因型與接受移植的患者不完全相同是經(jīng)常碰到的情況,隨著移植肝在術(shù)后對(duì)于藥物代謝能力的逐漸恢復(fù)和加強(qiáng),以及接受肝移植的患者病理生理?xiàng)l件的不斷改善,供肝和受肝者的CYP3A5基因型在肝移植術(shù)后不同時(shí)間段,對(duì)他克莫司代謝所產(chǎn)生的影響很可能是完全不同的。已有的研究結(jié)果表明[14],移植肝中CYP3A5的基因多態(tài)性對(duì)受者體內(nèi)他克莫司血藥濃度與劑量比值影響較大的時(shí)期是肝移植術(shù)后的1個(gè)月內(nèi),其中CYP3A5*3/*3型患者的他克莫司血藥濃度比CYP3A5*1/*1和*1/*3型患者的要高大約1.3~2倍,而小腸CYP3A5*3/*3型患者的他克莫司血藥濃度比CYP3A5*1/*1型只高1.1~1.4倍。在一項(xiàng)對(duì)179名兒童肝移植患者的回顧性研究中發(fā)現(xiàn),受肝者如果攜帶CYPA3A5 * 1基因, 與CYP3A5 * 3 / * 3基因型相比,需要的他克莫司日劑量較高[15]。還有研究發(fā)現(xiàn),如果供肝的基因型為CYP 3A5*3/*3,則其相應(yīng)受者的他克莫司血藥濃度與給藥劑量之比在術(shù)后1個(gè)月內(nèi)相較接受攜帶CYP3A5*1等位基因供肝的受者為高[16]。Ji等[17]隨訪58例肝移植的受者,對(duì)移植術(shù)后48個(gè)月的患者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明,供肝與受者小腸CYP3A5基因分型對(duì)他克莫司的血藥濃度與給藥劑量的比值有影響。其發(fā)現(xiàn)CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3型患者接受 CYP3A5*1/*1 和CYP3A5*1/*3型患者供肝后血藥濃度與給藥劑量的比值為最低,CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3型患者接受CYP 3A5*3/*3型供肝者次之,CYP3A5*3/*3型患者接受 CYP3A5*3/*3型供肝后,血液中他克莫司濃度與劑量比值最高,而CYP3A5*3/*3型患者接受CYP3A5野生型供肝1個(gè)月內(nèi)從最高值逐漸降低,之后則趨于平穩(wěn),血他克莫司濃度與劑量比值稍低于 CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3型患者接受CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3供肝組,說(shuō)明隨著患者移植的肝臟代謝功能的逐步恢復(fù),其CYP3A5基因分型對(duì)他克莫司的代謝影響逐漸占據(jù)主體地位。Muraki等[18]的研究結(jié)果與之相似,但不同的是,他們認(rèn)為移植術(shù)后6個(gè)月后供肝的基因分型才會(huì)發(fā)揮作用。Calvo[19]等研究發(fā)現(xiàn),在小兒肝移植后的第一日,CYP3A5基因型供體對(duì)于他克莫司血液濃度具有顯著的影響,且該影響要大于CYP3A4基因型的供體。同時(shí)發(fā)現(xiàn),CYP3A5*3/*3型基因攜帶者使用同樣劑量的他克莫司后,血藥濃度較其他基因型組合高,大多數(shù)CYP3A51/*1和*CYP3A5*3/*3兒童患者的他克莫司濃度低于治療范圍。
3.2亞裔肝移植人群中CYP3A5基因多態(tài)性與他克莫司血藥濃度或劑量的相關(guān)性 Zhu等[20]研究發(fā)現(xiàn),在亞洲成人及兒童患者中,CYP3A5、CYP2C9和CYP2C19不同基因型組合之間對(duì)藥物代謝無(wú)顯著性差異,但是單從CYP3A5基因來(lái)看,CYP3A5*3/*3型基因攜帶者對(duì)于他克莫司的生物利用度最高。Liao等[21]研究證實(shí), CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3型人群對(duì)于他克莫司的代謝較快,而CYP3A5*3/*3型人群維持他克莫司高血藥濃度則相對(duì)比較容易。Liu等[22]研究發(fā)現(xiàn),在接受肝移植手術(shù)并使用他克莫司治療的人群中,CYP3A5*3/*3型基因的人群在第3日、第7日、第2周、第3周,以及1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)測(cè)定他克莫司血藥濃度,都比CYP3A5*1/*1和*1/*3型基因的人群他克莫司血藥濃度要高。朱立勤等[23]對(duì)97例肝移植患者的研究結(jié)果顯示,在術(shù)后1周、2周和1個(gè)月,CYP3A5*3/*3基因型患者的他克莫司濃度劑量比值顯著高于CYP3A5*1/*1和*1/*3型人群。供體CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3型患者術(shù)后2、4、12周他克莫司濃度劑量比明顯低于CYP3A5*3/*3型患者,而受體CYP3A5*1和*3基因型組間他克莫司濃度劑量比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 Liu等[24]對(duì)中國(guó)170例肝移植患者的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn),供體基因CYP3A5與受體基因一起,影響著他克莫司在體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)過(guò)程。但是劉曉雪等[25]對(duì)28例肝移植患者的隨訪結(jié)果顯示,CYP3A5*3等基因多態(tài)性對(duì)他克莫司的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)無(wú)明顯影響。
然而,對(duì)于肝移植術(shù)后CYP3A5基因多態(tài)性與他克莫司藥動(dòng)學(xué)關(guān)系的研究還相對(duì)較少,遺傳因素以及非遺傳因素對(duì)于他克莫司藥動(dòng)學(xué)的影響、各影響因素之間的相互作用對(duì)其影響方面的研究結(jié)論尚不完全一致,還有待進(jìn)一步的研究證實(shí)。
他克莫司等免疫抑制劑的應(yīng)用為廣大移植術(shù)后患者帶來(lái)了希望,與此同時(shí)由于劑量過(guò)高或過(guò)低造成的不良預(yù)后給其應(yīng)用帶來(lái)了困擾。隨著對(duì)人體基因研究的不斷深入,通過(guò)基因檢測(cè)手段,根據(jù)基因檢測(cè)結(jié)果,對(duì)不同基因型的個(gè)體選擇不同的藥物和給藥方案,用以合理調(diào)整他克莫司等免疫抑制劑的初始劑量,真正實(shí)現(xiàn)患者個(gè)體化給藥和精準(zhǔn)治療,這樣不但可以減少藥物導(dǎo)致的不良反應(yīng)的發(fā)生,提高治療的效果,還可以給患者降低藥品費(fèi)用,一定程度上減少經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),從而實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療。