劉林林 阿薩亞 劉建芳 陳 琳 劉 丹 謝宏波 劉名義 夏春華▲
1.南昌市洪都中醫(yī)院臨床試驗(yàn)機(jī)構(gòu),江西南昌 330038;2.南昌大學(xué)臨床藥理研究所,江西南昌 330031;3.江西省皮膚病??漆t(yī)院藥劑科,江西南昌 330000
氨氯地平選擇性抑制鈣離子跨膜進(jìn)入心肌細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞,有效降低血管收縮力,臨床廣泛用于治療高血壓和缺血性心臟病[1]。但氨氯地平的治療效果常具有明顯的個(gè)體差異[2],藥物代謝酶的基因多態(tài)性常常被認(rèn)為是其重要影響因素之一。氨氯地平主要經(jīng)細(xì)胞色素P450 3A4(cytochrome P450 3A4,CYP3A4)酶進(jìn)行代謝[3],它在不同個(gè)體中的表達(dá)水平以及酶活性也都顯示出明顯的種族異質(zhì)性和個(gè)體差異,極大地影響了治療結(jié)果[4-5],常常導(dǎo)致治療失敗,甚至嚴(yán)重的藥物毒副作用。其本身的遺傳多態(tài)性是藥物代謝個(gè)體間差異的主要來源[6-8]。此外,孕烷X 受體(pregnane X receptor,PXR)的基因多態(tài)性也是導(dǎo)致CYP3A4 在不同人群中差異的重要因素之一[9-11],而白介素-10(interleukin-10,IL-10)則有研究表明,在給予健康受試者IL-10 后,CYP3A4 的活性約降低12%[12],表明CYP3A4 的基因多態(tài)性可直接影響或通過PXR 或IL-10 基因多態(tài)性改變CYP3A 酶系的活性,從而間接影響氨氯地平的藥代動(dòng)力學(xué)過程。本研究旨在探討CYP3A4、PXR 和IL-10 基因多態(tài)性對(duì)43 名中國健康受試者空腹及餐后單次口服氨氯地平藥代動(dòng)力學(xué)特征的影響。
本臨床研究完成于2015年,并獲得醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn){[2014]倫理審第(050)號(hào)},所有受試者均在篩選前簽署知情同意書,共有43 名中國籍健康男性受試者入組此項(xiàng)研究,年齡18~40 歲,平均(23.1±1.6)歲;體重指數(shù)(body mass index,BMI)19~24 kg/m2,平均(21.4±1.7)kg/m2,所有受試者試驗(yàn)前經(jīng)一般體格檢查、詢問既往用藥史、實(shí)驗(yàn)室檢查(檢查項(xiàng)目包括血常規(guī)、尿常規(guī)、肝腎功能等)以及心電圖檢查,未發(fā)現(xiàn)異常,身體狀況良好,均無煙酒嗜好,在試驗(yàn)前2 周內(nèi)未服用過任何其他藥物。
受試者按隨機(jī)數(shù)字表法分為空腹組和餐后組,分別在空腹?fàn)顟B(tài)和高脂高熱量飲食后30 min 單劑量交叉口服給予10 mg 苯磺酸氨氯地平片(北京天然藥物研究所平衡南洋制藥廠;生產(chǎn)批號(hào):19-131104;規(guī)格:10 mg/片),分別于給藥前和給藥后2、4、5、6、7、8、10、12、24、48、72、96、120、144、168 h 共16 個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集4.0 ml 上肢靜脈血,分離取上層血漿樣品放置于-80℃冰箱冷凍避光保存,兩試驗(yàn)周期之間設(shè)兩周的清洗期。血樣中氨氯地平的濃度通過液相二級(jí)質(zhì)譜(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LCMS/MS)方法進(jìn)行測(cè)定。
使用DNA 純化試劑盒(北京全式金)提取外周血基因組DNA,然后采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長度多態(tài)性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)方法對(duì)CYP3A4(13989A>G、15820C>G、17776Ainsertion)、PXR(24381A>C、3'UTR10719G>A、3'UTR11193T>C)和IL-10(1082G>A、819C>T、592C>A)進(jìn)行基因分型。PCR 反應(yīng)體系共25 μl,包含2×Easy Taq@PCR SuperMix 12.5 μl,正向引物(10 μmol/L)0.5 μl,反向引物(10 μmol/L)0.5 μl,ddH2O 6.5 μl,基因組DNA 5 μl。PCR 反應(yīng)程序設(shè)置如下:94℃預(yù)變性5 min;94℃變性45 s,56℃退火45 s,72℃延伸45 s,共30 個(gè)循環(huán),72℃延伸7 min,擴(kuò)增后的產(chǎn)物37℃消化2 h,PCR 最終產(chǎn)物用2%的瓊脂糖凝膠電泳條帶分析。
1.4.1 色譜條件 色譜柱:Lunna-C18柱(50 mm×2.0 mm,5 μm);流動(dòng)相:2 mmol/L 甲酸銨(PH3.0):乙腈=65∶35(v/v);流速:400 L/min。
1.4.2 質(zhì)譜條件 離子化方式:電噴霧離子源(electron spray ionization,ESI+);監(jiān)測(cè)方式:多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multiple reaction monitoring,MRM);霧化器壓力(Gas1):40 psi;離子化電壓:5500 V;檢測(cè)離子:m/z 409.1→238.0(氨氯地平)以及m/z 480.2→315.0(內(nèi)標(biāo)物尼卡地平)。
1.4.3 血漿樣品處理方法 有機(jī)溶劑液液萃取法。取200 μl 待測(cè)血漿,精密加入20 μl 內(nèi)標(biāo)(1.0 ng/ml)和20 μl 空白溶劑,再加入20 μl 氫氧化鈉溶液(1 mol/L),以及1000 μl 叔丁基甲醚,渦旋振蕩3 min,15 000 r/min離心5 min,離心半徑8.2 cm,分層,取上層清液850 μl置于濃縮揮干儀中45℃減壓干燥約20 min,殘?jiān)?00 μl 流動(dòng)相進(jìn)行復(fù)溶,渦旋振蕩3 min,20 000 r/min離心5 min,離心半徑8.2 cm,取上層清液100 μl 進(jìn)行分析測(cè)定。血漿中的氨氯地平在0.05~16.2 ng/ml 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,檢測(cè)方法無明顯的基質(zhì)效應(yīng),低、中、高濃度的提取回收率>85%,批間、批內(nèi)精密度與準(zhǔn)確度均符合要求[13]。
本研究中血藥濃度數(shù)據(jù)用DAS 2.1 軟件以非房室模型對(duì)氨氯地平在體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行估算分析,藥動(dòng)學(xué)參數(shù)主要包括峰濃度(cmax),達(dá)峰時(shí)間(Tmax),半衰期(t1/2)和藥時(shí)曲線下面積(area under the curve,AUC)。
采用SPSS 19.0 進(jìn)行χ2檢驗(yàn)判定各基因型頻率分布是否符合Hardy-Weinberg 遺傳平衡定律,計(jì)量數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析(ANOVA),兩組間比較采用t 檢驗(yàn),以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
空腹組最終完成試驗(yàn)的男性健康受試者22 名,年齡21~24 歲,平均(22.0±0.8)歲;身高162~178 cm,平均(169.9±4.4)cm;體重52.0~75.0 kg,平均(61.8±6.9)kg;體重指數(shù)19.0~23.9 kg/m2,平均(21.4±1.8)kg/m2。餐后組入組健康男性受試者22 名,最終完成試驗(yàn)者有21 名,年齡22~28 歲,平均(24.0±1.5)歲;身高168~180 cm,平均(171.6±4.1)cm;體重51.1~74.3 kg,平均(63.0±5.8)kg;體重指數(shù)19.2~24.0 kg/m2,平均(21.4±1.7)kg/m2。兩組受試者的年齡、身高、體重和BMI 比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
本研究通過PCR 方法對(duì)CYP3A4、PXR 和IL-10進(jìn)行基因分型,結(jié)果顯示CYP3A4 在17776 A insertion、15820C>G、13989A>G 位點(diǎn)的突變頻率分別為11.6%(5/43)、20.9%(9/43)、16.5%(7/43),PXR 在24381A>C、3'UTR11193T>C、3'UTR10719G>A 位點(diǎn)的突變頻率分別為27.9%(12/43)、25.5%(11/43)、18.6%(8/43),IL-10 在592C>A、819C>T、1082G>A 位點(diǎn)的突變頻率分別為18.6%(8/43)、23.2%(10/43)、11.6%(5/43)。對(duì)上述基因型進(jìn)行Hardy-Weinberg 遺傳平衡檢驗(yàn),結(jié)果均顯示P>0.05,基因型符合Hardy-Weinberg 遺傳平衡定律,具有群體代表性。
通過對(duì)CYP3A4、PXR、IL-10 三個(gè)基因突變的相互影響的關(guān)聯(lián)性分析,結(jié)果顯示IL-10 突變與PXR突變呈明顯相關(guān)性,其他基因之間關(guān)聯(lián)性不大(表1),IL-10 突變引起PXR 突變的概率為71.4%,不引起PXR 突變的概率為28.6%。
表1 43 名受試者CYP3A4、PXR 和IL-10 各突變位點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性分析[n(%)]
CYP3A4、PXR 和IL-10 各基因突變位點(diǎn)對(duì)空腹及餐后口服氨氯地平的受試者體內(nèi)主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(AUC0-∞、AUC0-t、t1/2或cmax)均無顯著影響(P>0.05)(表2)??崭菇M和餐后組的氨氯地平藥動(dòng)學(xué)參數(shù)差異結(jié)果顯示,餐后組的cmax、AUC0-t和AUC0-∞高于空腹組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表3)。
表2 CYP3A4、PXR 和IL-10 各基因突變位點(diǎn)對(duì)口服氨氯地平的43名受試者體內(nèi)主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(AUC0-∞、AUC0-t、t1/2 或cmax)影響的方差分析結(jié)果
表3 空腹組和餐后組口服給予10 mg 氨氯地平后藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比較(s)
表3 空腹組和餐后組口服給予10 mg 氨氯地平后藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比較(s)
與空腹組比較,aP<0.05
空腹組餐后組43.40±9.32 42.75±7.57 4.18±0.73 5.17±1.83a 6.18±1.84 7.71±4.36 212.09±40.53 291.20±92.02a 228.57±52.37 313.21±103.47a組別 t1/2(h)cmax(ng/ml)Tmax(h)AUC0-t(ng·h/ml)AUC0-∞(ng·h/ml)
氨氯地平是臨床上常用的降壓藥之一,在體內(nèi)主要經(jīng)肝臟CYP3A4 酶系代謝,其療效在個(gè)體間存在顯著差異,可能與藥物代謝酶CYP3A4 的基因多態(tài)性有關(guān)。儲(chǔ)小曼等[14]發(fā)現(xiàn)CYP3A4*4、*5、*6 等位基因的存在可能降低藥物代謝酶CYP3A4 的活性,從而影響環(huán)孢素A 在體內(nèi)的代謝過程,CYP3A4*4、*5、*6 分別對(duì)應(yīng)13989A>G、15820C>G、17776 A insertion 三個(gè)突變位點(diǎn)。CYP3A4 受多種轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控,其中PXR 被認(rèn)為是最關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子,其基因多態(tài)性可能間接影響CYP3A4 的表達(dá)水平[11,15]。雖然在PXR 中發(fā)現(xiàn)了許多單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNPs),并且似乎影響PXR 功能,但是其對(duì)人類受試者中CYP3A4 表達(dá)的影響還未深入研究[10]。另一方面,IL-10 是一類抗炎細(xì)胞因子,影響基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成,也能參與調(diào)節(jié)CYP3A4 的酶活性[16]。研究發(fā)現(xiàn),IL-10 存在的3 個(gè)SNPs,即1082G>A、819C>T和592C>A 可能與IL-10 表達(dá)降低相關(guān)[17]。因此,本研究探討CYP3A4-(Exon-917776A)、CYP3A4-(Exon7-15820C>G)、CYP3A4-(Exon5-13989A>G);PXR-(Exon1-24381A>C)、PXR-(3'-UTR11193T>C)、PXR-(3'-UTR10719G>A);IL-10-(592C>A),IL-10-(819C>T),IL-10-(1082G>A)9 個(gè)突變位點(diǎn)對(duì)氨氯地平藥代動(dòng)力學(xué)特征的影響。
本研究結(jié)果顯示,三個(gè)CYP3A4 基因型、三個(gè)PXR 基因型和三個(gè)IL-10 基因型對(duì)氨氯地平在體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)無明顯影響(P>0.05)。Guo 等[18]研究基因多態(tài)性因素對(duì)高血壓患者氨氯地平藥代動(dòng)力學(xué)過程的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)CYP3A4*1G 和CYP3A5*3 的基因多態(tài)性對(duì)氨氯地平血藥濃度無影響(P>0.05),與本研究在健康受試者中所獲得的結(jié)果相一致。在CYP3A4 所發(fā)現(xiàn)的39 個(gè)突變位點(diǎn)中,絕大多數(shù)位點(diǎn)的突變不會(huì)改變酶的活性,僅有少數(shù)位點(diǎn)上的突變能影響酶的活性[1]。本研究中未能觀察到CYP3A4、IL-10 和PXR 的基因突變體對(duì)氨氯地平藥代動(dòng)力學(xué)過程有明顯的作用,可能存在以下幾方面的原因:首先,本研究中選取突變位點(diǎn)對(duì)氨氯地平的藥代動(dòng)力學(xué)影響輕微,PXR 或IL-10 上可能存在著其他調(diào)控作用比較明顯的SNPs;其次,藥物代謝過程受到一些其他因素如年齡、身體生理狀況等的影響;最后,除了基因方面的影響,PXR對(duì)內(nèi)源性、外源性物質(zhì)的接觸也會(huì)影響CYP3A4 的表達(dá)。因此,需要進(jìn)一步探討更多的影響因子,為臨床指導(dǎo)CYP3A4 代謝底物合理應(yīng)用提供可靠的理論基礎(chǔ)。
另外,本研究對(duì)43 名受試者的CYP3A4、PXR 和IL-10 各突變位點(diǎn)相關(guān)性進(jìn)行比較分析,結(jié)果顯示,IL-10 和PXR 突變頻率呈明顯相關(guān)性,IL-10 的突變顯著增加PXR 突變的頻率,提示IL-10 可能通過作用于PXR 來調(diào)控CYP3A4 的表達(dá)。但是PXR 和CYP3A4 之間的突變無明顯的相關(guān)性,可能是因?yàn)樗x取PXR 和CYP3A4 的突變位點(diǎn)之間僅僅是弱相關(guān),或者是本研究受試者數(shù)量不足導(dǎo)致的。
本研究還探討飲食因素對(duì)氨氯地平體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)的影響,結(jié)果顯示,餐后組的cmax、AUC0-t和AUC0-∞高于空腹組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示高脂高熱量飲食可明顯增加口服途徑給予的氨氯地平的體內(nèi)血藥濃度及其暴露量。一般來說,食物容積、溫度以及食物中所含營養(yǎng)成分及其熱量均有可能改變胃腸道的內(nèi)環(huán)境,從而改變藥物在胃腸道停留的時(shí)間以及藥物在胃腸道液中的溶解度和滲透性,而高脂高熱量食物更能影響胃腸道的理化功能,從而更能改變藥物或制劑的生物利用度。飲食對(duì)氨氯地平血藥濃度的影響可能產(chǎn)生一些嚴(yán)重的后果,需要在臨床實(shí)踐使用過程中加以關(guān)注。
綜上所述,CYP3A4(17776 A insertion、15820C>G、13989A>G)、PXR(24381A>C、3'UTR11193T>C、3'UTR10719G>A)和IL-10(592C>A、819C>T、1082G>A)共9 個(gè)位點(diǎn)的突變體對(duì)43 名中國健康受試者體內(nèi)氨氯地平的藥代動(dòng)力學(xué)過程無顯著影響,但飲食因素可能會(huì)明顯提高氨氯地平在人體內(nèi)的吸收。