段坤坤,朵德龍,趙 妮,陳 倩,王 潔,崔雯麗,桓芝蘭,王亞峰*
1.青海大學醫(yī)學院(青海 西寧 810001) 2.青海省人民醫(yī)院藥學部(青海 西寧 810007)
顱腦疾病包括腦出血、創(chuàng)傷性顱腦損傷、顱內(nèi)占位性病變等,可通過引起神經(jīng)遞質(zhì)失衡、離子通道異常、線粒體功能障礙等多種機制誘導繼發(fā)性癲癇的發(fā)作。丙戊酸鈉(VPA)是臨床常用的一線廣譜抗癲癇藥物,對顱腦疾病患者繼發(fā)性癲癇的發(fā)作具有良好的預防效果,但VPA的治療窗較窄且患者的個體化差異較大,血藥濃度偏離50~100 μg/mL的參考范圍時,可能導致臨床療效不佳或藥物不良反應發(fā)生的風險增大。尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(UGT)代謝了人體約50%的VPA,其主要亞型UGT1A6的基因多態(tài)性位點T19G可能通過改變酶蛋白的結(jié)構(gòu),影響其表達和活性,是增大患者個體間VPA藥動學差異的重要因素[1],本研究探討其對顱腦疾病患者VPA血藥濃度的影響,以期為臨床合理用藥提供參考。
1.1一般資料收集2021年9月-2021年10月青海省人民醫(yī)院神經(jīng)外科收治的顱腦疾病患者,Excel記錄患者的一般資料,包括患者性別、年齡、身高、體質(zhì)量、給藥劑量、血藥濃度、肝腎功能和臨床診斷等,本研究通過了青海省人民醫(yī)院倫理委員會批準(審批號:2021-91)及中國人類遺傳資源采集審批(審批號:2021-CJ2667)。納入標準:①神經(jīng)外科顱腦疾病患者,包括腦挫傷、硬膜下出血、硬膜外出血、基底節(jié)區(qū)出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血等;②使用VPA并進行了血藥濃度監(jiān)測;③VPA血藥濃度達穩(wěn)態(tài)(至少5個半衰期);④肝腎功能正常且無其他臟器嚴重疾病;⑤否認家族遺傳病史。排除標準:①孕婦或平時持續(xù)服用抗癲癇藥物治療的癲癇患者;②發(fā)生藥物不良反應;③入院后使用可能影響VPA血藥濃度的藥物,如碳青霉烯類抗生素、苯妥英鈉、卡馬西平等;④未簽署患者知情同意書。本研究共納入顱腦疾病患者38例,男性29例,女性9例;年齡18~72歲,平均(48.47±14.74)歲;體質(zhì)量指數(shù)(BMI)16.00~29.73 kg/m2,平均BMI(23.19±3.18)kg/m2;單位體質(zhì)量給藥劑量6.35~22.22 mg/kg,平均單位體質(zhì)量給藥劑量(12.22±2.73)mg/kg;VPA血藥濃度18.24~99.47 μg/mL,平均VPA血藥濃度(53.79±19.73)μg/mL;VPA標準化血藥濃度1.60~7.81(μg·kg)/(mL·mg),平均VPA標準化血藥濃度(4.43±1.50)(μg·kg)/(mL·mg)。
1.2儀器與試劑ADVIA Centaur CP化學發(fā)光免疫分析儀(西門子醫(yī)學診斷股份有限公司),H2-16KR醫(yī)用離心機(湖南可成儀器設備有限公司),9700 PCR擴增儀(美國Applied Biosystems公司),3730XL基因測序儀(美國Applied Biosystems公司),NanoDrop2000超微量分光光度計(美國Thermo Fisher Scientific公司),血凝塊基因組DNA提取試劑盒(天根生化科技有限公司),VPA試劑盒(西門子醫(yī)學診斷股份有限公司),VPA校準品(西門子醫(yī)學診斷股份有限公司),免疫分析質(zhì)控物370(伯樂實驗有限公司),VPA注射液(四川科瑞德制藥股份有限公司)。
1.3血藥濃度的測定及標準化患者的VPA血藥濃度達穩(wěn)態(tài)后,在次日清晨給藥前,空腹條件下用含有惰性分離膠的促凝管取靜脈血2~3 mL,3 500 r/min離心10 min,取上層血清,按照化學發(fā)光免疫分析儀的操作流程測定VPA血藥濃度。VPA標準化血藥濃度=VPA血藥濃度(μg/mL)/單位體質(zhì)量給藥劑量(mg/kg)。以消除給藥劑量、患者體質(zhì)量對VPA血藥濃度的影響,探究單位體質(zhì)量內(nèi)每毫克藥物所引起的血藥濃度變化。
1.4 DNA的提取VPA血藥濃度測定結(jié)束后,棄去上層血清,取約1 mL的血凝塊,根據(jù)血凝塊基因組DNA提取試劑盒操作步驟提取DNA。NanoDrop 2000超微量分光光度計測定提取DNA的濃度和純度,OD260/OD280比值在1.7~1.9范圍內(nèi)視為純度達到實驗要求,DNA樣本于-25℃環(huán)境下保存。
1.5基因測序及分型NCBI數(shù)據(jù)庫中輸入UGT1A6 T19G位點名稱,引物設計軟件Primer Premier 5.0設計篩選各基因特異性引物見表1,引物的合成、聚合酶鏈式反應-限制性長度片段多態(tài)性(PCR-RFLP)技術(shù)進行基因測序等由北京六合華大基因生物科技有限公司完成。PCR擴增反應體系為:PCR Mix 22 μL,Primer F (10 pmol/μL)1 μL,Primer R (10 pmol/μL)1 μL,DNA 1 μL。PCR的擴增反應程序為:96℃預變性5 min,96℃變性20 s,62℃退火30 s,72℃延伸30 s,共10個循環(huán),每個循環(huán)退火溫度降低1℃。96℃變性20 s,52℃退火30 s,72℃延伸30 s,共35個循環(huán)。取3 μL PCR產(chǎn)物進行1.0%的瓊脂糖凝膠電泳實驗并于254 nm紫外燈下拍照記錄電泳圖譜,磁珠對PCR產(chǎn)物進行純化后通過基因測序儀測序,測序結(jié)束后對測序峰圖進行命名、分類,phred/phrap軟件進行多態(tài)性分析并導出分析結(jié)果。
表1 UGT1A6 T19G的PCR引物序列
2.1基因分型結(jié)果UGT1A6 T19G 基因片段PCR擴增引物的瓊脂糖凝膠電泳圖(圖1),M泳道為Marker,從上到下依次為5 000、3 000、2 000、1 000、750、500、250、100 bp,1~4泳道為T19 G(rs6759892)的PCR擴增引物,UGT1A6 T19G不同基因型的測序峰圖見圖2。UGT1A6 T19G的基因型分布頻率符合Hardy-Weinberg遺傳平衡(P>0.05),納入的樣本具有較好的群體代表性。其中,野生型(TT)14例,突變雜合型(TG)22例,突變純合型(GG)2例,等位基因突變率為34.21%,見表2。
圖1 UGT1A6 T19G基因片段PCR擴增引物的瓊脂糖凝膠電泳圖
注:(a):T19G TT基因型;(b):T19G TG基因型; (c):T19G GG基因型。
表2 UGT1A6 T19G的基因型頻率分布[n(%)]
2.2不同基因型患者的一般資料比較UGT1A6 T19G不同基因型患者的性別、年齡、BMI比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),UGT1A6 T19G TT基因型患者的單位體質(zhì)量給藥劑量低于TG基因型患者(P<0.05),見表3。
表3 UGT1A6 T19G不同基因型患者的一般資料比較
2.3基因多態(tài)性對VPA血藥濃度的影響UGT1A6 T19G不同基因型患者VPA血藥濃度比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。TT基因型患者VPA標準化血藥濃度顯著高于TG、GG基因型患者(P<0.05),見表4。
表4 UGT1A6 T19G不同基因型患者的VPA血藥濃度
UGT屬于微粒體糖基轉(zhuǎn)移酶家族,可將尿苷二磷酸葡萄糖醛酸的葡萄糖醛酸基團轉(zhuǎn)移到其他化合物上,增加其極性,促使其通過尿液排出體外,廣泛參與了膽紅素、脂肪酸等內(nèi)源性化合物及藥物等外源性化合物的代謝。UGT1A6在VPA代謝過程中發(fā)揮著重要作用,其多態(tài)性位點T19G在我國人群中具有較高的等位基因頻率。本研究發(fā)現(xiàn),UGT1A6 T19G等位基因突變率為34.21%,與Banawalikar等[2]報道的31.50%相近,但該研究以印度癲癇患兒為研究對象,得出的結(jié)論可能并不具有普遍性。林雪玉等[3]研究納入了107例漢族癲癇患者,發(fā)現(xiàn)UGT1A6 T19G等位基因突變率為16.8%,韓海燕等[4]研究以神經(jīng)外科顱腦手術(shù)患者為研究對象,發(fā)現(xiàn)該位點的等位基因突變率為24.54%,均低于本研究的34.21%。不同研究得出的UGT1A6 T19G等位基因突變率存在較大差異,可能與納入的患者類型及樣本量大小有關(guān),或等位基因的分布存在顯著的種族差異和地區(qū)差異。
本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)[5],顱腦疾病患者VPA血藥濃度的影響因素主要有患者的性別、BMI、單位體質(zhì)量給藥劑量,在本研究中需排除這些因素對研究結(jié)果的干擾?;颊咭话阗Y料的分析結(jié)果表明,UGT1A6 T19G不同基因型患者的性別分布、年齡、BMI均無顯著性差異,但TG基因型患者的單位體質(zhì)量給藥劑量顯著高于TT基因型的患者,本研究采用了患者的VPA標準化血藥濃度,可在一定程度上減少患者體質(zhì)量、給藥劑量對研究結(jié)果的干擾。結(jié)果表明,UGT1A6 T19G不同基因型患者的VPA血藥濃度無顯著差異,而不同基因型患者的VPA標準化血藥濃度有顯著性差異,其中,TT患者雖具有較低的單位體質(zhì)量給藥劑量,但其VPA標準化血藥濃度顯著高于TG和GG患者。韓海燕等[4]研究納入了55例神經(jīng)外科預防性用藥VPA的患者,發(fā)現(xiàn)TT患者的VPA血藥濃度顯著高于突變基因攜帶者(TG、GG),與本研究結(jié)論一致。說明突變基因可能增加了UGT1A6的活性,使VPA代謝加快,標準化血藥濃度降低,臨床用藥過程中應酌情增加其給藥劑量,而TT患者可能需要更低的給藥劑量。有研究得出了不同的結(jié)論,Nandith等[6]研究發(fā)現(xiàn),UGT1A6 T19G位點不同基因型患者的VPA標準化血藥濃度無顯著性差異(P>0.05),Xu等[7]的研究也得出了同樣的結(jié)論,但這兩項研究均以癲癇患兒為研究對象,兒童患者和成人患者的VPA代謝模式差異可能導致研究結(jié)果的不同,得出的結(jié)論也未必適用于顱腦疾病患者?;谀壳暗难芯拷Y(jié)果,顱腦疾病患者的VPA血藥濃度是由多個基因共同調(diào)控的結(jié)果,單個位點的基因多態(tài)性對VPA血藥濃度的影響可能有限,未來的研究中,可進一步探究基因組的基因多態(tài)性對VPA血藥濃度的影響,為顱腦疾病患者的個體化用藥提供理論依據(jù)。