藥物基因組學對肝移植術后免疫抑制藥物療效的影響研究進展

陳 凱 楊洪吉

1.瀘州醫學院，四川瀘州 646000；2.四川省醫學科學院四川省人民醫院器官移植中心，四川成都 610072

1 藥物基因組學概念

藥物基因組學（pharmacogenomics）主要研究不同的基因序列與不同的藥物產生的多種效應的關系，也可以說是研究基因及其突變體和藥物效應之間相互作用、相互關系的一門學科。很多科學家認為不同的個體之間對藥物的反應及療效的不同主要是編碼藥物代謝的酶、靶點等的基因序列的不同產生的。雖然年齡、器官功能等多方面差異在個體間都存在也會引起藥物反應的差異，但是經遺傳作用引起的藥物反應的差異占20%～95%。藥物基因組學的很大優點是，幾種常用的免疫抑制劑作用機制基本相同，比如環孢素A(CsA)、他克莫司(FK506)、雷帕霉素(RPM)和嗎替麥考酚酯(MMF)等均通過細胞色素P-450酶系(CYP3A4和CYP3A5)進行代謝。因此研究個體基因型對于多種免疫抑制劑均適用[1]。

2 藥物基因組學研究

免疫抑制劑在不同個體間體內吸收過程主要受細胞色素P450酶(CYP3A4、CYP3A5)和多藥耐藥基因 1(MDR-1)的編碼產物,P-糖蛋白(P-gp)調節。編碼CYP3A4/5酶和P-gp的基因在很大程度上表現出了高度的多態性，同時研究表明不同類型的基因表現性對于免疫抑制劑的調節過程所影響的代謝和療效都有很大作用[2]。

2.1 細胞色素P450酶（CYP3A4和CYP3A5）

細胞色素P450酶中的CYP3A4和CYP3A5可以調節藥物環孢素(CsA)和普樂可復(FK506)在人體內代謝過程[3]。CYP3A4酶具有基因多態性，主要是啟動子區域以及編碼區的單核苷酸多態性(SNPs),目前為止研究的較為深入的是啟動子區域的CYP3A4·1B(A392G)多態性。對于細胞色素P450酶系的研究表明在CsA和FK506的催化反應中，個體間藥物代謝的異質性更多的取決于CYP3A5酶的不同表達,但是在這個過程中CYP3A5·1基因型對CYP3A5酶的表達水平有直接的影響[4]。另外，假基因CYP3AP1與CYP3A5高度連鎖,這也決定了它的44A/G位點多態性影響著CYP3A5的表達及其活性[5]。

2.2 P-糖蛋白

P-糖蛋白是多藥耐藥基因編碼的產物，是一種結合于細胞膜的轉運蛋白，其作用是將藥物由細胞內轉運至細胞外。P-糖蛋白可以對多種藥物進行調節從而影響藥物療效,包括CsA和FK506的代謝、分布、吸收和排泄。不同人群中共發現50多個SNP的MDR1的基因多態性，內含子區8個，外顯子區19個，還包括11個非同義的突變位點，其他的還尚不清楚[6]。不同人群中單倍體的發生頻率差異有統計學意義，這也就對MDR1的功能產生很大影響。因此，通過研究藥物的基因組學對于免疫抑制劑的應用有很大的指導作用。

3 主要免疫抑制劑的藥物基因組學在肝移植術后的應用

3.1 環孢素 A（CsA）

Laurence等[7]研究發現肝移植患者在術后3d，檢測CsA的血藥濃度與MDR1外顯子26的C3435T多態性的相關性分析，結果血藥濃度在突變純合子中顯著升高。根據不同情況調整用藥是不同個體間血藥濃度達到相同水平，術后1個月檢測比較發現野生型表達者的所需CsA劑量高于TT突變型表達者CsA的所需劑量的50%。結果說明MDR1的基因型中外顯子26的C3435T多態性影響著CsA的全血濃度/用藥劑量 (C/D)比值。Dany等[8]研究基因型發現，MDR1C1236T SNP野生型藥物濃度低于突變型,研究單倍體的藥物動力學發現，在不同個體間用藥劑量沒有顯著差別。

3.2 他克莫司（FK506）

藥物基因組學中基因多態性與FK506的相關性也有學者進行研究。Li等[9]研究中國肝移植患者發現，IL-10G-1082A多態性與FK506的藥物動力學存在顯著相關性。不同肝移植供體者的基因型對移植患者的FK506的藥物使用劑量也存在很大差異，如供體者基因型為CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3與基因型為CYP3A5*3/*3相比較,移植患者在基因型為前者的供體者中FK506的C/D值顯著降低。可見，肝移植患者對FK506藥物的敏感性及服用劑量的差異很大程度上與供體者的基因型有關，移植前檢測和分析供體者的CYP3A5*3的基因型可以指導移植患者FK506的用藥[10]。Salim等[11]認為,MDR1的基因多態性中C1236T、C3435T和G2677T/A影響著器官移植患者FK506的藥物劑量，但是藥物的代謝途徑不同時，基因型的影響沒有太大關系。

3.3 雷帕霉素(RPM)

細胞色素P450酶也是雷帕霉素RPM在體內主要的代謝途徑。研究發現CYP3A5基因多態性在不同個體之間的差異與患者RPM的血藥濃度有一定的相關性，也就是說患者體內存在CYP3A5酶活性表達要使藥物達到有效濃度則需要服用更大的劑量。Yannick等[12]研究表明基因型為CYP3A5*1/*3、CYP3A5 1/*1的患者在移植術后3個月內與基因型為CYP3A5*3/*3的患者比較發現RPM的AUC、C0、Cmax顯著降低。這充分的說明基因多態性與RPM的代謝水平一級口服清除率等有相關性，能指導和確定藥物使用的初始劑量。

3.4 嗎替麥考酚酯(MMF)

服用MMF后，可以被腸道迅速吸收，轉化成麥考酚酸(MPA)從而發揮其藥效,在肝臟中，失去藥理活性的主要機制是在葡萄糖醛酸轉移酶（主要是UGT19）的作用下生成MPA的酚化葡萄糖苷酸。不同個體之間UGT存在遺傳多態性，這種差異與MMF藥物劑量以及體內代謝率有很大關系。研究發現在UGT異構體中有三種與MPA代謝有相關性，包括UGT1A8、UGT1A9和UGT1A10,而且在肝臟、腎臟以及胃腸道中都有表達。而異構體UGT1A8上包含 4種等位基因：UGT1A8*1A173C277、UGT1A8*3A173Y277、UCT1A8*2G173C277、UGT1A8*1aTA>G， 這幾種基因的突變頻率在0.022～0.55之間。進一步研究發現，在UGT1A8和UGT2B7這兩種等位基因突變并不影響MPA的血藥濃度，這種差異忽略不計的情況下，通過肝腸循環之后夜間MPA在體內的血藥濃度明顯的高于其他時間的血藥濃度[13]。

3.5 糖皮質激素

皮質激素作為一種全身性免疫抑制劑，是非特異性的抗炎藥物，仍然是免疫抑制治療維持藥物。基因組學中對糖皮質激素的機制研究主要包括兩中基因多態性，即激素受體(GR)及谷胱甘肽轉移酶(GST)。研究證實，機體對激素的反應性還受到其他多種因素的影響，包括腫瘤壞死因子(TNF)、白介素10(IL-10)等。急性排斥反應是可以使用糖皮質激素，但是長期使用會出現一些不良反應，應該盡量的使用最小有效劑量，也可以在肝移植術后的6個月左右停藥[14]。

4 展望

免疫抑制劑是對器官移植的免疫排斥反應及對自身免疫性疾病進行治療的一類藥物，個體間存在很大的差異。目前免疫抑制劑的藥物基因組學的研究還處于初始階段,雖然有很對研究統計學上得出藥物效應與基因多態性相關，但也存在爭議，雖然藥物基因組學目前來說還不能代替血藥濃度檢測方法。但是卻是免疫抑制劑從分子水平向個體化用藥提供一個新的導向。隨著“人類基因組計劃”研究的進展,通過檢測基因型,根據不同個體間的基因多態性來選擇藥物和給藥方案,確定免疫抑制劑的初始劑量,實現由“對癥下藥”精確到“對人下藥”,這樣不但可以提高療效,減少不良反應的發生,也給患者降低費用，減少經濟負擔,從而實現實施個體化治療的方案,藥物基因組學有望在臨床個體化用藥中將得到廣泛的應用。

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