苯達莫司汀代謝相關基因的單核酸多態性研究進展

徐輝 綜述，閻昭 審校

（天津醫科大學腫瘤醫院國家臨床藥物試驗機構，國家腫瘤臨床醫學研究中心，天津市“腫瘤防治”重點實驗室，天津300060）

綜述

苯達莫司汀代謝相關基因的單核酸多態性研究進展

徐輝 綜述，閻昭 審校

（天津醫科大學腫瘤醫院國家臨床藥物試驗機構，國家腫瘤臨床醫學研究中心，天津市“腫瘤防治”重點實驗室，天津300060）

苯達莫司汀；代謝；SNP；hOCT1；CYP1A2；GST

苯達莫司汀，4-{5-[雙-(2-氯乙基)氨基]-1-甲基-2-苯并咪唑基}-丁酸，1963年由德國科學家合成，是一種兼具烷化劑和抗代謝特性的低毒抗腫瘤藥。苯達莫司汀有3個基團（烷基化基團、苯并咪唑環和丁酸側鏈），烷基化基團是功能基團，發揮抗腫瘤活性；苯并咪唑環起嘌呤類似物作用，發揮抗代謝作用。在高濃度時，苯達莫司汀主要表現出烷基化藥物特性，引起脫氧核糖核酸（DNA）交聯作用，直接抑制DNA復制、修復和轉錄。相比其它烷化劑，例如美法侖、環磷酰胺、卡莫司汀，在相同給藥濃度時，苯達莫司汀可誘導更多DNA雙鏈交聯，而且，這些交聯作用比其它烷化劑作用更持久[1-2]。目前苯達莫司汀主要用于治療慢性淋巴細胞白血病（CLL）、利妥昔單抗耐藥非霍奇金淋巴瘤（NHL），但其對多發性骨髓瘤、乳腺癌等腫瘤療效也顯著[3-8]。苯達莫司汀的藥代動力學存在著明顯個體差異。文獻顯示，在相同的給藥劑量下，苯達莫司汀血漿峰濃度（Cmax）在3 494 ng/mL至9 137 ng/mL之間，藥時曲線下面積（AUC0～24）在5 322 ngh/mL至14 039 ngh/mL之間[9]。苯達莫司汀毒副作用（口干、疲勞、血小板減少、惡心等）尤其是惡心，與血藥濃度密切相關[10-11]。近年，藥物基因組學得到快速發展，為從基因角度尋找苯達莫司汀藥代動力學個體差異提供了可能。藥物代謝酶、轉運體以及藥物作用靶點的多態性可以影響藥物療效和不良反應發生率，對其進行研究希望達到藥物最佳療效，從而實現個體化治療目的[12]。本文旨在綜述人類有機陽離子轉運蛋白1（hOCT1）、細胞色素P4501A2（CYP1A2）、谷胱甘肽巰基轉移酶（GST）的單核酸基因多態性（SNP）研究進展。

1 苯達莫司汀體內代謝過程

臨床上使用的苯達莫司汀是其鹽酸鹽，其水溶液不穩定，臨床上通常現配現用，靜脈滴注給藥，同時該藥具有明顯的首過效應[13]。苯達莫司汀進入機體后，首先與血漿蛋白結合（大部分與白蛋白結合），血漿蛋白結合率大于95%，結合率不受年齡、低濃度血清白蛋白（＜31 g/L）的影響[14]。苯達莫司汀不會置換與血漿蛋白結合率高的藥物，也不容易被置換。在人全血中，苯達莫司汀的血液與血漿濃度比為0.84～0.86，表明藥物可以在人的紅細胞中自由分布[15]。在實體瘤中臨床試驗結果表明，苯達莫司汀表觀分布容積為18.3 L/m2，消除速率為265 mL/（min·m2），并且與給藥劑量無關[16]。

苯達莫司汀在體內主要經過hOCT1轉運體轉運進入細胞，代謝酶CYP1A2、GST催化代謝，最終排出體外。苯達莫司汀在體內Ⅰ相代謝主要通過水解代謝，水解產物是兩種沒有活性的代謝產物（一羥基和二羥基苯達莫司汀）；另一途徑是經CYP1A2酶代謝生成 γ-羥基苯達莫司汀（γ-hydroxybendamustine，M3）和N-去甲基苯達莫司汀（N-demethyl-bendamustine，M4），M3和M4血漿濃度分別相當于苯達莫司汀的10%和1%，M3的活性與苯達莫司汀相近，M4的活性弱于苯達莫司汀[17]。在Ⅱ相反應中，與谷胱甘肽形成共軛物是重要的途徑之一[18]。消除主要通過腎臟（大約50%）和糞便（大約25%）[19]。雖然苯達莫司汀是通過肝臟、腎臟代謝和消除的，但是輕度到中度肝損傷或腎損傷并不會影響苯達莫司汀的藥代動力學[14]。

2 苯達莫司汀轉運、代謝相關的基因單核酸多態性研究進展

2.1 hOCT1及其SNP 轉運體是影響藥物藥代動力學重要因素之一。有機陽離子轉運體（OCT）是備受關注的藥物轉運體，hOCT1是其家族中重要的成員，hOCT1主要分布于肝臟中、轉運在生理pH環境下的陽離子。hOCT1的編碼基因為SLC22A1，位于染色體6q26上，全長37 kb，有11個外顯子和10內含子。

Kerb等[20]對57名北高加索人的SLC22A1基因進行系統篩查，共篩查出25種基因突變，其中5種是引起氨基酸改變的錯義突變，分別為Arg61Cys、Cys88Arg、Phe160Leu、G1y401Ser和 Met420de1，其突變頻率依次為9.1%、0.6%、22%、3.2%和16%。體外研究結果表明Arg6lCys、Cys88Arg和G1y401Ser這3種基因突變降低了OCT1的轉運能力。繼續研究結 果 表 明 Arg61Cys、G1y220Va1、Pro341Leu、G1y401Ser和G1y465Arg這5種基因突變可以使轉運能力降低或消失，Ser14Phe可以增強其轉運能力。在日本和韓國人群中，發現兩個非同義SNP（P283L and P341L）會導致轉運活性降低[21]。

SLC22A1的SNP能夠解釋以hOCT1為轉運體的藥物療效和不良反應的個體差異。伊馬替尼治療慢性粒細胞白血病（CML）具有很好的療效，但仍有30%～40%左右的耐藥發生,有報道，伊馬替尼治療M420del的CML患者療效差[21]；還有研究表明伊馬替尼的血藥濃度與療效是相關的[23]。在CML患者中，hOCT1 c.480C＞G顯著降低伊馬替尼清除速率，從而影響伊馬替尼血藥濃度[24]。

hOCT1是苯達莫司汀的轉運體，體外培養原代CLL細胞，在人免疫球蛋白重鏈可變區（IGHV）未突變組中，苯達莫司汀對野生組殺傷作用比突變組（突變型對轉運功能減弱）殺傷作用強[25]。

2.2 CYP1A2及其SNP 細胞色素P450（CYP）是體內重要的Ⅰ相代謝酶，在藥物代謝中起著重要作用。CYP1A2是CYP超家族的重要成員之一，主要在肝臟表達，約占CYP的13%。其主要代謝芳香胺、N-雜環化合物，包括如咖啡因、氯丙咪嗪、氯氮平、利多卡因等藥物[26]。CYP1A2編碼基因位于染色體15q24.1上，長度約為7.8 kb，包括7個外顯子和6個內含子。不同物種的CYP1A2基因第2至第6外顯子DNA區域具有高度的保守性，提示該片段可能是CYP1A2的重要結構功能氨基酸的編碼序列。

不同個體間CYP1A2酶的表達和活性存在10～200倍的差異，有研究證實，在人肝樣本中CYP1A2的mRNA水平存在15倍的差異。有人預測，這些個體差異的35%～75%是由基因造成的。至今為止，發現了至少16個等位基因，158個SNP突變，26個SNP突變造成氨基酸改變。在這些等位基因中CYP1A2*1K顯著改變了酶的活性[27]。對于同義SNP而言，雖然同義SNP不影響氨基酸序列，但可以干預mRNA轉錄和穩定性，從而影響蛋白的功能[28]。不同民族的SNPs頻率是不同的，在中國溫州漢族人群中檢測到2159G＞A、3613T＞C、5347C＞T位點有較大的突變頻率[29]。

CYP1A2的SNP是造成藥物藥代動力學和療效差異原因之一。例如：在中國健康男性受試者中，不同的CYP1A2 SNP受試者的阿戈美拉汀藥代動力學存在明顯的差異[30]；攜帶CYP1A2SNPs rs11636419和rs17861162人群對羅哌卡因更敏感，對于此類患者，采用羅哌卡因麻醉時，需要減少給藥劑量[31]。

CYP1A2是苯達莫司汀重要的Ⅰ相代謝酶，可以影響苯達莫司汀藥代動力學[14]。目前，尚未明確不同的CYP1A2 SNPs患者苯達莫司汀藥代動力學和療效是否存在差異。

2.3 GST及其SNP GST廣泛分布于哺乳動物各組織中，是一個具有多功能的Ⅱ相代謝酶家族。GST是細胞抗損傷、抗癌變的重要解毒系統。GST催化GSH的巰基與一些親電子類物質結合，保護DNA及一些蛋白質免受損傷。

目前研究較多的有GSTM1、GSTT1、GSTP1的SNP。GSTM 1基因位于人類染色體 1p13.3, GSTMIA、GSTMIB、GSTMI null是GSTM1的3種多態性。純合子缺失型稱GSTM null型，可造成GSTM酶失活。GSTTI基因定位于人類染色體22 q 11.2，GSTT1多態性由整個基因的缺失或部分缺失組成，導致GSTTI酶活性降低。GSTP1基因定位于人類染色體11q13，含有6個內含子和7個外顯子，其中外顯子5、外顯子6存在多態性，分別導致第105位密碼子由Ile→Val和第114位密碼子由Ala→Val。

GST的SNP能夠影響藥物療效和不良反應。對于攜帶GSTP1 rs1138272骨肉瘤患者，接受順鉑化療后，無病生存率降低和總生存數減少[32]。一項關于急性髓性白血病（AML）meta分析研究表明：在亞洲人群中，GSTT1缺失型患者化療后療效差；GSTT1/ GSTM1雙缺失型患者在化療后療效也很差[33]。目前尚未明確GST SNP與苯達莫司汀的藥代動力學和療效之間的關系。

3 結語及展望

苯達莫司汀已經被美國食品藥品監督管理局批準用于治療CLL和惰性B細胞非霍奇金淋巴瘤(http://www.cancer.gov/cancertopics/druginfo/fda benda mustine-hydrochloride)。美國CLL發病率在2.7/10萬人[34]，中國的發病率低于美國，約為0.05/10萬人[35]。在世界范圍內，NHL是男性第8位、女性第10位常見腫瘤。在我國的淋巴瘤患者中85%～90%為NHL，遠高于歐美國家[36]，我國患者中B細胞非霍奇金淋巴瘤占所有的淋巴瘤66.31%[37]。FCR（氟達拉濱+環磷酰胺+利妥昔單抗）是FDA推薦的標準治療CLL方案，BR（苯達莫司汀+利妥昔單抗）在療效方面不比FCR差，毒性反應也更低[38]。RCHOPR是一線治療NHL方案，臨床上將該方案改為 RCOPR/ bendamustine，RCHOPR與RCOPR/bendamustine治療費用分別為9 575歐元、8 014歐元，可見用苯達莫司汀治療NHL可以節約醫療費用[39]。

雖然苯達莫司汀在治療CLL和耐藥NHL方面療效好、費用低，但作為傳統的細胞毒藥物，毒性亦不容忽視。常見不良反應包括血液系統毒性，如貧血癥、白細胞減少、中性粒細胞減少、血小板減少；非血液系統毒性，如嘔吐、感染、頭痛等。本文綜述了影響苯達莫司汀代謝相關基因的單核酸多態性研究進展，以期未來通過研究hOCT1、CYP1A2、GST的SNP對苯達莫司汀藥代動力學、藥效、不良反應影響，達到根據患者基因型制定最佳給藥方案，從而實現藥物治療的最大療效、最小毒副作用目的。

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（2015-08-28收稿）

R968

A

1006－8147（2016）02-0178-04

天津市衛生行業重點攻關項目基金資助（14KG140）

徐輝（1989-），男，碩士在讀，研究方向：臨床藥學；通信作者：閻昭，E-mail：yanzhao@tjmuch.com。