硫嘌呤甲基轉移酶檢測在臨床個體化治療中的意義和研究進展*

江　雪 綜述,錢思宇,史丙俊,刁慶春 審校

(重慶市皮膚病研究所/重慶市中醫院/重慶市第一人民醫院皮膚科　400011)

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·綜述·

硫嘌呤甲基轉移酶檢測在臨床個體化治療中的意義和研究進展*

江雪 綜述,錢思宇,史丙俊,刁慶春 審校

(重慶市皮膚病研究所/重慶市中醫院/重慶市第一人民醫院皮膚科400011)

硫嘌呤甲基轉移酶；精準醫療；基因檢測

硫嘌呤甲基轉移酶(TPMT)是存在于人體內的1種非金屬胞質酶，能催化體內芳烴和雜環含巰基化合物上的S-甲基，這類化合物包括6-巰基嘌呤(6-MP)、硫唑嘌呤(AZA)和6-硫鳥嘌呤(6-TG)[1]。TPMT活性受多因素影響，導致酶活性基因型和表現型不能完全統一。TPMT遺傳具有單基因共顯性遺傳特征，目前發現的突變類型超過35種，由專門的TPMT命名委員會進行命名[2]。常見類型為：TPMT*2、TPMT*3A、TPMT*3B、TPMT*3C(占總突變的95%以上)[3]。

目前，TPMT檢測作為實驗室的常規檢測項目被廣泛運用。早在2005年FDA已將給藥前的TPMT基因型檢測列入AZA/6-MP的藥品說明書中[4]。在歐洲，硫嘌呤類藥物處方前的TPMT檢測已成為常規臨床輔助手段[5-6]。英國國家藥典建議在使用巰基嘌呤類藥物前應進行TPMT檢測。英國的1份調查顯示，67%的英國臨床醫生會在開出硫唑嘌呤前進行TPMT的檢測[7]。在這項檢測推行的初期，皮膚科醫生很快地接受了TPMT檢測，而胃腸科醫生卻并沒有特別的推薦這項篩查。但在隨后的臨床實踐中，TPMT檢測逐漸受到胃腸科醫生重視，大量臨床相關文獻都指出TPMT監測在炎性腸炎中的重要性。并且TPMT檢測還作為兒童白血病服用6-MP前的強制性檢查。

1　TPMT在臨床上的影響

硫嘌呤類藥物在臨床上主要作為抗癌藥用于急性白血病的化療，或免疫抑制劑用于器官移植，以及風濕病、克隆病、炎性腸炎等疾病的免疫抑制治療。也作為皮膚科慢性日光性皮炎、天皰瘡、類天皰瘡等疾病的特殊用藥。包括抗腫瘤藥物6-巰基嘌呤和6-硫鳥嘌呤，和免疫抑制劑硫唑嘌呤，這類藥物已知有確切的骨髓抑制作用。

TPMT催化芳香環巰基復合物上的S-甲基，是肝外藥酶之一，在硫嘌呤類藥物的體內代謝中起著關鍵作用。硫嘌呤類藥物在體內有3條代謝途徑，分別是：(1)黃嘌呤氧化酶(XO)途徑，通過黃嘌呤氧化酶催化6-MP氧化硫尿嘧啶酸，最終形成尿酸排出體外；(2)次黃嘌呤磷酸核糖轉移酶(HPRT)途徑,催化初級形式的核苷酸；(3)TPMT途徑，利用S-腺苷-L甲硫氨酸(SAM)特異性催化雜環和芳香環巰基的甲基化反應。這3條代謝途徑是競爭關系，TPMT活性與TGNs產物濃度相關[8]。TPMT的缺失使鳥嘌呤核苷酸(TGNs)產物堆積過剩，進入細胞內DNA引發DNA、RNA損傷，細胞凋亡[8-9]。因此，TPMT活性水平與藥物療效及不良反應密切相關。

大多數抗腫瘤藥的治療指數低，藥代動力學在患者個體間存在較大的差異，且具有較高毒性。TPMT具有遺傳多態性，活性水平與藥物的療效、不良反應密切相關，且個體代謝差異很大。在臨床運用中，給予常規劑量的硫唑嘌呤后，部分TPMT缺乏的患者會出現不同程度的骨髓抑制，肝功能損害、感染、藥疹甚至機體死亡等不良反應，而部分TPMT活性高的患者則會出現療效低，維持治療期間會導致疾病復發。即使是中等活性TPMT(雜合子)在服用標準劑量的6-MP時也可能出現骨髓毒性。TPMT的個體差異嚴重影響了臨床醫生對安全、有效治療方案的制訂。

近年來，藥物遺傳學和藥物基因組學研究的迅速發展，使臨床醫生更加重視個體化用藥治療方案。TPMT活性和遺傳多態性與硫嘌呤類藥物藥效及不良反應間的密切聯系已被證實。TPMT活性和基因型的檢測在國外已逐漸作為硫嘌呤類藥物使用前的常規檢查，而在國外皮膚科醫生中這種檢測的利用率更高[1，10]。

2　檢測TPMT的方法

硫嘌呤類藥物用于臨床TPMT的個體差異最早是由Weinshiboum等[1]于1970年代末在人紅細胞中發現的。隨后他們展開了一系列的研究，在淋巴細胞、肝組織、腎組織中均發現了TPMT活性水平的差異。用藥后的治療藥物監測存在滯后性，不能從根本上解決TPMT缺乏導致的一系列不良反應。因此，首次給藥前的TPMT檢測在臨床制訂給藥方案中顯得更為安全、有效。

TPMT檢測最早只局限于大學實驗室，并沒有在臨床上得到普遍的運用。在2000～2010年間，TPMT檢測逐漸被部分專家作為常規檢測，直到現在被廣泛運用[5-6，10]。盡管TPMT檢測被作為巰基嘌呤類藥物使用前的推薦檢測，但在實際運用中并沒有被普遍接受，主要原因還是對TPMT檢測結果的解釋和應用不夠清楚明確。

早期，實驗室研究人員利用放射化學法測定紅細胞裂解液TPMT的活性。隨著檢測技術的發展，1994年研究人員使用高效液相色譜法(HPLC)代替了放射化學法的檢測。HPLC是在經典液相色譜法的基礎上，于60年代后期引入了氣相色譜理論而迅速發展起來的。試驗中，在37 ℃條件下,每小時、每毫升紅細胞催化生成的1 nmol 6-甲基巰基嘌呤來表示TPMT活性單位。國內外文獻中對TPMT活性檢測正常值有一些差異。魏紅等[11]在對硫嘌呤甲基轉移酶的個體化治療研究中報道，男性正常TPMT活性值為7.92～24.49 nmol 6-mMP·g-1Hb·h-1(中位數16.12)，女性正常TPMT活性值為7.85～24.87 nmol 6-mMP·g-1Hb·h-1(中位數15.09)。Maria等[12]在研究中報道，男性正常TPMT活性值為6.9～43.6 nmol 6-mMP·g-1Hb·h-1(中位數22.8)，女性正常TPMT活性值為6.0～45.8 nmol 6-mMP·g-1Hb·h-1(中位數23.3)。有報道，在對199例臨床血液樣本中檢測TPMT活性值為1.1～59.9 nmol 6-mMP·g-1Hb·h-1(中位數35.8)[13]。國內認為≤10 U/mL(nmol 6-mMP·g-1Hb·h-1)為 低活性者，平均活性(16.6±4.5)U/mL(nmol 6-mMP·g-1Hb·h-1)。

在隨后的檢測中，臨床醫生和檢驗人員發現部分患者的TPMT活性值與實際用藥后的臨床表現不完全吻合。一些TPMT活性在正常范圍內的患者在服用標準劑量藥物后也出現了與TPMT活性降低或缺失相同的不良反應。在健康人群中，兒童的TPMT活性比成人的更高，年齡越小TPMT活性越高[14-15]。此外，TPMT活性還受種族、疾病類型、藥物治療以及輸血等因素的影響[13]。TPMT活性不能完全代表TPMT的代謝能力。而在隨后的十幾年,隨著TPMT基因測序完成，TPMT個體間的差異從表現型發展到了基因水平層面。

TPMT*2、TPMT*3A、TPMG*3B和TPMG*3C這四型突變占TPMT基因突變型的95%以上[4，16-17]。中國漢族人口在已報道的文獻中未發現TPMT*2和TPMT*3A，而TPMT*3C(2.3%)為主要突變類型[18]。不同種族的突變類型有所不同，美國白人中TPMT*3A(3.2%)為最常見類型，而美國黑人則是TPMT*3C(2.4%)[18]。目前常見的基因檢測方法有限制性長度片段多態性分析、Taqman分析技術、LightCycle分析技術、熱解序列分析技術等。

3　對TPMT檢測的正確認識和合理運用

2011年，美國臨床遺傳藥物學行業協會在Nature上頒布了TPMT基因型檢測和巰基嘌呤用量的指南[19]。該指南的目的在于為臨床TPMT基因型檢測做出解釋，以便其能有效地指導巰基嘌呤用藥。在指南公布之后，美國臨床遺傳藥物學行業協會在其官網和PharGKB上持續開放接受臨床醫生、研究人員等各方面的反饋，并在2013年對指南進行了反饋報道。以MP為例，野生型純合子(正常，高活性人群)，起始劑量為普通劑量[例：75 mg/(m2·d)或1.5 mg/(kg·d)]，2周達到治療窗；雜合子(中等活性人群)，起始劑量為普通劑量的30%～70%[例：50 mg/(m2·d)或0.75 mg/(kg·d)]，服藥過程中根據骨髓抑制程度進行藥物劑量調整[例：出現骨髓抑制的患者可調整至44 mg/(m2·d)]，2～4周達到治療窗；突變純合子(低活性或活性缺失人群)，僅針對部分惡性腫瘤患者使用，起始劑量為每日劑量的1/10，1周服用3次[例：10 mg/(m2·d)，每周3次]，4～6周達到治療窗，條件允許的情況下，建議考慮非硫嘌呤類的免疫抑制療法替代[20]。

如果患者在初次服用硫嘌呤類藥物，未進行TPMT檢測前應服用最低治療劑量的藥物，之后再根據檢測結果對藥物劑量進行調整[5]。

4　TPMT檢測的成本效益

盡管硫嘌呤類藥物使用過程中發生骨髓抑制、不良反應的情況很少見，但一旦發生就會直接威脅生命。TPMT活性缺失的住院患者因硫唑嘌呤用藥不當產生的護理花費是1次TPMT活性檢測的400倍[21]。在TPMT檢測上的花費能夠被改善TPMT缺陷患者的療效和生活質量所抵消。

5　對TPMT使用和檢測的建議

在首次給藥前進行TPMT檢測，有助于醫生制訂最合適的給藥方案，使血藥濃度盡早達到治療窗，有效地控制疾病，降低嚴重急性骨髓抑制的發生[22-23]。但該檢測仍有一些潛在的風險存在。一部分雜合子患者可能在一段時間內服用的巰基嘌呤會低于其本身的藥物耐受范圍，因為雜合子患者中僅有30%～60%左右會在服用普通劑量巰基嘌呤藥物后出現嚴重的骨髓抑制反應。但是，藥物達到穩定期劑量的時間是2～4周，短期的“藥物量不足”不會對疾病療效產生較大影響，大量試驗研究已在急性淋巴細胞白血病和腸炎患者中得到證實[24]。

TPMT基因型和表型也不完全一致。在健康志愿者中，基因型和表型的一致性達到98.4%，而在中等活性人群中基因型和表型的一致性降至86.0%[25]。這種一致性的降低可能與疾病、環境、人種以及未發現的新突變類型等因素相關。無論是基因型或是表型，都很難用單一檢測方法對TPMT缺失的個體做出精確的判斷。兩種檢測方法聯合使用，能有效降低TPMT缺失的漏檢率[26]。研究人員更推薦將基因型作為用藥前的初始檢測，基因型檢測能夠降低將TPMT缺失誤檢為TPMT中等活性的風險[27]。因TPMT活性過高需要增加用藥劑量以達到療效的患者，和部分基因型正常但酶中等活性的人群則需要表型檢測才能知道。TPMT檢測只能預測硫嘌呤類藥物在治療過程中可能出現的情況，而實時的藥物代謝物(TGNs)監測則更能準確地反映患者在治療過程中TPMT的狀態[28]。

目前研究仍存在一些問題，如研究目的代謝酶單一(近年已有文獻報道除TPMT外，ITPA、HPRT、XO、IMPDH等酶與硫嘌呤類藥物代謝相關)，TPMT未知突變位點等，接下來的研究中還需進一步擴大樣本量的前瞻性研究，為硫嘌呤類藥物的個體化應用做出貢獻。

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重慶市中醫院院內項目(2209014313)。

10.3969/j.issn.1673-4130.2016.18.032

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