細胞色素P450 3A5基因多態性對二氫吡啶類鈣拮抗劑藥代動力學影響的Meta分析

李 珍，王思揚，任 健，朱園園，馮金鑫，張瑞琴

CYP450是大多數藥物的代謝酶，參與許多藥物、生物異源性物質和內源性物質的代謝。而CYP3家族是最重要的一類CYP450酶系，人類CYP3家族僅包含一個亞家族CYP3A，該亞家族位于染色體7q22.1上，大小為231 kD。在臨床使用的藥物中，CYP3A 亞家族酶參與了近30%藥物的代謝。主要由CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7和CYP3A43組成，其中CYP3A4和CYP3A5為CYP3A家族中兩個重要的代謝酶亞型。二氫吡啶類鈣拮抗劑大都是經CYP3A代謝，是P-糖蛋白(P-gp)的底物，主要作用和結合位點為L型受體電壓依賴性鈣通道[1]。CYP3A 基因表達存在明顯的個體差異，目前認為CYP3A活性的個體差異可能是造成其代謝底物藥動學不同的重要因素之一。在CYP3A4已確定的39個等位基因中，絕大多數單核苷酸多態性(SNPs)不會致酶活性的改變。而CYP3A5基因的大多數SNPs都會引起酶蛋白表達的剪接缺陷，明顯降低CYP3A5的活性，并且與CYP3A4相比，其突變率更高，因此，對二氫吡啶類鈣拮抗劑的體內代謝和臨床治療有重要的現實意義[2]。此外，現有涉及CYP3A5基因多態性影響二氫吡啶類鈣拮抗劑藥代動力學的研究結論不一，有必要進行歸納分析。本研究通過Meta分析方法，評價CYP3A5基因多態性對二氫吡啶類鈣拮抗劑藥代動力學的影響，分析二氫吡啶類鈣拮抗劑藥代動力學個體差異的原因，從而為臨床個體化用藥提供依據。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索 檢索英文數據庫：PubMed、Wiley Online Library、Cochrane Library、EMbase；中文數據庫： 萬方數據庫、中文科技期刊全文數據庫(VIP)、中國學術期刊全文數據庫(CNKI)。檢索時間：各數據庫建庫至2020年4月5日，以自由詞結合主題詞方式檢索，英文檢索詞包括“gene polymorphism”“dihydorpyridine calcium antagonist”“dihydorpyridine calcium channel blockers”“dihydorpyridines”“CYP3A5”“pharmacokinetics”“nifedipine”“nitrendipine”“amlodipine”“philodipine”“sinidipine”“benidipine”“nimodipine”；中文檢索詞包括“二氫吡啶類鈣拮抗劑”“地平”“基因多態性”“藥代動力學”“細胞色素P450”“CYP3A5”。

1.2 文獻納入與排除標準

1.2.1 納入標準 ①研究類型： 國內外公開發表的病例對照研究或隊列研究；②研究對象： 服用二氫吡啶類鈣拮抗劑的健康受試者，其年齡、性別、國籍不限，研究對象還需經血藥濃度檢測及對CYP3A5基因多態性進行檢測，檢測方法不限； 按基因多態性檢測結果將病人分為野生雜合子基因型(AA，＊1/＊1)、突變雜合子基因型(AG，＊ 1/＊3)和突變純合子基因型(GG，＊3/＊3)型；③語種： 限制為英文和中文；④干預措施：健康受試者近期無用藥記錄，二氫吡啶類鈣拮抗劑給藥方法、劑量不限；⑤結局指標：不同基因型的血藥濃度-時間曲線下面積(AUC0-t)、峰濃度(Cmax)、表觀清除率(CL/F)和半衰期(t1/2)。

1.2.2 排除標準 ①綜述型文獻、病例報道及重復性研究； ②文獻數據不全或不能提取所需要的數據資料的文獻。

2 結 果

2.1 文獻檢索結果 通過檢索數據庫共獲得相關文獻1 031篇，嚴格按照納入與排除標準對其進行篩選，閱讀題目和摘要剔除重復發表文獻488篇，獲得文獻543篇；進一步精讀全文，剔除與主題不相關文獻503篇，剔除不能提取數據文獻34篇，最終得到符合標準的文獻6篇[4-9]。文獻篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖

2.2 納入研究文獻的基本特征 最終納入6篇[4-9]文獻，總計252例病人，用藥涉及二氫吡啶類鈣拮抗劑，包括硝苯地平、氨氯地平、非洛地平和尼莫地平4種藥物，其中1篇[9]文獻進行了左旋氨氯地平和右旋氨氯地平比較，2篇[4-5]文獻是研究硝苯地平的文獻，分別來自中國和日本。1篇[5]文獻為中文文種，5篇[4，6-9]文獻為英文文種。納入文獻基本特征見表1。

表1 納入研究文獻的基本特征

2.3 Meta分析結果

2.3.1 CYP3A5基因多態性對AUC0-t的影響 納入本研究的全部6篇[4-9]文獻均報道了AUC0-t，其中有2篇[5，8]文獻報道了AA-AG和AA-GG基因，Meta分析表明兩組間比較差異無統計學意義[SMD =0.72，95%CI(-3.35， 4.80)，P=0.73；SMD=-0.46，95%CI(-2.78， 1.86)，P=0.65]。有3篇[4-5，8]文獻報道了AG-GG基因，總計100例，Meta分析表明兩組間比較差異無統計學意義[SMD=-0.40，95%CI(-1.02， 0.23)，P=0.21]，經敏感性分析，結果一致。有5篇[5-9]文獻報道了(AA+AG)-GG，總計236例，Meta分析表明兩組比較差異無統計學意義[SMD =-0.74，95%CI(-2.58， 1.10)，P=0.43]，敏感性分析結果一致。

2.3.2 CYP3A5對t1/2的影響 納入本研究的5篇[4-5，7-9]文獻報道了CYP3A5對t1/2的影響，有2篇[5，8]文獻報道了AA-AG和AA-GG基因，Meta分析表明兩組間比較差異無統計學意義[SMD =-0.46，95%CI(-1.34， 0.43)，P=0.37；SMD=0.02，95%CI(-0.83， 0.88)，P=0.66]。有3篇[4-5，8]文獻報道AG-GG基因，總計100例，Meta分析表明兩組間比較差異無統計學意義[SMD=0.27，95%CI(-0.14， 0.67)，P=0.19]。有4篇[5，7-9]文獻報道了(AA+AG)-GG，總計236例，Meta分析表明兩組間比較差異有統計學意義[SMD =0.49，95%CI(0.21， 0.77)，P=0.000 6]，GG基因型t1/2的均方差高。詳見圖2。提示CYP 3A5在GG中t1/2高于其他基因型的受試者。

圖2 CYP3A5基因多態性(AA+AG)、GG對t1/2影響的Meta分析森林圖

2.3.3 CYP3A5對Cmax的影響 納入本研究的全部6篇[4-9]文獻均報道了CYP3A5對Cmax的影響，有2篇[5，8]文獻報道AA-AG和AA-GG，分別包括39例和57例，Meta分析表明兩組間比較差異無統計學意義[SMD=-0.14，95%CI(-2.35， 2.08)，P=0.05；SMD=-0.71，95%CI(-2.47， 1.05)，P=0.42]。有3篇[4-5，8]文獻報道AG-GG，總計100例，Meta分析表明[SMD=-0.41，95%CI(-0.81， -0.00)，P=0.05]兩組間比較差異有統計學意義，Cmax的標準均方差在基因型CYP3A5＊1攜帶者的受試者中高。詳見圖3。提示基因型CYP3A5＊1攜帶者比基因型CYP3A5＊3攜帶者的Cmax要高。有5篇[5-9]文獻報道(AA+AG)-GG，總計236例，Meta分析表明兩組間比較差異無統計學意義[SMD =0.69，95%CI(-0.28， 1.67)，P=0.16]，敏感性分析結果一致。

圖3 CYP3A5基因多態性AG、GG對Cmax影響的Meta分析森林圖

2.3.4 CYP3A5對CL/F的影響 有2篇[4-5]文獻報道了AG-GG，總計58例， Meta分析表明兩組間比較差異無統計學意義[SMD =-0.06，95%CI(-0.75，0.63)，P=0.87]。有4篇[5-7，9]文獻報道了(AA+AG)-GG，總計191例，Meta分析表明兩組間比較差異有統計學意義[SMD =-0.41，95%CI(-0.71， -0.11)，P=0.007]CL/F的標準均方差在AA基因型和AG基因型高。詳見圖4。提示基因型CYP3A5＊1攜帶者比基因型CYP3A5＊3攜帶者的CL/F要高。

圖4 CYP3A5基因多態性(AA+AG)、GG對CL/F影響的Meta分析森林圖

2.4 發表偏倚評估 對CYP3A5 基因多態性的藥物動力學參數t1/2、CL/F進行發表偏倚評估，漏斗圖結果顯示，點基本位于中線附近或對稱分布于合并SMD值兩側，呈倒置漏斗狀，提示偏倚控制較好，僅存在少部分偏倚。詳見圖5、圖6。發表偏倚對此次Meta分析影響較小，結論較為準確。

圖5 CYP3A5基因多態性(AA+AG)、GG對t1/2影響的漏斗圖

圖6 CYP3A5基因多態性(AA+AG)、GG對CL/F影響的漏斗圖

3 討 論

隨著分子生物學技術和藥物基因組學的發展和應用，不同個體間藥物代謝和效應差異的分子遺傳機制越來越受到研究者的重視。CYP3A是最主要的CYP450亞族，其中CYP3A5的活性差異主要由SNP造成。文獻報道的23個等位基因中CYP3A5＊3最具功能意義，研究對藥物代謝的影響主要集中在CYP3A5＊3突變位點上[10]。徐芳等[11]的研究表明CYP3A5＊3基因在內含子3(6986A>G)的突變(CYP3A5＊3 rs776746)是CYP3A5基因最為常見的突變，會引起剪接缺失，從而使其突變為GG，即攜帶CYP3A5GG基因的人體內不表達CYP3A5，導致在肝臟或小腸CYP3A5的酶活性嚴重降低或缺失，由此可能會使其代謝底物的代謝水平下降，同時CYP3A5 在不同人群間發生頻率差異具有統計學意義，中國人群中CYP3A5＊3突變等位基因的發生頻率為65%～76%，非洲裔美國人的突變率為47.5%，印度為66.3%，阿根廷為85.7%[12-13]。因此，對于體內需經過CYP3A酶代謝的藥物，遺傳上的個體差異是造成藥物療效差異的主要因素。目前二氫吡啶類鈣拮抗劑是我國普遍使用的一線降壓藥(如硝苯地平、氨氯地平、非洛地平等)[14]。二氫吡啶類鈣拮抗劑臨床上主要用于治療高血壓和心絞痛，其作用機制為特異性地阻斷平滑肌中的L型鈣通道，抑制鈣離子內流，從而誘導血管舒張和降低血壓[15]。二氫吡啶類鈣拮抗劑大都是經CYP3A代謝，因此，研究其相關基因多態性對個體降壓療效的影響，評價其差異來指導個體化用藥，將使鈣拮抗劑的使用變得更為安全，使更多的病人從中獲益。

關于CYP3A5＊3基因多態性對二氫吡啶類鈣拮抗劑藥代動力學參數影響的研究，國內外研究結果從不同的藥動學參數上進行了報道，研究表明CYP3A5 GG基因型受試者二氫吡啶類鈣拮抗劑AUC0-t平均值高于CYP3A5 A等位基因攜帶者[5-8]；CYP3A5 AA基因型或AG基因型和攜帶CYP3A5 GG相比，血漿藥物Cmax有一定程度降低，CL/F卻無統計學意義[7]；而Haas等[16]研究發現 CYP3A5 基因型影響孕婦硝苯地平CL/F，CYP3A5 GG的攜帶者顯示出更低的二氫吡啶類鈣拮抗劑CL/F[6]。也有一些研究顯示相反的結論，如Langaee等[17]得出了CYP3A5基因多態性確實可以影響人體對鈣拮抗劑的藥代動力學，但日本學者發現，CYP3A5 AG和 CYP3A5 GG的健康受試者硝苯地平AUC0-t、Cmax及t1/2均無統計學意義， 由此認為CYP3A5多態性并非是影響二氫吡啶類鈣拮抗劑藥代動力學的主要因素[4]。因此，有必要通過Meta分析方法評價CYP3A5基因多態性對二氫吡啶類鈣拮抗劑的藥代動力學的影響。

本Meta分析納入比較了CYP3A5基因多態性對二氫吡啶類鈣拮抗劑藥代動力學參數影響的國內外研究文獻，累積樣本量252例。分析結果顯示CYP3A5基因多態性對二氫吡啶類鈣拮抗劑的t1/2、Cmax和CL/F有顯著影響。A攜帶者由于明顯的清除優勢，增加了二氫吡啶類鈣拮抗劑的代謝，降低了藥物暴露，可能導致需要更高劑量方能達到目標血藥濃度。

本Meta分析還存在一些可能影響結論客觀性的因素。首先，納入研究的樣本量較小；其次，可能會受CYP3A其他亞型、MDR1、PXR以及BCRP轉運體的基因多態性對二氫吡啶類鈣拮抗劑體內藥動學的綜合影響，造成暴露量、CL/F等變化。此外，本研究中數據沒有按性別和其他可疑因素分層，因此，還需要更多研究進行支撐。