從實驗室到臨床

胡蓉

【摘要】他克莫司（TAC）是腎移植術后抗免疫排斥的基石藥物，但其個體劑量差異大且治療窗窄。基因水平的變異往往是造成不同個體間藥物代謝水平差異的重要原因，因此臨床開展了大量藥物基因組學（PGx）研究，擬從基因的層面解釋不同患者間TAC代謝的個體差異。本文回顧了近年來關于TAC代謝通路基因的單核苷酸多態性（SNP）研究，并總結了這些SNPs對TAC代謝個體差異的影響，便于臨床醫生和藥師利用這些最新的藥物基因組學研究證據指導TAC在腎移植患者中的個體化用藥。

【關鍵詞】他克莫司;腎移植;藥物基因組學

【中圖分類號】R96 【文獻標識碼】A

腎移植是治療終末期慢性腎病的唯一手段，他克莫司（TAC）則是移植術后預防排斥反應的核心藥物。然而TAC治療窗窄、在不同個體間的藥動學（PK）水平差異大且有腎毒性[1]，因此如何改變“千人一面”的傳統治療模式并開啟TAC在腎移植患者中的個體化用藥時代一直是困擾臨床醫生和藥師的難點。藥物代謝基因的單核苷酸多態性（SNP）是造成藥物代謝個體差異的重要原因之一，目前已有不少關于TAC藥物基因組學（PGx）的研究并在TAC個體化用藥領域也取得了一定進展，但是有些研究結果表明部分SNPs對TACPK的影響仍存爭議。因此，本文擬通過總結近年來關于TACPK通路SNPs的研究發現并提取高級別證據，以便于臨床醫生和藥師利用這些歸納的PGx證據指導TAC在腎移植患者中的個體化用藥。

1 CYP3A5*3和TACPK

他克莫司主要經肝藥酶CYP3A4/5代謝[1]，但目前CYP3A5*3是唯一被確證可顯著影響TACPK個體間差異的SNP。CYP3A5*3導致CYP3A5酶活性完全喪失[2]，因此根據CYP3A5*3等位基因可將人群分成兩個CYP3A5表型即CYP3A5表達者（CYP3A5*1攜帶者）和非表達者（CYP3A5*3/*3）[3]。Staatz等[4]回顧既往關于CYP3A5基因型對TACPK影響的研究確證在不同種族的腎移植患者中CYP3A5表達者的TAC谷濃度和劑量比值（TACC/D）均僅為非表達者的1/2，并總結認為在同一TAC目標濃度前提下，CYP3A5表達者TAC劑量為非表達者的兩倍。臨床藥物基因組學實施聯盟（CPIC）在2015年發布了基于CYP3A5基因型檢測的指南，建議患者在用藥前接受CYP3A5*3檢測以指導TAC首劑劑量調整[3]。

藥物基因檢測建議：根據CPIC指南，患者在用藥前可先檢測CYP3A5*3基因型，CYP3A5表達者即CYP3A5*1等位基因攜帶者所需TAC劑量為臨床常規劑量的1.5-2倍。

2 CYP3A4SNPs和TACPK

在CYP3A5非表達者中，由于CYP3A5完全喪失酶活性，因此CYP3A4是該人群中不可忽略的重要TAC代謝酶[1]，但至今尚未發現能明確導致CYP3A4酶活性喪失的SNP。目前研究較多的3個CYP3A4SNPs分別是*1B、*22和*1G。有研究在高加索人群中發現CYP3A4*1/*1患者TACC/D顯著高于CYP3A4*1B攜帶者，但該研究同時發現CYP3A4*1B與CYP3A5*1存在強連鎖不平衡[5]，因此Hesselink等[6]總結認為患者檢測CYP3A4*1B基因型意義不大。在高加索人群中研究較多的另一SNP是CYP3A4*22，但目前關于該位點對TACPK個體間差異的影響尚存爭議[7，8]。即使有研究得出有統計學差異的結論，但也是基于CYP3A5表型的亞層分析，樣本量小且無法單獨定量CYP3A4*22對TACPK個體間差異的貢獻。目前在中國腎移植患者中研究較多的SNP是CYP3A4*1G，因為未在中國人中發現CYP3A4*1B或CYP3A4*22。然而目前研究發現CYP3A4*1G與CYP3A5*3也存在中等強連鎖不平衡[9]，因此也無法單獨定量CYP3A4*1G對TACPK個體間差異的貢獻。

藥物基因檢測建議：由于目前已研究的CYP3A4相關SNPs與CYP3A5存在中等-強連鎖不平衡或意義暫不明確，但總體估計其對TACPK個體間差異影響意義不大，目前暫不建議檢測這些SNPs以指導TAC劑量調整。

3 ABCB1SNPs和TACPK

TAC是P糖蛋白（P-gp，編碼基因ABCB1）的底物[10]，由于腸道上皮細胞表面分布大量P-gp，因此有不少研究認為ABCB1SNPs或許可通過影響TAC吸收而影響TACPK個體間差異。目前研究最多的3個SNPs分別是ABCB11236C>T，2677G>T和3435C>T，但是大部分研究發現不論是ABCB1相關SNPs還是基于這些SNPs所預測的單倍型、雙倍型幾乎都對TACPK個體間差異無顯著影響[5]。雖然有少數研究發現了一些陽性結果，但是Hesselink等[5]總結認為即使這些影響有統計學意義，也缺乏實際臨床指導意義。近年來Hu[8]等報道了在高加索人群中ABCB161G等位基因攜帶者TACC/D顯著低于A/A基因型患者，但由于未在中國人群中發現該SNP，因此該SNP并不能指導中國腎移植患者TAC個體化用藥。

藥物基因檢測建議：由于目前已研究的ABCB1相關SNPs幾乎對TACPK個體間差異幾乎無影響或未在中國人群中有報道存在，因此暫不建議檢測這些SNPs以指導TAC劑量調整。

4 CYP3A上游調控因子SNPs和TACPK

細胞色素P450氧化原酶（POR）是CYPs肝藥酶的唯一電子供體也是CYPs酶活性的限速酶[11]，POR相關SNPs可能通過改變CYPs酶活性而影響TACPK個體間差異。由于POR*28是一個錯義突變[12]，因此不少PGx研究關注該SNP是否能顯著影響TACC/D，但目前綜述文獻總結發現POR*28對TACPK個體間差異的影響存較大爭議[13，14]。由于大多數PGx研究的樣本量都較小，而關于POR*28對TACPK個體間差異的影響的研究又多是基于CYP3A5表達者的亞層分析，因此小樣本可能是造成目前研究結果存爭議的原因之一。此外，體外研究也證明POR*28并不影響POR的活性或表達[12]，因此POR*28對于指導TACPK的意義有限。

孕烷X受體（PXR;編碼基因NR1I2）是CYP3A和ABCB1的上游調控因子[15]，因此NR1I2相關SNPs可能通過影響CYP3A5表達/活性而影響TACPK。目前研究最多的兩個SNPs分別是NR1I2-25385C>T和8055C>T，然而目前綜述文獻總結也發現由于研究結果存爭議因此無法確證它們是否真正影響TACPK個體間差異[13，14]。不同的種族、樣本量小等問題可能是造成研究結果不一致的原因，因此仍需更大樣本量的臨床研究明確NR1I2相關SNPs對TACPK個體間差異的影響。

藥物基因檢測建議：由于目前已研究的POR、NR1I2相關SNPs對TACPK個體間差異的影響存爭議，因此暫不建議檢測這些SNPs以指導TAC劑量調整。

5 結論

本文總結了目前關于TACPK通路主要基因及相關針對TAC個體化用藥的PGx研究，歸納出目前的證據僅支持檢測CYP3A5*3以指導患者的個體化用藥。臨床合理用藥的核心是個體化用藥，很欣喜目前我們可以根據患者CYP3A5基因型指導首劑劑量選擇，但是CYP3A5*3并不能100%解釋TACPK個體間差異，這提示我們仍有其他重要的基因或非基因因素等待發現。

參考文獻：

[1] Staatz CE， Tett SE. Clinical pharmacokinetics and pharmacodynamics of tacrolimus in solid organ transplantation. Clin Pharmacokinet. 2004;43（10）：623-53.

[2] Kuehl P， Zhang J， Lin Y， Lamba J， Assem M， Schuetz J et al. Sequence diversity in CYP3A promoters and characterization of the genetic basis of polymorphic CYP3A5 expression. Nat Genet. 2001;27（4）：383-91.

[3] Birdwell KA， Decker B， Barbarino JM， Peterson JF， Stein CM， Sadee W et al. Clinical pharmacogenetics implementation consortium （CPIC） guidelines for CYP3A5 genotype and tacrolimus dosing. Clin Pharmacol Ther. 2015;98（1）：19-24.

[4] Staatz CE， Goodman LK， Tett SE. Effect of CYP3A and ABCB1 single nucleotide polymorphisms on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of calcineurin inhibitors： Part I. Clin Pharmacokinet. 2010;49（3）：141-75.

[5] Shi WL， Tang HL， Zhai SD. Effects of the CYP3A4*1B genetic polymorphism on the pharmacokinetics of tacrolimus in adult renal transplant recipients： A meta-analysis. PLoS One. 2015;10（6）：e0127995.

[6] Hesselink DA， Bouamar R， Elens L， van Schaik RH， van Gelder T. The role of pharmacogenetics in the disposition of and response to tacrolimus in solid organ transplantation. Clin Pharmacokinet. 2014;53（2）：123-39.

[7] Elens L， van Schaik RH， Panin N， de Meyer M， Wallemacq P， Lison D et al. Effect of a new functional CYP3A4 polymorphism on calcineurin inhibitors’ dose requirements and trough blood levels in stable renal transplant patients. Pharmacogenomics. 2011;12（10）：1383-96.

[8] Hu R， Barratt DT， Coller JK， Sallustio BC， Somogyi AA. CYP3A5*3 and ABCB1 61A>G significantly influence dose-adjusted trough blood tacrolimus concentrations in the first three months post-kidney transplantation. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2018; 123：320-26.

[9] Li JL， Liu S， Fu Q， Zhang Y， Wang XD， Liu XM et al. Interactive effects of CYP3A4， CYP3A5， MDR1 and NR1I2 polymorphisms on tracrolimus trough concentrations in early postrenal transplant recipients. Pharmacogenomics. 2015;16（12）：1355-65.

[10] Tuteja S， Alloway RR， Johnson JA， Gaber AO. The effect of gut metabolism on tacrolimus bioavailability in renal transplant recipients. Transplantation. 2001;71（9）：1303-7.

[11] Oneda B， Crettol S， Jaquenoud Sirot E， Bochud M， Ansermot N， Eap CB. The P450 oxidoreductase genotype is associated with CYP3A activity in vivo as measured by the midazolam phenotyping test. Pharmacogenet Genomics. 2009;19（11）：877-83.

[12] Gomes AM， Winter S， Klein K， Turpeinen M， Schaeffeler E， Schwab M， Zanger UM. Pharmacogenomics of human liver cytochrome P450 oxidoreductase： multifactorial analysis and impact on microsomal drug oxidation. Pharmacogenomics. 2009;10（4）：579-99.

[13]李嘉麗，黃民.器官移植術后免疫抑制劑的藥物基因組學研究進展[J].藥學進展.2018，42（4）：243-58.

[14]李歡，周玉生，李榮.藥物基因組學影響腎移植術后他克莫司療效的研究進展[J].臨床與病理雜志，2017，37（4）：868-71.

[15] Lamba J， Lamba V， Strom S， Venkataramanan R， Schuetz E. Novel single nucleotide polymorphisms in the promoter and intron 1 of human pregnane X receptor/NR1I2 and their association with CYP3A4 expression. Drug Metab Dispos. 2008;36（1）：169-81.