基于基因多態性和血藥濃度對甲氨蝶呤個體化藥學服務模式的探討

藺婷婷，馬靜，孫紹偉，董寧霞，魏傳梅，呂文文

濱州醫學院附屬醫院藥學部，山東濱州 256603

由于我國常見血液病發病人數呈持續上升趨勢，其治療藥物品種多、易出現藥物相互作用、藥源性疾病發生率高，臨床藥師進行藥學服務十分必要。甲氨蝶呤（methotrexate, MTX）是1 種抗葉酸代謝藥物，臨床上主要用于急性淋巴細胞白血病（acute lymphoblastic leukemia, ALL）等各種惡性腫瘤疾病的治療[1]，劑量為500 mg/m2，更高的劑量定義為大劑量甲氨蝶呤（high-dose methotrexate, HDMTX）。盡管給予HD-MTX 期間采取了適當的支持性護理措施，但仍有2%~12%的患者出現急性腎損傷（acute kidney injury, AKI）[2]。因此，甲氨蝶呤的腎臟毒性是一個值得特別關注的問題。

自2017 年1 月開始，本院臨床藥學科開展甲氨蝶呤血藥濃度檢測以及用藥基因檢測兩個項目，并在血液科試行 “個體化精準用藥服務模式”，開展“以患者為中心、以合理用藥為核心”的藥學服務工作，以確保患者用藥的安全性、有效性和經濟性。國內對成年ALL 患者使用HD-MTX 后，出現急性腎損傷的相關報道較少，筆者針對ALL 患者開展個體化藥學服務工作，并進行總結。現報道2022 年4 月濱州醫學院附屬醫院1 例經HD-MTX 化療后出現甲氨蝶呤延遲排泄以及急性腎損傷的ALL 患者，討論基因多態性與 HD-MTX 毒性的相關性，以期為臨床合理用藥提供參考。現報道如下。

1 病例報告

患者，男，年齡：25歲，身高：169 cm，體質量：92 kg，體質指數：32.2 kg/m2，因ALL 入院。患者近1 月前因“皮膚紫癜2 d”入院，完善骨髓穿刺及活檢，骨髓形態學初步考慮ALL；骨髓流式符合急性B 淋巴細胞白血病（common-B-ALL），骨髓活檢提示符合急性B 淋巴細胞白血病；BCR/ABL1 融合基因（p190.210.230）均陰性；ALL 相關基因突變及融合基因檢測陰性；Ph 樣ALL 相關融合基因篩查陰性，確診ALL。給予環磷酰胺聯合地塞米松預處理降低腫瘤負荷，2022 年3 月10 日排除禁忌證后，行hper-CVAD-A 方案誘導化療1 次，復查骨髓，骨髓細胞形態學初步考慮：骨髓增生活躍，粒紅巨核細胞增生，粒系顆粒增粗，未見原幼淋巴細胞，骨髓流式未檢測免疫表型異常的原始/幼稚細胞，病情好轉后出院。

4 月1 日患者因腹痛1 h 入院，完善相關輔助檢查，腸鏡診斷直腸炎，經灌腸通便后腹痛減輕，持續給予灌腸后排便排氣較多，未再出現腹痛不適，予以注射用艾司奧美拉唑鈉（國藥準字H20174090，規格：40 mg/支），40 mg，q12 h 治療。臨床醫師針對原發病進行MM 方案維持治療，鞘內注射阿糖胞苷（國藥準字H20205027，規格：0.5 g/瓶）50 mg，甲氨蝶呤（國藥準字H20054692，規格：5 mg/支）13 mg 預防中樞神經系統白血病，排除化療禁忌證后開始Hyper-CVAD-B 方案化療，因出現腦脊液壓力增高及蛋白增高，適當增加甲氨蝶呤用量，具體用藥為甲氨蝶呤（國藥準字H20140205，規格：1 g∶10 mL/支）3 g，d1 持續輸注24 h，阿糖胞苷2 g，q12 h，d2~3。甲氨蝶呤用藥結束后8~12 h 給予亞葉酸鈣（國藥準字H20073593，規格：0.1 g/支）解救，并給予亞葉酸鈣漱口，予以注射用奧美拉唑鈉（國藥準字H20058242，規格：40 mg/支），40 mg，q12 h抑酸，并輔以堿化、水化、止吐、利尿等治療，監測甲氨蝶呤血藥濃度，且夜間出現發熱，完善相關細菌學檢查,加用哌拉西林他唑巴坦（國藥準字H20073600，規格：2.25 g/支），4.5 g，q8 h。患者d2 復查肌酐225.5 μmol/L，甲氨蝶呤血藥濃度（48 h）15.84 μmol，是安全濃度的15.84 倍，首先考慮甲氨蝶呤延遲排泄導致肌酐升高，將亞葉酸鈣加至0.15 g，q3 h 進行解救。患者晚上出現腹瀉，黃色水樣便，停用阿糖胞苷及地塞米松，立即進行血液透析及連續血液濾過治療，臨床藥師分析血藥濃度明顯升高可能與細胞色素酶P450 基因型突變有關，建議檢測藥物相關基因。通過分析患者的合并用藥情況，考慮注射用奧美拉唑干擾甲氨蝶呤排泄，建議停用，醫師均采納了藥師的建議。有文獻報道哌拉西林/他唑巴坦可降低甲氨蝶呤的腎臟清除率，導致細胞毒性濃度延長[3]。患者出現甲氨蝶呤濃度過高且肌酐進行性升高，臨床藥師建議及時更換抗菌藥物，醫師采納后調整抗感染治療方案，更換為注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉（國藥準字H20020597，規格：1.5 g/支）3 g，q8 h 抗感染治療。

請腎內科醫師會診，考慮甲氨蝶呤導致急性腎衰竭，建議適當補液，堿化尿液，給予尿毒清顆粒、百令膠囊、腎康注射液護腎排毒，注意復查腎功能并及時調整方案，必要時血液凈化治療。患者在4月11 日肌酐高達225.5 μmol/L，甲氨蝶呤血藥濃度高達15.84 μmol/L 時即開始血液透析濾過，濾過后復查血藥濃度8.46 μmol/L，效果并不理想。根據甲氨蝶呤的分子量和藥動學特點，盡早選用有效的血液凈化方法對患者的解救十分關鍵。由于甲氨蝶呤是脂溶性藥物，血漿蛋白結合率約50%，相對分子質量454.4，常規的血液透析難以達到較好的效果[4]。建議進行高通量血透或血液灌流，4 月12 日（d3）醫師給予患者血液灌流，透析后復查甲氨蝶呤濃度降至7.54 μmol/L，血肌酐345.6 μmol/L，后續每日行血液灌流，住院期間甲氨蝶呤血藥濃度與血肌酐水平變化見圖1，均呈持續下降的趨勢。4 月16日（d7）患者送檢的基因檢測結果報告顯示，該患者ABCB1(c.3435T>C)是CC 型，MTHFR(c.665C>T)是CT型，ATIC(c.1503+675T>C)是TT 型，SLCO1B1(c.1865+4846T>C)是TC 型，GSTP1（c.313A>G）是AA 型，MTRR（c.66A>G）是AG 型，結果提示甲氨蝶呤代謝異常。繼續給予亞葉酸鈣0.03 g，q6 h 解救治療，患者血象又進行性下降，考慮化療后重度骨髓抑制，輸注成分血，給予重組人粒細胞刺激因子注射液（國藥準字S20030081，規格：0.1 mg/支）升高中性粒細胞，重組人促血小板生成素（國藥準字S20050049，規格：15 000 U 1 mL/支）、海曲泊帕乙醇胺片（國藥準字S20210021，規格：2.5 mg/支）升高血小板。4 月17 日（d9）患者出現轉氨酶增高，谷草轉氨酶178.8 U/L，谷丙轉氨酶256.5 U/L，給予保肝藥對癥治療，d17 甲氨蝶呤血藥濃度降至0.1 μmol/L以下，肌酐逐漸好轉至118.6 μmol/L，狀況穩定后辦理出院。

圖1 患者用藥后甲氨蝶呤血藥濃度與血肌酐變化圖

2 討論

隨著精準藥學的發展，以藥物基因組學為基礎的個體化治療成為趨勢。據報道甲氨蝶呤代謝相關酶基因的單核苷酸多態性影響甲氨蝶呤的血藥濃度、治療效果及不良反應[5]。筆者結合藥物治療管理理念，對該患者建立精細化藥學服務。該患者住院期間出現甲氨蝶呤排泄延遲，高度懷疑基因個體化所致。藥師首先對甲氨蝶呤相關位點進行基因檢測，建立基因檢測對HD-MTX 毒性的預測。

2.1 SLCO1B1

溶質轉運蛋白（solute carrier organic anion transporter 1B1, SLCO1B1）編碼有機陰離子轉運多肽1B1，直接參與甲氨蝶呤的細胞外排從而影響血漿中的濃度，若SLCO1B1 基因突變將致甲氨蝶呤毒性的發生[6-7]。該患者出現ALT 和AST 的升高，腹痛和腹瀉的癥狀，且SLCO1B1（c.1865+4846T>C）是TC型，發生胃腸道毒性，黏膜炎和肝毒性的風險較高。

2.2 ATIC

氨基咪唑氨甲酰轉移酶（aminoimidazole carboxamide ribonucleotide transformylase, ATIC）是腺苷途徑中嘌呤合成的關鍵酶，與葉酸代謝密切相關[8]。該患者的ATIC 基因型為TT 型，理論上TT 基因型相比TC、 CC 基因型患者對甲氨蝶呤的治療反應更差， 疾病活動指數更高。

2.3 MTRR

甲硫氨酸合成酶還原酶（methionine synthase reductase, MTRR)是細胞內葉酸代謝過程中一種重要的酶，目前MTRR 基因的位點主要是A66G，其突變可能改變酶活性。該患者基因型為AG 型，推測該遺傳位點參與了患者甲氨蝶呤延遲排泄以及化療相關性肝損傷的過程。

2.4 MTHFR

亞甲基四氫葉酸還原酶（methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR）是葉酸代謝途徑的限速酶，其發生基因突變可導致MTHFR 活性降低影響葉酸代謝，加重甲氨蝶呤不良反應[9-11]。一項117 名ALL患兒在HD-MTX 治療后相關毒性反應與MTHFR 677CC 多態性研究結果發現 TT 基因型相較于CC、CT 基因型患者黏膜炎的發生率更高（P=0.0273）[12]。該患者MTHFR(665C>T)是CT 型，提示基因突變致MTHFR 酶活性降低，體內甲氨蝶呤代謝緩慢，引起甲氨蝶呤延遲排泄。

2.5 GSTP1

谷胱甘肽轉移酶P1（glutathione S-transferase p1, GSTP1）是參與甲氨蝶呤代謝的一種Ⅱ相代謝酶。如果突變就可能使甲氨蝶呤在體內積蓄，療效增加，同時藥物不良反應也相應增加，該患者的GSTP1（c.313 G>A）是AA 型，該位點的突變會導致甲氨蝶呤清除率下降，致血藥濃度較高。因此，筆者建議在患者HD-MTX 首次治療前進行基因監測，預測對甲氨蝶呤的敏感性和耐受性。

3 藥學服務— 發現藥物相互作用

藥物相互作用是導致甲氨蝶呤延遲排泄的重要影響因素。有研究表明，常見的藥物有質子泵抑制劑、非甾體抗炎藥、部分抗菌藥物（如阿莫西林、哌拉西林他唑巴坦等）以及某些口服降糖藥等[13-14]。該患者治療過程中，臨床藥師權衡利弊后建議醫師停用奧美拉唑注射液和哌拉西林/他唑巴坦，醫師均采納了藥師的建議。因此，針對HDMTX 的患者，臨床藥師應特別關注藥物相互作用對解救的影響，降低甲氨蝶呤延遲排泄的風險。

4 總結

HD-MTX 用于ALL 的治療過程中，在劑量、濃度監測、水化堿化等方面主要依賴醫生經驗性的判斷，存在部分出現嚴重不良反應病例。前期的很多研究側重于評估甲氨蝶呤的基因多態性與相關毒性之間的關系，仍難以應用患者的基因型預測甲氨蝶呤的毒性，并進行正確的劑量調整。該患者出現甲氨蝶呤延遲排泄，藥師建議對該患者分析GSTP1，MTHFR 等基因多態性的影響，進行規律血藥濃度監測，對合并用藥進行藥物重整，選擇合理的血液凈化模式，從而消除對甲氨蝶呤排泄的干擾，對出現的不良因素加以干預和預防，最終患者病情得到緩解。

藥學服務目前有部分公立醫院對藥師提供的用藥指導基因檢測以及血藥濃度的藥學服務等進行規范化收費，該舉措鼓勵藥學服務模式的創新以及促進藥學服務的高質量發展。通過對患者不斷的個體化探討，將引導臨床藥師提供更規范的服務，提升臨床藥學服務水平，促進醫療機構合理用藥，讓患者體會到藥學服務的價值。筆者通過對臨床藥師結合血藥濃度檢測以及基因檢測參與該患者藥物治療典型案例的探討，為構建個性化藥學服務模式提供了參考依據。