CYP3A5基因多態(tài)性對腎移植受者他克莫司血藥濃度影響的研究進展

賴柳生，王 曙，陳潔晶，眭維國

自1954年成功開展世界上第1例腎移植手術以來，腎移植手術是治療終末期腎病的最有效方法，腎移植患者長期存活率也一直受到關注。該技術主要得益于高效安全的免疫抑制劑的發(fā)展和應用，他克莫司因免疫抑制效果好、肝腎毒性等不良反應少，已成為腎移植術后首選的免疫抑制一線治療藥物［1］。但他克莫司的有效治療窗狹窄、藥代動力學個體差異大等特點，導致個體之間給藥劑量存在很大差異，臨床難以建立一個客觀用藥的方案［2-3］。近年來，越來越多的研究表明引起他克莫司血藥濃度個體差異的主要原因與藥物代謝酶細胞色素P450酶3A5(CYP3A5)的基因多態(tài)性有關，現結合國內外研究進展綜述如下。

1 CYP3A5基因多態(tài)性

1.1 CYP3A5基因 CYP3A是CYP超家族中的一種酶，在肝臟和腸道中表達豐富，可占到整個CYP酶系的30%～70%。人體內的 CYP3A包括CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7 及 CYP3A3 4 種亞型，它們串聯排列在7q22．1上的基因座內，該基因座長約231 kb。這4種亞型在發(fā)育模式、分布特征、含量及活性等方面有所不同，但氨基酸序列相似度為75% ～88%，并且在底物譜、催化反應以及轉錄調控等方面存在相互重疊［4］。據報道，CYP3A 亞家族［5］參與約60%的處方藥物代謝，其中 CYP3A4和CYP3A5則共同參與約50%的臨床用藥的代謝。

1.2 CYP3A5基因多態(tài)性在藥物代謝中的作用近來的研究表明改變CYP3A5的活性就可以改變以其為底物藥物的藥代動力學［6］。Meur等［7］發(fā)現在服用西羅莫司的腎移植患者中，達到相同的西羅莫司穩(wěn)態(tài)血藥濃度，基因型為 CYP3A5*1/*1或CYP3A5*1/*3的患者比基因型為CYP3A5*3/*3的患者需要更大的每日劑量。Utecht等［8］報道攜帶CYP3A5*1的患者較CYP3A5*3純合子患者有更高的他克莫司清除率。研究還表明CYP3A5的表型還受到體內、體外環(huán)境多種因素的影響，如藥物、激素、飲食、細胞因子等。由于CYP3A5的代謝活性與mRNA表達水平有相關性，提示這種調控可能發(fā)生在轉錄水平［9］。也有一些文獻報道女性的CYP3A5活性比男性高，推測性激素在其轉錄和表達中起調控作用［10］。目前CYP3A5基因多態(tài)性對基礎免疫抑制劑環(huán)孢素A(CsA)、他克莫司和西羅莫司造成受者間藥代動力學差異是研究熱點［11］。大多數研究表明，CYP3A5基因多態(tài)性與環(huán)孢素A的藥代動力學間關聯性較小，但與他克莫司的藥代動力學的相關性卻很明確。國外大量研究表明，腎移植受者CYP3A5*1/*1和*1/*3型的患者擬取得相似的血藥濃度要比CYP3A5*3/*3型患者服用更高劑量的他克莫司［12-13］。國內周曄等［14］通過對74例腎移植受者不同CYP3A5基因型和服用他克莫司藥量及他克莫司血藥濃度的關系進行研究，也得出相同的結論:CYP3A5*1/*1和*1/*3型患者由于濃度/劑量比低，需要更大的劑量以達到治療濃度，而CYP3A5*3/*3型患者需要相對較小的劑量，以免出現過度免疫抑制及不良反應。

2 他克莫司的藥代動力學特點及免疫抑制機制

2.1 概況 他克莫司系1984年日本科學家從土壤鏈霉菌屬代謝產物中提純得到的大環(huán)內酯類免疫抑制劑。其分子結構雖屬于大環(huán)內酯類，但抗菌活性很小，而免疫抑制活性卻很強，臨床主要應用于實體器官移植以及造血干細胞移植術后的抗排異反應。由于存在很大的個體差異、治療窗窄以及常見的不良反應如腎毒性和神經毒性等，對他克莫司劑量的掌控已成為臨床治療過程中的難點［15］。

2.2 藥代動力學特點 他克莫司的給藥途徑包括口服和靜脈滴注，口服后在小腸中吸收，其平均口服生物利用度約為25%(4% ～93%)。他克莫司主要由肝臟及腸道中CYP3A酶代謝，在肝臟中主要經過去甲基化、羥化、結合等反應產生多種代謝產物，代謝產物幾乎是沒有免疫活性的。大部分代謝產物經過膽道排泄，腎臟排泄很少。在血液中，他克莫司與紅細胞有很強的結合能力，全血血藥濃度比血漿血藥濃度約高15倍，因此臨床常通過檢測全血血藥濃度來調整劑量。

2.3 免疫抑制機制 他克莫司是淋巴細胞增殖的相對特異性抑制劑，通過抑制Ca2+介導的T淋巴細胞活性與親免素結合形成復合物，當他克莫司與FKBP12結合形成復合物，導致鈣調神經磷酸酶不能使激活T淋巴細胞核因子去磷酸化，使IL-2轉錄受阻而起到免疫抑制作用。此外，早期的T淋巴細胞激活細胞因子，如 IL-3、IL-4、IL-5、γ-干擾素、腫瘤壞死因子(TNF-α)等，也可以被他克莫司抑制。

2.4 不良反應 研究表明他克莫司對人體的不良反應與CsA類似［16］，常見不良反應包括高血壓、血糖代謝紊亂、低鎂血癥、高血鉀、腎功能損害等，但發(fā)生率較低。吳存造等［17］對81例腎移植受者依據他克莫司濃度分為普通濃度組(31例)和低濃度組(50例)進行研究，結果是他克莫司影響腎移植患者術后的甘油三酯水平，與其濃度呈正相關。劉相端等［18］通過分析189例腎移植受者的臨床資料，觀察術后不同時間段受者他克莫司的血藥濃度與血脂、空腹血糖(FBG)水平的相關性，認為腎移植術后全血他克莫司血藥濃度超過正常范圍時間越長，越容易引起藥物性高脂血癥及糖尿病。他克莫司的神經毒性作用較為明顯，治療劑量下可以引起部分患者震顫及感覺異常，大多數較為溫和并有一定自限性，極少數情況下可以出現共濟失調、思維混亂、失語，嚴重時可出現癲癇發(fā)作，減少劑量后癥狀多可緩解。

3 CYP3A5基因多態(tài)性對腎移植受者他克莫司血藥濃度的影響

藥物代謝酶的基因多態(tài)性是藥物個體差異的遺傳學基礎，所以也是導致服用相同劑量的藥物在不同個體中產生差異的原因。有些個體因血藥濃度過低而引起排異反應，而有些個體因血藥濃度過高而產生不良反應。目前隨著藥物基因組學的深入研究，藥物代謝酶的基因多態(tài)性研究在分子基因水平上為藥物的臨床個體化應用開辟了新途徑。

腎移植術后的常用抗排斥方案中，與他克莫司組成三聯藥物的嗎替麥考酚酯和皮質類固醇激素，其代謝受CYP3A5基因多態(tài)性的影響較小，與他克莫司也較少發(fā)生相互作用，所以通過研究腎移植術后受者CYP3A5基因多態(tài)性與術后不同時期血他克莫司濃度與劑量比值變化，是探討CYP3A5的基因多態(tài)性與他克莫司相關性的主要方法。國內歐陽萌等［19］通過研究表明CYP3A5基因多態(tài)性對腎移植患者他克莫司血藥濃度及其濃度/劑量(C/D)值有影響，患者在使用他克莫司前進行CYP3A5基因型檢測，對預測他克莫司用藥劑量有指導作用。Chen等［20］報道了利用CYP3A5*3基因型指導他克莫司個體化用藥獲得滿意的治療效果。Vannaprasaht等［21］的研究也得出相同結論，明確指出根據CYP3A5*3基因型進行個體化給藥，可以使受者在移植術后早期達到有效的他克莫司靶濃度，并且可以減少需要調藥的受者比例，降低移植術后急性排斥反應和藥物不良反應的發(fā)生率。馮時等［22］對腎移植后服用他克莫司的69例受者進行研究，根據其CYP3A5基因分型不同，統(tǒng)計腎移植后1個月及2個月時的他克莫司劑量，計算血他克莫司C/D值，結果表明攜帶CYP3A5*1基因型的受者與CYP3A5*3/*3型受者相比較，需要更高的他克莫司劑量才能達到目標血藥濃度。除了基因多態(tài)性的影響外，同一基因型患者血藥濃度與劑量需求也存在差異［23］。國內周小虎等［24］研究了78例 CYP3A5*3/*3型腎移植患者，對其術后不同時間他克莫司血藥濃度與用藥劑量、性別、年齡等因素的關系進行統(tǒng)計分析，表明他克莫司血藥濃度隨時間延長而變化，性別、年齡等因素對他克莫司的體內藥物動力學有一定的影響。

明確腎移植受者的CYP3A5基因分型對術后早期優(yōu)化免疫抑制方案、預防排斥反應與感染及減少腎毒性等不良反應都具有重要意義［25］。袁梅等［26］研究了60例腎移植受者，根據其CYP3A5*3基因型的不同分為試驗組和對照組，比較兩組術后第5天達到血他克莫司靶濃度的受者比例、達到靶濃度所需要的時間及2周內調整劑量的次數，結果顯示根據CYP3A5*3基因型調整他克莫司劑量優(yōu)于傳統(tǒng)的經驗性給藥方案，能有效地使各基因型受者在腎移植術后早期迅速達到有效的血他克莫司濃度范圍。近年來上市的他克莫司緩釋膠囊與他克莫司膠囊均有較好地預防急性排斥反應的作用，且效果一致，但每天1次給藥可以提高受者服用免疫抑制劑的依從性［27-29］。目前國際上已開展了多項多中心、前瞻性的臨床研究，對比他克莫司緩釋劑型和他克莫司普通劑型在腎移植初始受者中應用的療效以及安全性。Silva等［30］對638例首次接受腎移植的患者隨訪4年，發(fā)現他克莫司緩釋膠囊與他克莫司膠囊的有效性和安全性相近。目前大型臨床試驗結果表明，每天1次給藥的他克莫司緩釋劑型和每天2次給藥的他克莫司普通劑型的有效性和安全性一致，重要的是他克莫司緩釋劑型能夠降低移植受者間的變異，獲得更穩(wěn)定的血藥濃度，進而提高移植受者長期用藥的依從性，改善長期預后。

4 展望

隨著醫(yī)學的進步，人們對臨床藥物合理化、個體化使用的認識正逐步深入，人類藥物基因組學的發(fā)展將為個體化用藥提供了一個新的解決方案，即在基因水平上對患者進行監(jiān)測，包括藥代動力學(藥物代謝酶的基因多態(tài)性)和藥效學(如藥物靶點的基因多態(tài)性)等方面。通過對患者基因型的檢測，使臨床用藥能做到“量體裁衣”，在保證療效的基礎上，避免不良反應的發(fā)生和減少藥物資源的浪費。CYP3A5基因多態(tài)性對腎移植受者他克莫司血藥濃度的影響就是一個很好的例子。目前，關于CYP3A5基因型與腎移植術后他克莫司藥代動力學相關性的研究大多集中于橫斷面研究和回顧性研究，且為單中心的研究，可能是研究樣本量有限及各中心研究基線的區(qū)別導致不同中心之間的研究結論不完全相同。如果將CYP3A5基因分型結合術后不同時期服用他克莫司后全程曲線下面積(AUC)的監(jiān)測來綜合分析CYP3A5基因多態(tài)性對腎移植受者體內他克莫司藥代動力學的影響，也許更能清晰地闡明這種復雜變化的規(guī)律，這有待進行多中心、大樣本量的深入研究。

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