孫雪林，康薇，田曉鑫，胡欣，劉德軍

(1.北京醫(yī)院藥學(xué)部國家老年醫(yī)學(xué)研究中心 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院老年醫(yī)學(xué)研究院 藥物臨床風(fēng)險與個體化應(yīng)用評價北京市重點實驗室，北京 100730；2.中央軍委聯(lián)合參謀部警衛(wèi)局衛(wèi)生保健處)

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的目的是使治療方案個體化，以提高治療效果，減少藥物不良反應(yīng)(ADR)的發(fā)生。藥物基因組學(xué)是研究個體影響藥物療效和安全性的遺傳特征的學(xué)科。最近的一項研究報告稱，大約30%的ADR 與藥物基因組學(xué)知識相關(guān)，通過藥物遺傳檢測可以避免此類ADR 的發(fā)生[1]。Lazarou 等[2]通過大型的Meta 分析得出，在美國住院患者的嚴(yán)重ADR的總體發(fā)生率為6.7%，致命ADR 的總發(fā)生率為0.32%，估計ADR 每年導(dǎo)致超過100 000 人死亡，位于美國第四到第六位死因。根據(jù)歐洲“加強藥物警戒以減少藥物的不良影響(2008)”，估計5%的住院患者和每年19.7 萬例死亡病例與ADR 有關(guān)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算，隨著死亡率和發(fā)病率的影響，ADR在美國和歐洲的社會經(jīng)濟成本達(dá)1 770 億美元和790 億歐元[3]。此外，ADR 是藥品退出市場的主要原因，給制藥企業(yè)帶來了巨大的成本負(fù)擔(dān)[4]。

ADR 一般來說分類兩大類：A 型(增強型)和B型(變異型)。A 型ADR 反應(yīng)是可預(yù)測的，可發(fā)生在所有的個體中，可以通過藥物的藥理活性來解釋。B 型(非靶向)反應(yīng)占所有ADR 發(fā)生的15%左右，不可預(yù)測，與劑量無關(guān)，與宿主的遺傳有關(guān)，因此被稱為“特異性反應(yīng)”[5]。由于大多數(shù)B 型ADR 是由免疫系統(tǒng)驅(qū)動的，因此定義為藥物超敏反應(yīng)(HDR)。根據(jù)癥狀發(fā)生的時間，HDR 可進(jìn)一步分為速發(fā)型超敏反應(yīng)和遲發(fā)型超敏反應(yīng)?！八侔l(fā)型超敏反應(yīng)”是藥物使用后立即出現(xiàn)癥狀(大部分＜1 h)，由免疫球蛋白E(IgE)介導(dǎo)的，臨床表現(xiàn)包括血管性水腫、蕁麻疹、支氣管痙攣和過敏反應(yīng)?！斑t發(fā)型超敏反應(yīng)”通常發(fā)生在藥物暴露后幾天甚至幾周，由T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)。遲發(fā)型HDR 包括一系列不同的全身綜合征，也稱為嗜酸粒細(xì)胞增多的藥疹和全身癥狀的藥疹(DRESS 綜合征)，以及某些器官特異性表現(xiàn)，最顯著的是皮膚的過敏反應(yīng)和肝損傷[6]。

1 HDR 的免疫致病機制

主要組織相容性復(fù)合體(MHC)在T 細(xì)胞激活過程中起關(guān)鍵作用，此過程要求T 細(xì)胞受體(TCR)與互補抗原的肽段與MHC 結(jié)合。人類白細(xì)胞抗原(HLA)分子有兩大主要家族，MHC Ⅰ類分子幾乎在所有有核細(xì)胞表達(dá)，并將細(xì)胞內(nèi)表達(dá)蛋白衍生的肽段提呈給CD8+T 細(xì)胞；MCH Ⅱ類蛋白通常由抗原提呈細(xì)胞表達(dá)(如樹突狀細(xì)胞)，向CD4+T 輔助淋巴細(xì)胞呈遞內(nèi)化外源性蛋白。HLA 系統(tǒng)是一個基因復(fù)合體，位于6 號染色體的短臂上，編碼人類的MHC 蛋白。HLA Ⅰ類分子由HLA-A、HLA-B 和HLA-C 三個基因位點編碼，HLA Ⅱ類分子由HLA-DR、HLA-DQ 和HLA-DP 基因編碼[7]。

由于HLA 在適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮的作用，某些HLA 等位基因可能參與到某些自身免疫疾病、腫瘤和傳染病的發(fā)生過程[8-9]。由于HLA 的表達(dá)是顯性的，藥物超敏的傾向取決于特定藥物相關(guān)等位基因的存在。雜合子和純合子個體的藥物致敏風(fēng)險增加，等位基因缺失表明患者與特定藥物相關(guān)的HDR風(fēng)險非常低。因此，HLA 基因分型結(jié)果報告為“陽性”或“陰性”，沒有中間表型[7]。

表1 HLA 相關(guān)藥物超敏反應(yīng)

2 藥物相關(guān)的HDR

2.1 阿巴卡韋 阿巴卡韋是一種逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑，用于治療艾滋病毒感染。阿巴卡韋通常耐受性良好，但5%～7%的暴露患者出現(xiàn)過敏綜合征[10]，臨床治療一旦出現(xiàn)過敏癥狀建議立即停藥治療，否則會危及生命。阿巴卡韋誘導(dǎo)的HDR 的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)要求在最初6 周內(nèi)出現(xiàn)至少兩種癥狀：發(fā)熱、皮疹、惡心、嘔吐、頭痛、嗜睡、肌痛、關(guān)節(jié)痛或胃腸道癥狀，在72 h 內(nèi)停藥開始對癥治療。少見的HDR 癥狀包括呼吸癥狀、感覺異常、水腫、肝腎衰竭等[11]。在阿巴卡韋的早期藥物研發(fā)階段已有超敏反應(yīng)的描述，直到2002 年，兩個獨立的研究分別報告了HLA-B*57：01 等位基因和阿巴卡韋相關(guān)HDR 發(fā)生風(fēng)險增加密切相關(guān)[12-13]，該結(jié)論得到了進(jìn)一步研究的支持[14]。2008 年開展了一項名為“I 期臨床試驗DNA 篩查的前瞻性隨機評價”研究，是迄今為止規(guī)模最大的一項藥物基因組學(xué)研究。該研究招募了19 個國家的1 956 名患者被前瞻性隨機分為兩組：一組實驗組，其中HLA-B*57：01 攜帶者沒有接受阿巴卡韋治療，另一組對照組患者接受的治療沒有進(jìn)行基因檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在HLA-B*57：01 陰性的患者阿巴卡韋的超敏反應(yīng)發(fā)生率為0%，對照組超敏反應(yīng)發(fā)生率為2.7%，HLA-B*57：01 基因篩查可有效避免超敏反應(yīng)的發(fā)生[15]。但是該研究結(jié)果并不適用所有種族人群，受試人群中白種人的患病率較高，占所有人群的84%，使得這一研究結(jié)果受到質(zhì)疑。最近對文獻(xiàn)的系統(tǒng)回顧和薈萃分析進(jìn)一步證實，HLA-B*57：01 與阿巴卡韋在白種人、黑種人和西班牙裔中引起的超敏反應(yīng)顯著相關(guān)。在這篇文章中作者認(rèn)為在非白種人中缺乏預(yù)測價值可能是人群中HLA-B*57：01 攜帶率偏低，早期的研究中納入的非白種人受試者數(shù)量較少，導(dǎo)致HDR 臨床診斷假陽性率高[16]。另一方面，陰性預(yù)測值(NPV)為100%，這意味著HLA-B*57：01 陰性個體不會產(chǎn)生超敏反應(yīng)，因此HLA-B*57：01 對于預(yù)測阿巴卡韋相關(guān)HDR 的風(fēng)險具有較高價值[15]。美國FDA、EMA 及相關(guān)臨床指南均推薦在服用阿巴卡韋之前檢測HLA-B*57：01 基因型。通過臨床隨訪研究，確認(rèn)了通過基因型的檢測可顯著減少阿巴卡韋引起的超敏反應(yīng)，從而確認(rèn)了其價值和成本效益。HLA-B*57：01 基因分型是藥物基因組學(xué)在臨床最常用的案例。

2.2 別嘌呤醇 Stevens-Johnson 綜合征(SJS)和中毒性表皮壞死松解(TEN)是以廣泛的皮膚剝脫為特征的嚴(yán)重大皰性黏膜皮膚反應(yīng)。皮膚反應(yīng)的嚴(yán)重程度與該疾病的臨床亞型相關(guān)(發(fā)生率SJS ＜10%，SJS/TEN 重疊綜合征中為10%～30%，TEN ＞30%)，并影響這些疾病的預(yù)后[17]。大多數(shù)SJS/TEN 病例是由藥物引起的，有些藥物誘發(fā)SJS/TEN的風(fēng)險較高[18]。

別嘌呤醇引起超敏反應(yīng)，臨床表現(xiàn)從輕微的皮膚紅斑到嚴(yán)重的剝脫性皮炎，包括DRESS 和SJS/TEN，后者發(fā)生在0.1%～0.4%的使用者中[19]。別嘌呤醇是歐洲導(dǎo)致SJS/TEN 最常見的原因，超過卡馬西平和苯妥英，而在東南亞，它是繼卡馬西平之后第二常見的SJS/TEN 致病藥物[20-21]。2005 年中國臺灣一個研究小組進(jìn)行了候選基因分析，比較了51例由別嘌呤醇誘導(dǎo)的HDR 患者、135 例耐受別嘌呤醇的受試者和93 例來自普通人群的健康受試者，所有受試者均為漢族，發(fā)現(xiàn)所有由別嘌呤醇誘導(dǎo)的嚴(yán)重皮膚不良反應(yīng)患者中都存在HLA-B*58：01 等位基因，相比之下，別嘌呤醇耐受患者和健康對照組分別為15%和20%[22]。HLA-B*58：01 在耐受的人群中的也存在，因此可能是其他因素促進(jìn)過敏反應(yīng)的發(fā)生。在泰國人、日本人和韓國人別嘌呤醇和HLA-B*58：01 等位基因存在很強的關(guān)聯(lián)，而歐洲人的相關(guān)性較弱[23-26]。這種差異可能是HLA-B*58：01 在不同人群中的頻率不同所致，亞洲人群(約20%)普遍高于其他歐洲人群(1%～2%)。亞洲人群中HLA-B*58：01 攜帶者的狀態(tài)和別嘌醇誘導(dǎo)的SJS/TEN 之間存在顯著的相關(guān)性[27]。

考慮到HLA-B*58：01 和別嘌呤醇導(dǎo)致HDR的高度關(guān)聯(lián)性，可能需要基因檢測的方法來預(yù)防藥品不良反應(yīng)的發(fā)生。但是到目前為止，F(xiàn)DA 和EMA的別嘌呤醇的藥品說明書仍未明確要求進(jìn)行HLA-B*58：01 基因分型檢測來確定是否服用別嘌呤醇。日本的藥品說明書中提到的在中國、日本和歐洲人群中服用別嘌呤醇發(fā)生SJS/TEN 的患者中HLA-B*58：01 等位基因出現(xiàn)頻率很高，建議進(jìn)行基因檢測，但并未強制要求。臨床藥物遺傳學(xué)實施聯(lián)盟指南建議別嘌呤醇不建議應(yīng)用HLA-B*58：01 等位基因陽性的患者，強調(diào)陰性基因分型不能排除嚴(yán)重HDR 的可能性，尤其在歐洲人群。2012 年修訂的美國風(fēng)濕病學(xué)會痛風(fēng)治療指南建議別嘌呤醇治療后進(jìn)行HLA-B*58：01 等位基因檢測，尤其是在等位基因頻率較高的人群中。

2.3 卡馬西平 卡馬西平是一種芳香族類抗驚厥藥，用于治療癲癇、神經(jīng)性疼痛和雙向情感障礙?？R西平與斑丘疹(MPE)和DRESS 綜合征有關(guān)[7]。此類不良反應(yīng)在西方人群中相對少見(每10 000 人群中1～6 人發(fā)病)，但在某些亞洲漢族人群中的發(fā)生頻率要高達(dá)10 倍以上[28]。Chung 等[29]描述了中國臺灣漢族患者卡馬西平相關(guān)SJS/TEN 與HLA-B*15：02 等位基因之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)在所有卡馬西平相關(guān)的SJS/TEN 的患者中都存在HLA-B*15：02 等位基因，在藥物耐受和普通人群的比例分別為3%和8.6%。

2011 年中國臺灣的研究者設(shè)計了一項大型前瞻性研究，評估HLA-B*15：02 等位基因篩查的收益。在該研究中，4 120 例HLA-B*15：02 陰性患者和215 例HLA-B*15：02 陽性患者接受替代藥物治療，患者均未發(fā)生SJS/TEN?？R西平導(dǎo)致的SJS/TEN 發(fā)病率約為0.23%，而HLA-B*15：02 基因篩查有效預(yù)防了10 例HDR[30]，為亞洲患者在服用卡馬西平之前檢測HLA-B*15：02 提供了有力證據(jù)。并非所有攜帶HLA-B*15：02 等位基因的患者都會發(fā)生卡馬西平相關(guān)的HDR，Ko 等[31]通過分析卡馬西平誘導(dǎo)的超敏反應(yīng)的TCR 克隆分型，84% 的HLA-B*15：02 陽性發(fā)生SJS/TEN 的患者中存在VB-11-ISGSY，但是在所有耐受者中并不存在，包括兩名HLA-B*15：02 攜帶者。這些數(shù)據(jù)表明，HLA-B*15：02 和VB-11-ISGSY TCR 克隆型可能對HDR 的發(fā)展起到協(xié)同作用，T 細(xì)胞活化不僅限于特定的HLA 同種異體，而且還限于特定的TCR 克隆型。在白種人和日本人群中，HLA-B*15：02 尚未發(fā)現(xiàn)與卡馬西平引起的HDR 有關(guān)，可能是該等位基因在某些人群中的頻率較低(＜1%)。在這些人群中發(fā)現(xiàn)HLA-A*31：01 等位基因可能與SJS/TEN、MPE 和 DRESS 有 關(guān)[32-34]。在漢族人群中，HLA-A*31：01 等位基因與卡馬西平誘導(dǎo)MPE 或DRESS 風(fēng)險增加有關(guān)，而SJS/TEN 與HLA-B*15：02表達(dá)相關(guān)[35-36]。HLA-B*15：02 和HLA-A*31：01 在氨基酸序列上有很大的差異，兩者共有與卡馬西平相互作用的三個氨基酸殘基中的兩個，這一觀察可解釋不同的HLA 同種異體如何有效地與同一抗原相互作用[37]。

FDA 和EMA 在藥品說明書包含了警告信息，建議對亞洲患者卡馬西平治療前進(jìn)行HLA-B*15：02 基因檢測。FDA 在藥品處方信息中增加了HLA-A*31：01 陽性的患者應(yīng)當(dāng)平衡獲益，但未強制進(jìn)行藥物遺傳學(xué)檢測。目前只有加拿大的藥品說明書建議進(jìn)行HLA-A*31：01 藥物遺傳學(xué)檢測，由于目前的篩查的病例較少，可能未來更多服用卡馬西平的人群需要基因檢測來確定HLA-A*31：01 基因陽性與不良反應(yīng)的相關(guān)性[38]。

不同的研究報告指出，HLA-B*15：02 與其他抗驚厥藥(奧卡西平、苯妥英、拉莫三嗪)引起的SJS/TEN 有關(guān)，因此HLA-B*15：02 陽性的患者進(jìn)行抗癲癇藥物治療時應(yīng)格外注意藥品不良反應(yīng)[30]。目前FDA 建議HLA-B*15：02 攜帶者避免苯妥英鈉作為卡馬西平的替代藥品，建議存在遺傳學(xué)風(fēng)險的人群(中國漢族、泰國、菲律賓和馬來西亞人群)在使用奧卡西平之前進(jìn)行HLA-B*15：02 等位基因檢測，對拉莫三嗪的使用沒有提供具體的建議。

3 結(jié)語

阿巴卡韋、卡馬西平和別嘌呤醇是藥物遺傳學(xué)應(yīng)用的較好例證，具有較高的臨床應(yīng)用性和成本效益[39]。從以上得出HLA-HDR-藥物相關(guān)性的例子可以看出，某些HLA 等位基因易感陽性的個體服用可疑藥物也可能不會發(fā)生過敏反應(yīng)，除了特定的HLA 亞型以外，還包括遺傳和環(huán)境因素的影響。目前對基因以外的其他因素描述在很大程度上仍不完整，為了更好的描述特定過敏反應(yīng)風(fēng)險增加的患者，HLA 分型應(yīng)同時分析附加的個體特征和危險因素。目前HLA 相關(guān)的藥物超敏反應(yīng)，僅有少數(shù)的轉(zhuǎn)化為臨床常規(guī)的檢查項目，利用基因分型除了預(yù)測和預(yù)防ADR 外，還可以用于臨床診斷。在這種情況下，基因檢測是暴露在ADR 之后，而非在藥物處方之前。氟氯沙西林誘導(dǎo)的膽汁淤積性肝炎與HLA-B*57：01 等位基因(OR=108)的存在密切相關(guān)，但由于其發(fā)病率極低(8.5 例/10 萬)，估計需要篩查13500 名受試者以預(yù)防1 例HDR。因此，給藥前檢測在臨床常規(guī)應(yīng)用中不具有成本效益[40-41]。由于嚴(yán)重的HDR 非常罕見，它們很少在臨床前試驗(動物模型)或臨床試驗中觀察到，在大多數(shù)情況下，它們是在上市后大量患者接受治療時發(fā)現(xiàn)的。這往往又可導(dǎo)致該藥物退出市場，因此，HDR 成為制藥行業(yè)的主要成本負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致藥物開發(fā)成本上升。一些HDR 與特定的HLA 等位基因有關(guān)，可以通過藥物遺傳學(xué)檢測檢測來預(yù)防。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大量與HLA 相關(guān)的HDR，但是在將這些關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)化為臨床實踐之前，仍然有許多障礙需要克服，到目前為止，成功實施的案例還很少。應(yīng)該努力提高多學(xué)科基礎(chǔ)研究和臨床研究的水平，從基礎(chǔ)研究到臨床研究，再從臨床研究到臨床研究。