楊爽 王力寧

110001 沈陽，中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院腎內(nèi)科

他克莫司是從土壤的鏈霉菌屬分離出來的23元大環(huán)內(nèi)酯類免疫抑制劑，主要通過特異性抑制神經(jīng)鈣調(diào)磷酸酶活性，抑制活化T細(xì)胞核因子活性，從而抑制白細(xì)胞介素2(interleukin-2，IL-2)的轉(zhuǎn)錄水平，同時(shí)可抑制早期淋巴細(xì)胞聚集并阻止已聚集的淋巴細(xì)胞對(duì)其他炎癥細(xì)胞的趨化作用，廣泛應(yīng)用于器官移植、自身免疫性疾病及腎臟病的治療。但他克莫司藥代動(dòng)力學(xué)及藥效動(dòng)力學(xué)參數(shù)個(gè)體差異大，治療窗窄，是導(dǎo)致排斥或毒性反應(yīng)的主要原因，其中遺傳因素是引起他克莫司代謝個(gè)體差異的主要原因之一。近年來，許多影響他克莫司濃度或毒性反應(yīng)的遺傳標(biāo)記陸續(xù)被報(bào)道，他克莫司的藥物遺傳學(xué)的重要研究成果已成為改進(jìn)他克莫司劑量選擇的有效工具。他克莫司經(jīng)胃腸道吸收后主要經(jīng)肝臟細(xì)胞色素P450(cytochrome P450，CYP450)系統(tǒng)代謝，同時(shí)也是P糖蛋白的底物。因此，影響他克莫司血藥濃度的遺傳因素主要包括代謝酶基因多態(tài)性及藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因多態(tài)性。在此我們做一綜述，為臨床實(shí)現(xiàn)他克莫司個(gè)體化治療提供參考。

一、代謝酶基因多態(tài)性

他克莫司主要由CYP450酶系中CYP3A酶系統(tǒng)代謝，包括CYP3A5、CYP3A4、CYP3A7和CYP3A43[1]，這些酶類主要在肝臟、小腸和腎臟中表達(dá)[2]。他克莫司主要在肝臟經(jīng)CYP3A5、CYP3A4代謝，是研究最多的酶類，腎臟僅表達(dá)CYP3A5，可能在他克莫司局部代謝中起重要作用[3]。CYP3A7在新生兒中占主導(dǎo)地位，但出生后其活性很快下調(diào)，故在成人中作用不大。CYP3A43研究較少，功能尚不清楚。

1.CYP3A5 目前已鑒定9個(gè)不同的CYP3A5等位基因，其中CYP3A5*3和*1的研究最多，等位基因頻率因種族不同而有所差異[4]。

CYP3A5*3是內(nèi)含子3中6 986位的A>G突變(rs776746)，導(dǎo)致mRNA可變剪接和蛋白質(zhì)截短，從而降低CYP3A5酶活性[5]。中國(guó)漢族人群突變率達(dá)59%[6]。CYP3A5*1等位基因使功能性CYP3A5酶增多，導(dǎo)致CYP3A藥物代謝活性增強(qiáng)。位于外顯子7的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)(CYP3A5*6，rs10264272，g.14690 G>A)也可導(dǎo)致功能性CYP3A5活性喪失[7]。CYP3A5表達(dá)者(CYP3A5 *1/*1或CYP3A5 *1/*3基因型)的他克莫司清除率是CYP3A5非表達(dá)者(CYP3A5 *3/*3基因型)的1.88倍和1.74倍[8]，他克莫司血藥濃度/劑量比(C/D值)顯著低于CYP3A5非表達(dá)者，他克莫司需要?jiǎng)┝繛镃YP3A5 *1/*1>CYP3A5*1/*3>CYP3A5*3/*3[9]。

CYP3A5*3基因多態(tài)性是目前公認(rèn)的影響他克莫司血藥濃度的主要遺傳標(biāo)記，基于此臨床藥物基因組學(xué)實(shí)施聯(lián)盟(Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium，CPIC)指南推薦腎移植患者需根據(jù)CYP3A5基因型調(diào)整他克莫司的初始給藥劑量，同時(shí)監(jiān)測(cè)血藥濃度，用于指導(dǎo)他克莫司在器官移植受者中的個(gè)體化用藥[10]。

2.CYP3A4 CYP3A4基因的多態(tài)性主要包括CYP3A4*1B(rs2740574)、CYP3A4*22(rs35599367)、CYP3A4*18 B(rs2242480)、CYP3A4*26。

CYP3A4*1B是CYP3A4啟動(dòng)子區(qū)-392位A>G的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致CYP3A4活性增加[11]。薈萃分析的結(jié)果顯示，CYP3A4*1B攜帶者比CYP3A4*1/*1C/D值降低37%[12]。雖CYP3A4*1B和CYP3A5*1之間存在連鎖不平衡，有研究表明CYP3A4 * 1B對(duì)他克莫司藥代動(dòng)力學(xué)影響可能是由CYP3A5* 1引起的[13]。但新近的研究表明，按CYP3A5分層后相較于CYP3A4 * 1B攜帶者，CYP3A4 *1/*1基因型需要較低的他克莫司劑量，并表現(xiàn)出較高的他克莫司谷濃度和C/D值，這表明CYP3A4 * 1B可能對(duì)他克莫司的藥代動(dòng)力學(xué)有獨(dú)立影響[12，14]。

CYP3A4*22是內(nèi)含子6中C>T的突變(rs35599367)，導(dǎo)致CYP3A4活性降低20%[15]。CYP3A4*22腎移植患者需要較少的他克莫司劑量就能達(dá)到目標(biāo)血藥濃度，而且不受CYP3A5基因型的影響，有助于他克莫司劑量的微調(diào)。對(duì)高加索人的研究顯示，聯(lián)合CYP3A4*22和CYP3A5*3基因型的CYP3A聚類與他克莫司的藥代動(dòng)力學(xué)更具相關(guān)性，能更有效預(yù)測(cè)他克莫司的代謝分型[16]。野生型攜帶者較CYP3A4*22和CYP3A5*3純合攜帶者需要的他克莫司劑量高165%[17]。

有學(xué)者建議對(duì)于CYP3A5*3/*3+CYP3A4*22基因型患者可降低他克莫司初始劑量至0.20 mg/kg，對(duì)于CYP3A5*1+CYP3A4*1/*1基因型患者甚至允許增加至0.4 mg/kg[16]。但對(duì)巴西腎移植及中國(guó)的肝移植患者的研究未發(fā)現(xiàn)CYP3A4 * 22的額外影響[18-19]，提示可能與種族差異有關(guān)。2019年國(guó)際治療藥物監(jiān)測(cè)和臨床毒性協(xié)會(huì)(International Association of Therapeutic Drug Monitoring and Clinical Toxicology，IATDMCT)發(fā)布的他克莫司個(gè)體化治療藥物監(jiān)測(cè)共識(shí)報(bào)告強(qiáng)烈推薦整合CYP3A5*3和CYP3A4 * 22基因型信息(特別是白人、亞洲及非洲人)，從而優(yōu)化他克莫司初始劑量[20]。

另外，CYP3A4*18 B(rs2242480)是內(nèi)含子10中8 2266位的G>A的突變，與CYP3A4活性增加有關(guān)。CYP3A4*18 B多態(tài)性對(duì)他克莫司藥代動(dòng)力學(xué)的影響主要見于中國(guó)人群[21]。一種新發(fā)現(xiàn)的變異體CYP3A4 * 26是c.802C>T轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致外顯子9的第268位產(chǎn)生提前終止密碼子，從而產(chǎn)生截短的無功能性的CYP3A4蛋白[22]，CYP3A4 *26純合子患者所需他克莫司劑量明顯減少。

3.其他酶/受體 其他包括P450氧化還原酶(P450 oxidoreductase，POR)，核受體過氧化物酶體增殖激活受體α(peroxisome proliferator-activated receptor-α，PPAR-α)和CYP2C8也在他克莫司應(yīng)用中起一定作用。

POR是所有肝微粒體CYP450氧化酶的唯一電子供體，對(duì)CYP450介導(dǎo)的藥物氧化至關(guān)重要。人類POR基因中已經(jīng)鑒定出超過100個(gè)SNP位點(diǎn)，這些可能影響POR-CYP的相互作用和CYP活性。其中POR*28(rs1057868；C>T)是影響POR酶活性最重要一個(gè)突變，導(dǎo)致503位氨基酸取代(Ala503Val)，從而POR酶活性顯著增強(qiáng)。已經(jīng)證明攜帶至少一個(gè)POR*28等位基因的個(gè)體比不攜帶POR*28等位基因的個(gè)體(POR *1/*1)具有更高的他克莫司劑量要求，但是這個(gè)關(guān)聯(lián)僅見于CYP3A5表達(dá)者[23-24]。但POR*28對(duì)他克莫司藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響存在爭(zhēng)議[25-26]。最近一項(xiàng)多中心前瞻隨機(jī)研究顯示POR*28未顯著影響他克莫司藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)[26]。

PPAR-α的兩種不同SNP(c.209-1003G>A和c.208+3819A>G)在體外和體內(nèi)均導(dǎo)致CYP3A4活性降低[27]。PPARA c.208+3819A>G似乎對(duì)他克莫司藥代動(dòng)力學(xué)影響更大，仍需要進(jìn)一步證實(shí)。但亦有研究表明PPARA c.209-1003G A對(duì)他克莫司全血谷濃度與用藥劑量比值(C0/D)沒有影響[25，28]，需要深入研究。

CYP2C8是P450超家族的成員，在肝臟中高表達(dá)，也可以在腎外組織表達(dá)。Suarez-Kurtz等[29]報(bào)道CYP2C8 * 3僅在CYP3A5非表達(dá)者中與較高的他克莫司C0/D相關(guān)。另外，CYP2C8在腎臟中花生四烯酸(arachidonic acid，AA)代謝過程中起到環(huán)氧二十碳三烯酸(epoxyeicosatrienoic acid，EETs)的作用，EET具有生物學(xué)活性，可幫助腎臟抵抗他克莫司的血管緊張素效應(yīng)，這提示CYP2C8可能在腎毒性中的有益作用。CYP2C8 * 3和CYP3A5 * 3似乎可預(yù)測(cè)他克莫司誘導(dǎo)的早期腎功能損害的風(fēng)險(xiǎn)。CYP3A5 * 3與早期腎小球病變的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，而CYP2C8 * 3與腎小管間質(zhì)損傷的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[30]。

二、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因多態(tài)性

他克莫司需要在跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白幫助下通過生物膜通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。流入和外排機(jī)制之間的平衡可能影響他克莫司在靶細(xì)胞(即淋巴細(xì)胞)中的濃度，從而影響其治療效果[31]?？缒まD(zhuǎn)運(yùn)蛋白主要分為兩個(gè)超級(jí)家族：溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(solute carriers，SLC)超家族和ABC結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ATP-Binding Cassette transporter，ABCs)超家族。SLC超家族主要通過促進(jìn)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)或與離子通道耦合繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)揮作用攝入外源物質(zhì)，SLC共52個(gè)家族，家族成員超過400個(gè)。ABCs超家族是一類ATP驅(qū)動(dòng)泵，共7大家族(即ABCA～ABCG)，目前已經(jīng)鑒定出49個(gè)編碼這些蛋白質(zhì)的基因。ABCs利用ATP水解的能量將藥物轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外并改變其藥代動(dòng)力學(xué)[32]。

1.ABCB1 ABCB1也稱多藥耐藥基因1(multidrug resistance 1，MDR1)，他克莫司是ABCB1編碼的外排蛋白P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)的底物。P-糖蛋白在腸道、肝臟、腎小管細(xì)胞、胰腺細(xì)胞和淋巴細(xì)胞中表達(dá)豐富。因此，P-糖蛋白在他克莫司的吸收、清除和分布中發(fā)揮重要作用。ABCB1基因多態(tài)性主要SNPs位點(diǎn)是C1236T(rs1128503)、G2677A(rs2032582)和C3435T(rs1045642)，在中國(guó)漢族腎移植患者中的突變頻率分別為43.48%，48.52%，36.23%[21]。SNPs位點(diǎn)的突變導(dǎo)致P-糖蛋白的表達(dá)和活性降低，導(dǎo)致他克莫司外排減少，藥物濃度增加，但個(gè)別研究結(jié)論還存在不一致的情況，這主要可能是由人群差異和連鎖不平衡導(dǎo)致。目前的大多研究表明，ABCB1基因多態(tài)性主要影響淋巴細(xì)胞內(nèi)他克莫司濃度，但對(duì)全血藥代動(dòng)力學(xué)似乎不具備決定性因素影響[33-34]。Capron等[35]研究表明，ABCB1的G1199A、C3435T、G2677A位點(diǎn)與較高的淋巴細(xì)胞內(nèi)他克莫司濃度相關(guān)，但不影響全血濃度。細(xì)胞內(nèi)藥物濃度可能影響臨床結(jié)局，他克莫司的肝內(nèi)或淋巴細(xì)胞內(nèi)濃度與移植后第7天測(cè)定的組織學(xué)排斥評(píng)分之間具有良好相關(guān)性[36]。

2.ABCC2 ABCC2基因編碼多藥耐藥相關(guān)蛋白2。ABCC2最常見的SNPs是-24C>T(rs717620)，1249G>A(rs2273697)和3972C>T(rs3740066)，通過單倍體分析方法分為H1(野生型)、H2(1249G>A)、H9(3972C>T)和H12(-24C>T和3972C>T)。單倍體H2具有高的蛋白表達(dá)和轉(zhuǎn)運(yùn)活性，而單倍體H9和H12具有較低的蛋白表達(dá)和轉(zhuǎn)運(yùn)活性。Ogasawara等[37]102例成年腎移植患者研究表明攜帶ABCC2 1249A等位基因患者他克莫司C0/D下降，ABCC2 3972T等位基因的患者他克莫司C0/D上升。但同時(shí)很多研究亦得出陰性結(jié)果，可能需要更多的證據(jù)支持。

3.SLCO1B1和SLCO1B3 SLCO1B1和SLCO1B3基因分別編碼有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(OAT)：OATP1B1和OATP1B3，是肝細(xì)胞膜上的流入轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。肝移植中供體SLCO1B1的388A/G(rs2306283)突變與他克莫司C0/D降低相關(guān)，而521T>C(rs4149056)突變與他克莫司濃度增加有關(guān)[38]。而對(duì)于中國(guó)人群，僅在CYP3A5非表達(dá)者中SLCO1B1的388A/G(rs2306283)突變與他克莫司濃度相關(guān)[39]。對(duì)28例腎移植患者進(jìn)行的前瞻性研究表明，SLC01B3的334T>G(rs4149117)和699G>A(rs7311358)突變與移植早期他克莫司C0/劑量升高有關(guān)[40]。

4.SLC28A3 SLC28A3編碼核苷轉(zhuǎn)運(yùn)體CNT3，主要存在于胰腺、脊髓、血細(xì)胞、唾液腺和乳腺中。SLC28A3基因的rs10868152 C>T純合TT個(gè)體相較于C/T或CC基因型有較低的C0/D值[41]。

三、對(duì)臨床結(jié)局的影響

目前關(guān)于基因多態(tài)性與臨床結(jié)局關(guān)系尚存在爭(zhēng)議，甚至部分研究結(jié)論是相反的。以CYP3A5為例，雖然CYP3A5基因型對(duì)他克莫司劑量有顯著影響，但目前的證據(jù)大多表明其與臨床結(jié)局幾乎沒有相關(guān)性。最近一項(xiàng)對(duì)577例患者進(jìn)行的長(zhǎng)達(dá)5年的觀察性研究顯示，CYP3A5基因型與腎移植患者腎組織評(píng)分、腎功能、急性排斥反應(yīng)無關(guān)[42]。另一項(xiàng)對(duì)240例腎移植受者進(jìn)行的單中心前瞻性隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明，基于CYP3A5基因型缺點(diǎn)初始給藥劑量與接受標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷劑量他克莫司的患者，二者之間在移植后3 d他克莫司血藥濃度、達(dá)到目標(biāo)濃度和劑量調(diào)整次數(shù)在各組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，沒有觀察到對(duì)急性排斥反應(yīng)、腎功能恢復(fù)或其他臨床事件(例如糖尿病、神經(jīng)毒性、腎毒性)的有益作用[43]。系統(tǒng)綜述及Meta分析亦得出類似的結(jié)果[9]。亦有研究顯示，CYP3A5 *1等位基因攜帶者更容易發(fā)生急性排斥反應(yīng)[44]。

關(guān)于他克莫司藥物遺傳學(xué)對(duì)于腎病綜合征的臨床結(jié)局相關(guān)的研究較少。Li等[45]的研究顯示，CYP3A4、CYP3A5基因多態(tài)性不影響他克莫司治療腎病綜合征的臨床療效，但對(duì)于ABCB1的C1236T位點(diǎn)，TT基因型臨床療效是CC和CT基因型的12倍，對(duì)于ABCB1的G2677 T/A位點(diǎn)，具有突變基因型患者的臨床療效是野生型和雜合型患者的8.6倍。

雖然他克莫司藥物遺傳學(xué)對(duì)急性排斥反應(yīng)沒有明顯影響，但其毒性作用可能與CYP3A5和ABCB1基因型有關(guān)[46-47]，具有CYP3A5*1、ABCB1的3435TT基因型患者由于他克莫司腎臟清除率增加，增加腎毒性風(fēng)險(xiǎn)。另外，CYP3A4 *18B與他克莫司引起腎移植后新發(fā)糖尿病有關(guān)[48]。PPAR-α和POR*28基因多態(tài)性對(duì)新發(fā)糖尿病無明顯影響[49]。

四、小結(jié)

遺傳多態(tài)性在他克莫司的變異性中起著重要作用，盡管還不確定這些等位基因的基因型是否會(huì)改善臨床結(jié)局，但影響他克莫司的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)的效應(yīng)是確定的?；诨蛐偷乃四緞┝款A(yù)測(cè)模型有望通過更少的劑量調(diào)整更快地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)血藥濃度，從而達(dá)到個(gè)體化精準(zhǔn)治療的目的。