李沛霞，張蕊，劉亞妮，師少軍，2

(1.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院藥學(xué)部，武漢 430022；2.武漢市江夏區(qū)第一人民醫(yī)院/協(xié)和江南醫(yī)院藥學(xué)部，武漢 433000)

他克莫司(FK506)廣泛應(yīng)用于器官移植、皮膚病和自身性免疫性疾病的臨床治療中[1]，其治療窗窄，藥動(dòng)學(xué)表現(xiàn)出很強(qiáng)的個(gè)體差異，這種差異被歸因于年齡、性別、遺傳和藥物相互作用等因素[2]，其中遺傳因素是影響其代謝個(gè)體差異的重要原因[3]。通過(guò)尋找基因與藥物的相互作用，從而更好實(shí)施個(gè)體化給藥，是目前的研究重點(diǎn)?；驒z測(cè)技術(shù)的普及，使得對(duì)患者的基因分型變得容易，據(jù)此，實(shí)施個(gè)性化給藥，可提高藥物療效，減少不良反應(yīng)的發(fā)生[4]。遺傳因素在他克莫司治療的個(gè)體化差異中起著重要影響，在臨床實(shí)踐中，由于缺乏基因變異對(duì)他克莫司療效影響的證據(jù)，根據(jù)患者的基因分型來(lái)進(jìn)行劑量調(diào)整的策略未能實(shí)現(xiàn)，如何利用現(xiàn)有的藥物遺傳信息學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)臨床治療的個(gè)體化是目前的研究重點(diǎn)[5]。

目前，在免疫抑制劑中，細(xì)胞色素P450(CYP)3A5和ABCB1的單核苷酸多態(tài)性備受關(guān)注，采用ML回歸模型/人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANNs)與CYP3A5和ABCB1基因組信息相結(jié)合，可以有效地預(yù)測(cè)他克莫司的劑量與生物利用度，先進(jìn)工具與基因組測(cè)序的結(jié)合，可以精確無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)患者的劑量需求與狀態(tài)[6]。CYP3A基因檢測(cè)技術(shù)已在移植患者術(shù)后他克莫司的個(gè)性化治療方案中得到應(yīng)用，降低了不良反應(yīng)的發(fā)生率，同時(shí)不影響其免疫抑制效果[7]。然而轉(zhuǎn)運(yùn)體的相關(guān)研究尚少，且存爭(zhēng)議，因此研究外排轉(zhuǎn)運(yùn)體的基因多態(tài)性，對(duì)于他克莫司的臨床治療具有重要意義。

1 ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體基因多態(tài)性

外排轉(zhuǎn)運(yùn)體為ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體家族(ATP binding cassette transporters，ABC)，由51個(gè)成員組成，包括P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)、多藥耐藥相關(guān)蛋白(multi-drug resistant associate protein，MRP)和乳腺癌耐藥相關(guān)蛋白(breast cancer resistance protein，BCRP)[8]，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體是大多數(shù)生物體，包括植物、細(xì)菌和哺乳動(dòng)物在內(nèi)的真核生物中最大的跨膜蛋白家族之一，它們執(zhí)行許多與ATP水解相關(guān)的關(guān)鍵生理過(guò)程，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體具有特殊的藥理學(xué)意義，與各種藥物的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)，可以改變細(xì)胞內(nèi)藥物濃度，從而改變這些化合物的作用，此外它們的潛在結(jié)構(gòu)也參與干擾(病理)生理過(guò)程。

1.1P-gp(ABCB1) ABCB1是編碼外排轉(zhuǎn)運(yùn)體P-gp的主要基因，該基因多態(tài)性與移植器官P-gp活性降低有關(guān)，他克莫司是其底物之一，該基因的突變會(huì)影響他克莫司的吸收、分布和消除過(guò)程，減少他克莫司的外排，導(dǎo)致他克莫司血藥濃度增加，出現(xiàn)蓄積等情況[9]。當(dāng)前主要的研究位點(diǎn)包括外顯子26 3435C>T、12 1236C>T和外顯子21 2677G>T/A。

已有大量研究報(bào)道ABCB1基因多態(tài)性與他克莫司的療效相關(guān)，影響他克莫司的藥動(dòng)學(xué)變量。在巴基斯坦肝移植中，ABCB1 3435C>T基因多態(tài)性與他克莫司血藥濃度相關(guān)，CC型患者血藥濃度與劑量比(C/D)值低于CT和TT型患者(P=0.02)[10]。在小兒肝移植中同樣發(fā)現(xiàn)，ABCB1 3435C>T基因型會(huì)影響受者對(duì)他克莫司的代謝，CC型受者的代謝比CT和TT型受者快(P<0.05)，在CYP3A5快代謝亞組中有著更加明顯的差異[11]。PENG等[12]共納入16項(xiàng)研究進(jìn)行薈萃分析，ABCB1 3435 TT型的體質(zhì)量調(diào)整劑量明顯低于CC組，亞組分析顯示T載體的他克莫司濃度/體質(zhì)量調(diào)整日劑量值在1個(gè)月和6個(gè)月時(shí)顯著高于CC組。在一項(xiàng)關(guān)于白人和黑人腎移植的研究中也證實(shí)ABCB1影響他克莫司的藥動(dòng)學(xué)變量，ABCB1 1236 C>T-2677 G>T/A-3435 C>T與他克莫司劑量、清除率、清除率/去脂體重、劑量標(biāo)準(zhǔn)化AUC0-12 h顯著相關(guān)(P<0.001)，ABCB1 3435T等位基因的存在顯著降低了CYP3A5三個(gè)代謝復(fù)合物對(duì)他克莫司的清除率[13]。劉璐等[14]的Meta分析發(fā)現(xiàn)ABCB1 3435C>T基因多態(tài)性與他克莫司血藥濃度/劑量存在相關(guān)性，腎移植術(shù)后1周、1個(gè)月和6個(gè)月，CT和TT型患者血藥濃度顯著高于CC型，TT型患者在移植術(shù)后3個(gè)月，血藥濃度高于CT型患者(P<0.000 1)。而時(shí)程程[15]研究了肝移植供體發(fā)現(xiàn)，3個(gè)單核甘酸多態(tài)性(SNP)不同基因型的受體術(shù)后他克莫司初始血藥濃度不存在顯著差異，但在23例初始血藥濃度存在顯著差異的CYP3A5*3/*3基因型中發(fā)現(xiàn)，ABCB1與術(shù)后他克莫司的初始C/D值具有相關(guān)性，并在細(xì)胞水平證明ABCB1 mRNA表達(dá)與他克莫司初始C/D值顯著相關(guān)，這可能是由于ABCB1啟動(dòng)子區(qū)的DNA甲基化從而調(diào)控ABCB1的表達(dá)，最終影響他克莫司血藥濃度(P<0.05)。邢進(jìn)遠(yuǎn)等[16]研究表明，在腎移植患者中，ABCB1 1236 CC型患者C/D值顯著高于其他組(P<0.01)。魯春云等[17]對(duì)腎移植受者進(jìn)行了Meta分析，結(jié)果表明在ABCB1 G2677T/A基因型中，GG型患者血藥濃度/校正劑量值顯著低于GA+GT或TT+TA+AA型(P<0.000 01)。SODA等[18]在日本腎移植患者中發(fā)現(xiàn)ABCB1 G2677A患者表現(xiàn)出更大的劑量調(diào)整AUC(AUC/D)和更小的他克莫司劑量(P<0.01)，但與其藥動(dòng)學(xué)參數(shù)無(wú)顯著相關(guān)性。對(duì)印度北部腎移植受者的研究發(fā)現(xiàn)，只有G2677T/A純合子突變體與他克莫司血藥濃度顯著相關(guān)(P<0.001)，并且G2677T/A基因型CYP3A5*1*1和純合子突變型TT+AA的組合他克莫司每日劑量需求最高，G2677T/A基因型CYP3A5*3*3與野生型GG組合的他克莫司每日劑量需求最低[19]。目前，關(guān)于ABCB1基因多態(tài)性研究還是較集中在3435C>T，上述研究結(jié)果表明其不同基因型對(duì)他克莫司血藥濃度的影響具有顯著性差異，從幾項(xiàng)國(guó)內(nèi)外研究中得到了較為一致的結(jié)果，CC型患者的C/D值顯著低于CT與TT型，此前也有文獻(xiàn)報(bào)道器官移植受者ABCB1 3435 C>T基因篩選有助于預(yù)防藥物相互作用和促進(jìn)他克莫司劑量調(diào)整[20]，這表明臨床有望通過(guò)ABCB1 3435 C>T多態(tài)性的鑒定，來(lái)縮短他克莫司劑量水平達(dá)到最佳狀態(tài)的時(shí)間，提供個(gè)性化給藥方案，基于目前研究的有限與不足，ABCB1基因多態(tài)性還暫時(shí)無(wú)法成為他克莫司臨床治療的一個(gè)生物標(biāo)志物，應(yīng)針對(duì)此進(jìn)行更多統(tǒng)一、大樣本、高質(zhì)量的研究，從而得到更為可靠的研究結(jié)果，以用于臨床實(shí)踐。

此外，其多態(tài)性與不良反應(yīng)的發(fā)生顯著相關(guān)，一項(xiàng)回顧性研究中，發(fā)現(xiàn)ABCB1 C1236T和 C3435T不同基因型患者間發(fā)生肝功能異常的概率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中攜帶C1236T CC型、G2677T/A GG型和C3435T CC型的患者，發(fā)生肝功能異常的概率增加，ABCB1 CGC單倍型為主要單倍型，攜帶該單倍型的患者，發(fā)生肝功能異常的風(fēng)險(xiǎn)更大[21]。在1例16歲女性腎和肝移植患者中發(fā)現(xiàn)，供體的ABCB1 3435C>T基因多態(tài)性與大劑量的他克莫司一起參與了腎毒性[22]。ABCB1 3435C等位基因也被證實(shí)與腎移植后感染風(fēng)險(xiǎn)的降低有關(guān)[23]。研究術(shù)后服用他克莫司+霉酚酸酯+潑尼松免疫抑制劑治療的腎移植患者發(fā)現(xiàn)ABCB1 C1236T多態(tài)性可能與患者醫(yī)院感染發(fā)生相關(guān)(P<0.05)[24]。此外ABCB1 3435 C>T、2677G>T/A、1236C>T多態(tài)性分別與精神病、膿毒癥等不良反應(yīng)顯著相關(guān)[10]。ABCB1基因多態(tài)性與不良反應(yīng)的關(guān)系較為密切，未來(lái)臨床也可通過(guò)檢測(cè)該基因多態(tài)性，預(yù)測(cè)移植患者術(shù)后接受他克莫司的不良反應(yīng)，防止移植后感染風(fēng)險(xiǎn)與不良反應(yīng)的發(fā)生。此外也可以看出并不是單一的SNPs在影響他克莫司的療效或不良反應(yīng)，單倍型也起著重要作用。

P-gp通過(guò)影響藥物在胃腸道的吸收和運(yùn)輸，從而影響藥物的吸收與排泄，可能影響他克莫司的生物利用度，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(artificial neural network，ANN)和logistic regression(LR)模型分別預(yù)測(cè)了他克莫司的生物利用度和移植后糖尿病風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ABCB1 1236C>T和2677G>T/A與他克莫司生物利用度呈負(fù)相關(guān)，此外CYP3A5*3與ABCB1 1236TT 或2677GG基因型結(jié)合時(shí)，發(fā)生了協(xié)同作用，增加生物利用度，CYP3A5*3與ABCB1 2677G>T/A之間的協(xié)同作用還是移植后糖尿病發(fā)生的決定因素[25]。胡楠等[26]研究了200例腎移植患者術(shù)后初期ABCB1基因多態(tài)性對(duì)他克莫司劑量、濃度與腎功能的影響，結(jié)果表明，在CYP3A5非表達(dá)組中，ABCB1 1236CT和TT型患者的他克莫司D與C/D差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而在CYP3A5表達(dá)者中則無(wú)顯著影響，同樣在CYP3A5表達(dá)組中ABCB1 3435TT型患者他克莫司C和D顯著低于CC和CT型患者，在CYP3A5表達(dá)組中，ABCB1 3435TT型患者他克莫司D顯著低于CT型(P<0.05)。此外，CYP3A5非表達(dá)者中，ABCB1 3435TT型患者肌酐和胱抑素C水平顯著高于CC和CT型患者(P<0.05)。CYP代謝酶仍是影響他克莫司個(gè)體差異的重要因素，需考慮其與轉(zhuǎn)運(yùn)體的相互作用，上述研究中，這種協(xié)同作用影響他克莫司的生物利用度、血藥濃度和C/D值，對(duì)他克莫司在個(gè)體中的差異化也有了更好解釋。

WOILLARD等[27]對(duì)接受他克莫司免疫治療的330例和369例腎移植患者進(jìn)行了回顧性分析，供體ABCB c.1199GA/AA基因型與隊(duì)列中同種異體移植物丟失的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，該多態(tài)性較為罕見(jiàn)，但與移植物丟失的某些機(jī)制有關(guān)。HU等[28]探究了165例腎移植受者基因多態(tài)性對(duì)他克莫司處置的影響，結(jié)果表明CYP3A5*3仍是影響他克莫司C/D值的主要因素，而ABCB1 61A>G被首次發(fā)現(xiàn)影響他克莫司的C/D值，ABCB1 61A>G突變顯著降低他克莫司C/D值，且與CYP3A5*3間無(wú)相互作用。這些新位點(diǎn)的研究表明，除了3435C>T、1236C>T和2677G>T/A三種常見(jiàn)位點(diǎn)，也應(yīng)將研究目標(biāo)轉(zhuǎn)移至其余位點(diǎn)上，探究其與他克莫司療效及不良反應(yīng)之間的相互關(guān)系，發(fā)掘成為生物標(biāo)志物，為他克莫司的個(gè)性化給藥方案提供支撐。ABCB1基因多態(tài)性對(duì)他克莫司療效及不良反應(yīng)的影響總結(jié)見(jiàn)表1。

表1 ABCB1基因多態(tài)性對(duì)他克莫司療效及不良反應(yīng)的影響Tab.1 Effects of ABCB1 gene polymorphism on the efficacy and adverse reactions of tacrolimus

1.2MRP2(ABCC2)和MRP8(ABCC8) GENVIGIR等[29]統(tǒng)計(jì)分析了148例成年腎移植受者體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)體編碼基因的SNPs對(duì)他克莫司劑量、C/D和臨床療效的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ABCC2 c.3972T等位基因攜帶者比c.3972CC基因攜帶者表現(xiàn)出更高的C/D值。而VANHOVE 等[30]研究發(fā)現(xiàn)，ABCC2多態(tài)性對(duì)C/D的影響有限，僅在CYP3A5非表達(dá)者中具有統(tǒng)計(jì)意義。ABCC2 c.3972C>T在移植期間與2倍的死亡風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，而ABCC2 -24 C>T、c.3972C>T多態(tài)性與感染風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)[23]。DAMON等[31]研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)運(yùn)體ABCC8可能參與他克莫司代謝。而ABCC8 T-3C基因也被發(fā)現(xiàn)與中國(guó)腎移植受者空腹血糖相關(guān)，可能參與他克莫司誘導(dǎo)的新發(fā)糖尿病[32]。綜上，ABCC2基因多態(tài)性研究位點(diǎn)主要集中在c.3972T，影響他克莫司C/D值，對(duì)表觀清除率也有影響，與移植后感染風(fēng)險(xiǎn)的降低也有關(guān)，而ABCC8基因主要與他克莫司代謝和移植后新發(fā)糖尿病有關(guān)，需要進(jìn)行更多的研究來(lái)佐證這些發(fā)現(xiàn)。

2 攝取轉(zhuǎn)運(yùn)體(OATP)

OATP是溶質(zhì)載體超家族(solute carrier family，SLC)，由417個(gè)成員構(gòu)成，包括有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽家族(OATPs)、有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體家族(OATs)、有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)體(OCTs)、肉堿/有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)體(OCTNs)和寡肽轉(zhuǎn)運(yùn)體(PEPTs)[33]，促進(jìn)各種底物在生物膜上的運(yùn)輸，在生理過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，主要在肝臟、腎臟和小腸等器官表達(dá)。

OATP1B1主要在肝細(xì)胞基底的外側(cè)膜表達(dá)，對(duì)肝臟攝取和清除多種藥物底物和內(nèi)源性化合物至關(guān)重要，其編碼基因?yàn)镾LCO1B1，他克莫司被證實(shí)是OATP1B1的底物之一[34]。該基因主要影響他克莫司的C/D值。WU等[35]探討了肝移植術(shù)后早期SLCO1B1 rs2291075多態(tài)性與他克莫司C/D的關(guān)系，受體該基因的CT與TT攜帶者的C/D值接近，顯著低于CC基因型攜帶者，在排除供體和受體CYP3A5 rs776746的干擾后，受體該基因型對(duì)亞組恢復(fù)期和穩(wěn)定期他克莫司C/D值仍有顯著影響，與此前相關(guān)學(xué)者的研究結(jié)果一致[36]。

3 鋅轉(zhuǎn)運(yùn)體8(Zinc transporter 8，ZnT8)

ZnT8是一種鋅離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，特異性表達(dá)于胰島β細(xì)胞，其編碼基因?yàn)镾LC30A8，與調(diào)控胰島素的合成與分泌密切相關(guān)[37]。器官移植術(shù)后糖尿病(posttransplantation diabetes mellitus，PTDM)多發(fā)，糖尿病也是他克莫司最主要的不良反應(yīng)之一，二者似乎存在某種關(guān)聯(lián)。KANG等[38]證實(shí)腎移植受者SLC30A8 rs13266634基因的W等位基因數(shù)量與PTDM風(fēng)險(xiǎn)降低顯著相關(guān)。KIM等[39]研究表明，SLC30A8的rs13266634單核苷酸多態(tài)性與PTDM易感性相關(guān)。而在一項(xiàng)關(guān)于他克莫司治療腎移植術(shù)后PTDM常見(jiàn)Ⅱ型糖尿病(T2DM)遺傳危險(xiǎn)因素的分析研究中發(fā)現(xiàn)[40]，SLC30A8 rs1801282基因的SNPs增加了白種人患T2DM的風(fēng)險(xiǎn)。上述研究結(jié)果表明，ZnT8轉(zhuǎn)運(yùn)體SLC30A8基因的不同基因型與他克莫司用后糖尿病風(fēng)險(xiǎn)的增加與降低相關(guān)，為移植后他克莫司引起的新發(fā)糖尿病機(jī)制研究提供了思路。

4 濃度型核苷轉(zhuǎn)運(yùn)體(concentrative nucleoside transporters，CNT)

CNT負(fù)責(zé)尿苷和腺苷的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其編碼基因?yàn)镾LC28A3。DAMON等[31]對(duì)腎移植受者在移植后反復(fù)檢查，發(fā)現(xiàn)SLC28A3基因的內(nèi)含子變異rs10868152可能是他克莫司代謝的關(guān)鍵基因，通過(guò)預(yù)測(cè)模型解釋了他克莫司每次劑量中高達(dá)70%的總變異性，但SLC28A3的直接轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。而LIU等[41]研究中國(guó)肝移植患者發(fā)現(xiàn)，SLC28A3 rs7853758可以預(yù)測(cè)他克莫司的藥動(dòng)學(xué)，受體SLC28A3 rs7853758和血紅蛋白模型能預(yù)測(cè)第2，3，4周他克莫司的處置，并與其發(fā)生移植后新發(fā)高血壓的風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)。這些研究也提示了SCL28A3基因?qū)λ四舅巹?dòng)學(xué)特征的影響，但相關(guān)機(jī)制有待探討。

5 結(jié)論與展望

筆者主要分析了P-gp、MRP、OATP、ZnT8和CNT3等一些與他克莫司藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)典型相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)體及其調(diào)控基因ABCB1、ABCC2、ABCC8、SLCO1B1、SLC30A8、SLC28A3。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體的基因多態(tài)性結(jié)果表明，他克莫司不同的劑量需求與ABCB1基因型密切相關(guān)，有理由認(rèn)為ABCB1能成為識(shí)別他克莫司藥代動(dòng)力學(xué)或藥效學(xué)的生物標(biāo)志物，但近年來(lái)的相關(guān)研究結(jié)果并不是十分一致，導(dǎo)致ABCB1的基因分型還無(wú)法在臨床實(shí)踐中應(yīng)用，進(jìn)一步深入研究ABCB1的基因多態(tài)性，有望將其應(yīng)用于臨床，及時(shí)調(diào)整給藥劑量并預(yù)測(cè)不良反應(yīng)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)他克莫司的個(gè)性化給藥。

目前的研究中還存在很多結(jié)論相悖的情況，原因分析如下：首先，可能不是單個(gè)的SNPs來(lái)影響藥動(dòng)學(xué)，大多數(shù)研究都只分析了單個(gè)SNPs的基因多態(tài)性，需考慮單倍型的聯(lián)合效應(yīng)。其次，存在研究規(guī)模較小、部分研究樣本量少的情況，研究結(jié)果不具有很強(qiáng)說(shuō)服力。此外，越來(lái)越多的研究表明，代謝酶與轉(zhuǎn)運(yùn)體間存在相互作用，如CYP3A-P-gp相互作用，這種作用增加了藥物體內(nèi)處置的復(fù)雜性，協(xié)同/相反作用，共同影響藥物的療效與毒性[42]，所以還應(yīng)考慮代謝酶的影響。種族的差異也是原因之一，不同種族群體的基因突變頻率存在差異[43-44]，在某些位點(diǎn)上，只評(píng)估了西方人群的影響，與亞洲人群可能存在差異，需要進(jìn)一步在中國(guó)患者中進(jìn)行遺傳學(xué)研究，以得到明確結(jié)論。值得注意的是，很多的研究仍集中在器官移植的受體患者群，而供體的基因型也是影響藥物處置的重要因素，例如在肝移植受者中，藥物代謝主要器官是肝臟，藥物在受體體內(nèi)的代謝，同時(shí)受到供體肝臟相關(guān)基因的調(diào)控[45]，供體基因多態(tài)性是免疫抑制劑腎毒性發(fā)生的重要影響因素[46]。

總之，ABCB1基因多態(tài)性對(duì)他克莫司的影響十分重要，下一步的研究重點(diǎn)是繼續(xù)深究該基因多態(tài)性，在更多的中國(guó)患者群體中進(jìn)行大規(guī)模和高質(zhì)量的研究，探尋較為統(tǒng)一的結(jié)論，為其在器官移植受者中的個(gè)體化用藥與臨床實(shí)踐提供可靠依據(jù)。