郭朋朋,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]

第2代鈣調(diào)磷酸酶抑制劑(calcineurin inhibitor,CNI)他克莫司(tacrolimus,TAC),作為器官移植術(shù)后預(yù)防排斥反應(yīng)的重要免疫抑制劑,由于治療窗窄和較高的藥動(dòng)學(xué)變異性,臨床常常需要以治療藥物監(jiān)測(cè)(therapeutic drug monitoring,TDM)調(diào)整個(gè)體用藥劑量[1]。盡管器官移植受者一定程度上受益于TDM,但存在新的臨床問題:全血TAC在治療窗內(nèi),仍然發(fā)生排斥反應(yīng)[2]。事實(shí)上,TAC經(jīng)腸道吸收后,主要分布在紅細(xì)胞內(nèi)(約85%),14%分布在血漿中,一小部分(<1%)進(jìn)入含有淋巴細(xì)胞的外周血單個(gè)核細(xì)胞中[3]。TAC靶向作用于T淋巴細(xì)胞,通過與細(xì)胞溶質(zhì)受體FKBP12結(jié)合抑制鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的活性,阻斷活化T細(xì)胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)去磷酸化和核轉(zhuǎn)位,抑制細(xì)胞因子表達(dá)以及抑制淋巴細(xì)胞活化,從而降低免疫反應(yīng)。研究表明,患者性別、年齡、紅細(xì)胞沉降率[4]、細(xì)胞色素P450(CYP3A4、CYP3A5)、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體(ABCB1)基因多態(tài)性等因素均可影響全血TAC濃度[5],從而導(dǎo)致個(gè)體間差異?；赥AC的TDM臨床應(yīng)用存在的問題以及全血TAC在個(gè)體間較大差異:血藥濃度的監(jiān)測(cè)并不能準(zhǔn)確反映其在體內(nèi)靶細(xì)胞的分布情況。研究者們提出檢測(cè)淋巴細(xì)胞和移植組織內(nèi)TAC濃度以替代全血濃度,以達(dá)到精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)的目的,從而實(shí)現(xiàn)臨床TAC個(gè)體化用藥。外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cells ,PBMCs)作為一種易于獲取的基質(zhì),已用于研究淋巴細(xì)胞內(nèi)TAC濃度[6]。除此以外,同種異體移植物組織活檢樣本也作為TAC的TDM潛在輔助基質(zhì)進(jìn)行類似的研究[7]。本綜述主要闡述血液、PBMCs以及移植物中TAC濃度的相關(guān)性,以及其與鈣調(diào)磷酸酶活性、排斥反應(yīng)及TAC相關(guān)腎毒性之間相關(guān)性,為濃度-藥效提供證據(jù),從而達(dá)到臨床個(gè)體化用藥的目的。

1 PBMCs、移植活檢組織中TAC濃度與全血濃度相關(guān)性

上述研究均表明PBMCs內(nèi)TAC濃度與全血TAC濃度之間存在有限的相關(guān)性,這可能是由于患者體內(nèi)PBMCs組成改變、患者性別、紅細(xì)胞沉降率、體內(nèi)代謝酶CYPs及轉(zhuǎn)運(yùn)體ABCB1基因多態(tài)性等因素[21-22]對(duì)TAC在體內(nèi)的分布與處置產(chǎn)生影響。因此,在對(duì)PBMCs與全血TAC濃度進(jìn)行相關(guān)性分析時(shí),應(yīng)將上述因素納入考慮以減少個(gè)體間變異性。

1.2移植活檢組織中TAC濃度與PBMCs、全血濃度相關(guān)性 早期CAPRON等[9]對(duì)90例肝移植患者中肝組織內(nèi)TAC濃度進(jìn)行檢測(cè)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝內(nèi)C0與全血穩(wěn)態(tài)濃度并無相關(guān)性,但發(fā)現(xiàn)PBMCs內(nèi)TAC濃度與肝內(nèi)濃度在移植后第5天后開始相關(guān)(P<0.05)。但之后BODNAR-BRONIARCZYK等[23]研究發(fā)現(xiàn),全血TAC濃度與肝臟或腎臟器官中TAC濃度之間不存在相關(guān)性(P=0.151 9,n=50;P=0.391 8,n=50)。與NOLL等[24]報(bào)道結(jié)論一致,腎臟組織TAC 濃度的變化似乎反映血液中的變化,但當(dāng)日全血TAC和腎臟TAC濃度之間并沒有相關(guān)性。ZHANG等[25]觀察到52例患者腎移植后3個(gè)月TAC組織濃度和全血濃度之間具有相關(guān)性(n=52,r=0.356 0,P=0.009 6),而在1年后并未發(fā)現(xiàn)兩者之間存在關(guān)聯(lián)性(n=22,r=0.336 8,P=0.125 3)。SALLUSTIO等[26]在該研究中,對(duì)132例腎移植患者口服TAC劑量、全血TAC濃度及組織TAC濃度進(jìn)行相關(guān)性研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)口服劑量與全血濃度(r=0.15,P=0.048)、口服劑量與組織濃度(r=0.41,P=5.8×10-9),以及全血濃度與組織濃度(r=0.44,P=7.4×10-10)存在顯著正相關(guān)。

以上試驗(yàn)均顯示全血TAC濃度與組織內(nèi)TAC濃度之間具有較弱的相關(guān)性,研究人員從多方面來解釋可能的機(jī)制及原因。根據(jù)目前對(duì)免疫抑制治療期間藥物遺傳學(xué)的研究,在肝移植患者中發(fā)現(xiàn)CYP3A5基因型與TAC劑量需求之間的關(guān)聯(lián)是一致的[27-28];另一方面,TAC在移植組織中分布將受到藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)和多態(tài)性的密切調(diào)節(jié),如ABCB1的活性和表達(dá)水平可能導(dǎo)致TAC吸收和排泄的變異性[29-30],甚至更可能影響TAC在同種異體移植物中的組織分布和藥物效應(yīng)或毒性[27,31-33]。由于試驗(yàn)中無法確保所有活檢組織均為同一位置,以及無法排除器官移植后發(fā)生缺血-再灌注損傷從而影響CYP3A5表達(dá)差異[34-35],供受體基因多態(tài)性[36]、代謝酶與轉(zhuǎn)運(yùn)體在腎、肝及其他器官中表達(dá)活性差異,因此兩者之間相關(guān)性較差。

2 PBMCs、移植組織中TAC濃度與排斥反應(yīng)相關(guān)性

2.1PBMCs內(nèi)TAC濃度與排斥反應(yīng)相關(guān)性 隨著PBMCs內(nèi)濃度檢測(cè)方法的開發(fā),研究者同時(shí)聚焦于PBMCs內(nèi)TAC濃度是否可直接預(yù)測(cè)臨床排斥反應(yīng)的發(fā)生。CAPRON等[9]發(fā)現(xiàn),90例肝移植患者術(shù)后,與無至輕度組織學(xué)排斥反應(yīng)(BANFF評(píng)分<6)的53例患者比較,出現(xiàn)中度至重度排斥反應(yīng)(BANFF評(píng)分>6)的37例患者在術(shù)后第3,5,7天時(shí)PBMCs內(nèi)TAC濃度顯著降低,在第7天時(shí)肝內(nèi)TAC濃度同樣顯著性下降,而這兩組在全血濃度上并沒有表現(xiàn)出差異,即在術(shù)后第7天移植患者肝內(nèi)和PBMCs內(nèi)TAC濃度與BANFF評(píng)分呈顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)r分別為0.720 3,0.900 3,而平均血藥濃度與BANFF評(píng)分無關(guān)。LEMAITRE等[17]報(bào)道1例患者發(fā)生急性排斥反應(yīng),該患者在第1,7天時(shí)PBMCs內(nèi)TAC濃度較其他9例未出現(xiàn)排斥反應(yīng)患者低約4倍,而全血TAC AUC0-12h接近平均值(分別為81.3,70.0 nghmL-1)。FRANCKE等[15]在175例腎移植患者發(fā)現(xiàn),隨著移植術(shù)后時(shí)間延長,雖然全血與PBMCs內(nèi)TAC濃度相關(guān)性在改善,但全血TAC或PBMCs內(nèi)TAC在移植后第3個(gè)月時(shí),與臨床排斥反應(yīng)的發(fā)生均無關(guān)。隨后,2022年研究中詳述PBMCs內(nèi)濃度、CD3內(nèi)濃度、CD14內(nèi)濃度與有無發(fā)生排斥反應(yīng)均無關(guān)聯(lián)[20]。

盡管檢測(cè)PBMCs內(nèi)TAC濃度作為臨床TDM的補(bǔ)充,但前述無論是肝移植、腎移植甚至心臟移植患者,其體內(nèi)PBMCs內(nèi)TAC濃度與臨床排斥反應(yīng)或組織學(xué)結(jié)果相關(guān)性較弱或無相關(guān)性,只有1例肝移植患者在發(fā)生急性排斥反應(yīng)時(shí)其體內(nèi)PBMCs內(nèi)TAC濃度較其他未發(fā)生患者低。

2.2移植組織中TAC濃度與排斥反應(yīng)相關(guān)性 SANDBORN等[37]提出實(shí)體器官移植后同種異體移植物的原位免疫抑制劑可能比全身免疫抑制更重要。在其開展的臨床試驗(yàn)中顯示,與9例肝移植術(shù)后發(fā)生早期細(xì)胞排斥反應(yīng)的患者比較,10例無排斥反應(yīng)患者肝組織中TAC的中位數(shù)顯著升高。肝組織中TAC濃度<100 ng·g-1對(duì)細(xì)胞排斥反應(yīng)的敏感性為78%,特異性為72%。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)用于分析移植組織中TAC濃度越來越多。CAPRON等[38]建立LC-MS/MS法來準(zhǔn)確定量測(cè)定肝移植組織中TAC濃度,該方法線性范圍為5～500 pg·mg-1組織。在術(shù)后第7天對(duì)146例患者進(jìn)行全血(酶免疫)及移植組織中TAC濃度的檢測(cè),未發(fā)生或發(fā)生輕度排斥反應(yīng)(BANFF評(píng)分<6,n=67)患者全血TAC濃度與中重度排斥反應(yīng)(BANFF評(píng)分>6,n=79)比較,全血濃度無差異的情況下肝組織中濃度顯著下降。BANFF評(píng)分與肝內(nèi)TAC濃度之間存在一級(jí)指數(shù)相關(guān)性(r2=0.98,P=0.002)。BODNAR-BRONIARCZYK等[23]對(duì)肝、腎移植組織中TAC進(jìn)行分析定量。結(jié)果顯示:在腎移植患者中,未發(fā)生或輕度排斥反應(yīng)患者(n=43)活檢組織TAC濃度為(88.9±41.3) pg·mg-1,中度至重度排斥反應(yīng)患者(n=7)為(23.1±8.1) pg·mg-1;全血濃度分別為(7.1±1.9) ,(7.8±2.1) ng·mL-1;在肝移植患者中,未發(fā)生或輕度排斥反應(yīng)(n=44)患者活檢組織TAC濃度為(109.2±45.7) pg·mg-1,中度至重度排斥反應(yīng)患者(n=6)為(28.3±7.8) pg·mg-1;全血濃度分別為(7.4±2.3),(6.9± 1.7) ng·mL-1(P<0.001)。可得出低TAC濃度與BANFF評(píng)分>6之間的關(guān)系具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(肝移植患者:P=0.006 9;腎移植患者:P=0.002 1)[23]。這與CAPRON等[9]結(jié)論一致,發(fā)生排斥反應(yīng)肝移植患者活檢組織中TAC濃度低于未發(fā)生者(P<0.05),而全血差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,即肝內(nèi)TAC與全血水平無相關(guān)性,排斥反應(yīng)嚴(yán)重程度與肝內(nèi)TAC濃度相關(guān)。但ZHANG等[25]未發(fā)現(xiàn)腎移植組織內(nèi)TAC濃度或者組織濃度/全血濃度比值與經(jīng)活檢證實(shí)的急性排斥反應(yīng)具有關(guān)聯(lián)。SALLUSTIO等[26]再次驗(yàn)證腎組織TAC濃度與排斥反應(yīng)之間沒有關(guān)聯(lián)。在ZHANG與SALLUSTIO[25-26]兩項(xiàng)研究中,患者聯(lián)用TAC、霉酚酸及潑尼松龍以達(dá)到免疫抑制,分別有21%,44%移植患者發(fā)生排斥反應(yīng)。這些結(jié)果與之前的肝移植結(jié)果形成對(duì)比,即腎組織內(nèi)TAC濃度與急性排斥反應(yīng)的發(fā)生沒有相關(guān)聯(lián)系。

在肝移植患者中表現(xiàn)出移植組織濃度與排斥反應(yīng)的相關(guān)性,這在腎移植患者中未觀察到。主要原因在于上述研究中肝移植患者僅接受TAC單藥治療,中度至重度排斥反應(yīng)發(fā)生概率較高,而腎移植患者均接受TAC、霉酚酸、類固醇三聯(lián)療法來達(dá)到免疫抑制治療。主要說明TAC不能夠完全抑制淋巴細(xì)胞的活化,間接證明三聯(lián)療法能夠起到降低TAC相關(guān)不良反應(yīng)且更好的免疫抑制作用。

3 全血、PBMCs內(nèi)TAC濃度與鈣調(diào)磷酸酶活性(CNA)相關(guān)性

鈣調(diào)磷酸酶作為TAC最終藥效學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo),目前關(guān)于該酶活性測(cè)定的方法主要有:酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)、超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)等。LEMAITRE等[17]對(duì)10例肝移植患者術(shù)后第1,7天全血TAC、PBMCs內(nèi)TAC以及CNA進(jìn)行PK-PD關(guān)系研究。第1天與第7天全血TAC與CNA AUC0-12 h無顯著相關(guān)性(P=0.92,0.10);PBMCs 內(nèi)TAC與CNA AUC0-12 h之間亦未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性(P=0.71,0.88)。TRON等[16]對(duì)32例肝移植患者進(jìn)行全血、PBMCs內(nèi)TAC濃度及CNA進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)CNA與TAC全血或PBMCs內(nèi)濃度均無關(guān)聯(lián),即PBMCs內(nèi)TAC濃度與藥效學(xué)關(guān)系在本研究中并未體現(xiàn)。HAN等[11]對(duì)214例腎移植患者穩(wěn)定期全血TAC濃度與PBMCs內(nèi)TAC濃度比值與T細(xì)胞活化之間的關(guān)系進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)PBMCs內(nèi)TAC濃度與T細(xì)胞反應(yīng)性程度密切相關(guān)。對(duì)于全血TAC濃度,相關(guān)性也是一致的,但與PBMCs內(nèi)TAC比較,相關(guān)性不大。FONTOVA等[39]研究25例腎移植患者服用TAC后CNI和CNA的AUC與全血及PBMCs內(nèi)TAC濃度關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)全血內(nèi)TAC濃度和CNA之間存在顯著相關(guān)性,而PBMCs內(nèi)TAC濃度和CNA之間相關(guān)性未被調(diào)查。

通過上述研究可發(fā)現(xiàn),全血內(nèi)TAC及PBMCs內(nèi)TAC濃度與CNA抑制作用或者淋巴細(xì)胞活化可能具有一定相關(guān)性,并且與全血比較,似乎PBMCs內(nèi)TAC濃度與CNA或淋巴細(xì)胞活化關(guān)系更顯著。因此,如何更精確檢測(cè)PBMCs內(nèi)CNA是目前亟待解決的問題。

4 全血、PBMCs、移植活檢組織內(nèi)TAC濃度與腎毒性相關(guān)性

TAC相關(guān)腎毒性是TAC常規(guī)使用的重要不良反應(yīng)之一。HAN等[11]對(duì)214例腎移植患者進(jìn)行回顧性研究,提出在移植后6個(gè)月內(nèi),PBMCs穩(wěn)態(tài)濃度與腎毒性之間無顯著相關(guān)性。FRANCKE等[15]發(fā)現(xiàn)52例在移植術(shù)后出現(xiàn)TAC相關(guān)腎毒性的腎移植患者與未發(fā)生腎毒性患者相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(兩組全血TAC濃度中位數(shù)分別為7.3,7.8 ng·mL-1,P=0.38;PBMCs內(nèi)TAC濃度中位數(shù):26.5,27 pg·106cells,P=0.91)。這兩組患者術(shù)后第3個(gè)月PBMCs/全血TAC比率同樣差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SALLUSTIO等[26]發(fā)現(xiàn)9例發(fā)生急性腎毒性移植患者活檢組織中TAC濃度較未發(fā)生急性腎毒性移植患者高,即組織內(nèi)高TAC與急性腎毒性的發(fā)生存在正相關(guān)?？傊?目前臨床證據(jù)表明PBMCs內(nèi)TAC濃度在預(yù)測(cè)腎毒性方面應(yīng)用價(jià)值不高,只有SALLUSTIO研究表明移植腎組織內(nèi)高TAC濃度與腎毒性存在相關(guān)性,需要在前瞻性研究中得到確認(rèn)。

5 結(jié)束語

綜上所述,PBMCs內(nèi)TAC濃度與全血TAC濃度進(jìn)行相關(guān)性分析時(shí),應(yīng)將多因素(年齡、性別、CYPs、ABCB1等)納入考慮。僅有一項(xiàng)臨床試驗(yàn)表示PBMCs內(nèi)TAC與移植活檢組織中TAC濃度對(duì)術(shù)后急性排斥反應(yīng)具有很強(qiáng)預(yù)測(cè)性,尚未在其他肝臟移植臨床試驗(yàn)中被重復(fù),因該研究中患者采用TAC單藥作為免疫抑制,已不適用于目前臨床應(yīng)用。一些研究說明PBMCs內(nèi)TAC濃度與T細(xì)胞活化/CNA之間的顯著相關(guān)性,有關(guān)靶細(xì)胞內(nèi)CNA的準(zhǔn)確檢測(cè)是目前TAC藥效學(xué)評(píng)價(jià)的難點(diǎn)。僅有一項(xiàng)研究報(bào)告腎移植組織TAC濃度與急性腎毒性具有相關(guān)性,但由于急性腎毒性發(fā)生概率太小,需要在大樣本研究中進(jìn)行驗(yàn)證。盡管針對(duì)PBMCs內(nèi)及移植組織中免疫抑制劑濃度的研究已然深入至代謝酶CYP3A4、3A5、轉(zhuǎn)運(yùn)體ABCB1等基因多態(tài)性、紅細(xì)胞壓積、性別、口服劑量等,但其作為臨床預(yù)測(cè)急性排斥反應(yīng)或腎毒性的臨床意義具有局限性。并且,大多數(shù)臨床研究均由于回顧性、樣本量較小、統(tǒng)計(jì)能力不足等限制,結(jié)果都存在一定局限性。因此,需要設(shè)計(jì)多中心、多樣本量的前瞻性臨床研究以確定PBMCs內(nèi)或移植組織內(nèi)TAC濃度是否比當(dāng)前臨床TDM具有更加顯著的臨床意義。群體藥動(dòng)學(xué)[40-41]模型作為一種穩(wěn)定策略可作為目前臨床劑量選擇的參考方式,可以同時(shí)評(píng)估顯著的協(xié)變量因素,如紅細(xì)胞沉降率、性別及其他可影響TAC代謝轉(zhuǎn)運(yùn)等,已達(dá)到個(gè)體化給藥的臨床目的。