UGT2B7基因多态性与药物代谢关系的研究进展

李 坚(综述)，张 晖(审校)

(1.包头医学院，内蒙古 包头 014040； 2.包头市中心医院神经科，内蒙古 包头 014040)

葡萄糖醛酸结合反应是生物体内重要的Ⅱ相代谢途径,由尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UDP glucuronosyl transferase，UGT)催化完成，是多种内源性物质和外源性化合物清除与解毒的机制。人的UGT分为两个家族:UGT1和UGT2，三个亚族：UGT1A、UGT2A和UGT2B。其中UGT2B包括UGT2B7、UGT2B10和UGT2B15等[1]，研究发现UGT2B7参与多种药物代谢，如参与丙戊酸钠、卡马西平及米格列奈等药物的代谢，其中对丙戊酸钠的清除率影响最大[2]。UGT2B7基因突变个体在使用主要由UGT2B7代谢的药物时，可能有致药物不良反应或毒性的危险。

1 UGT2B7基因多态性

UGT2B7基因是UGT2B家族中的一个组分[3]，全长为16 kb，包含6个外显子和5个内含子，可编码529个氨基酸残基。Coffman等[4]采用cDNA克隆方法分析UGT2B7第268位等位基因，结果显示UGT2B7有两个等位基因：UGT2B7*1和UGT2B7*2，UGT2B7 G211T是日本学者在2003年发现的一个新的突变位点，突变发生频率为18.5%。Hirota等[5]研究报道，UGT2B7基因1号外显子211位G突变成T可导致第71号密码子编码氨基酸发生改变，使赖氨酸变成色氨酸，从而使UGT2B7酶的亲脂性改变。Coffman等[6]发现，UGT2B7基因的亲脂性结合区在第119个氨基酸以内的区域，而G211T是目前发现的位于这一重要功能区域的唯一突变，这一改变可能影响药物的体内代谢。Saito等[7]在研究160例日本人群中UGT2B7基因802、327、161、138、125、211位碱基的等位基因时发现，除第138位碱基未发现等位基因突变外，其余位点均存在多态性，且可组成5种单倍体型:*1A(GCTGC)、*1B(GCTTC)、*1C(GCCGC)、*2A(ATTGT)和*2B(ATTTT)，这5种单倍体可导致酶活性的改变，从而使UGT2B7代谢底物的能力改变，表明UGT2B7单倍体较单个等位基因的突变更有意义。袁玲敏等[8]应用细菌/杆状病毒系统将构建的pFastBac-UGT2B7*71S、pFastBac-UGT2B7*2和pFastBac-UGT2B7*5重组质粒转化E.coli DH10Bac大肠埃希菌，通过转座作用获得各自的重组粘粒(bac-mid)，然后将其转染草地夜蛾(Sf)9细胞后产生重组杆状病毒，这些病毒再感染Sf9细胞，即可获得野生型UGT2B7*1及其突变体的重组酶。再用荧光法测定并分析比较，结果显示，UGT2B7*1对7-HFC的Km值为(0.331±0.018) mmol/L,Vmax值为(2.14±0.04) μmol/(min·g)蛋白；UGT2B7*71S对7-HFC的Km值为(0.260±0.026) mmol/L，Vmax值为(1.36±0.05) μmol/(min·g)蛋白；UGT2B7*2对7-HFC的Km值为(0.53±0.06) mmol/L，Vmax值为(9.5±0.5) μmol/(min·g)蛋白；UGT2B7*5对7-HFC的Km值为(0.59±0.05) mmol/L，Vmax值为(7.52±0.28) μmol/(min·g)蛋白。结论：应用细菌/杆状病毒系统成功构建了UGT2B7的3个功能性突变体，为研究UGT2B7基因多态性与药物代谢的关系提供了基础。

2 UGT2B7基因多态性与药物代谢的关系

在药物代谢中分为Ⅰ相和Ⅱ相反应，在Ⅱ相代谢中最主要的酶是UGT。研究表明，大约35%的药物Ⅱ相反应是由UGT酶代谢[2]。因此，明确UGT酶在代谢药物中的功能和作用是非常重要的。

2.1抗癫痫药物 丙戊酸钠在肝内代谢完全，只有少于4%的药物以原型经尿液排出体外，40%经UGT代谢，并主要由UGT2B7代谢。邹明[3]采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析法(cleaved amplification polymorphism sequence-taggedsites,PCR-RFLP)得出UGT2B7 268A→G等位基因A的分布频率为30.05%，G为69.95%，三种基因型(AA型、AG型、GG型)血药浓度比较差异有统计学意义(F=5.477，P=0.005)；UGT2B7 G211T等位基因G的分布频率为77.24%，T为22.58%，三种基因型(GG型、GT型、TT型)血药浓度比较差异无统计学意义(F=3.832，P=0.23)。研究结果显示，UGT2B7 268A→G基因多态性对丙戊酸血药浓度有一定影响，A/A型患者浓度显著高于其他基因型，UGT2B7 G211T不同基因型对丙戊酸血药浓度的影响不显著。但是，Guo等[9]采用PCR-RFLP显示，UGT2B7*2的不同基因型对丙戊酸血药浓度的影响不显著，有待于进一步研究。

2.2降血糖药物 米格列奈为非磺酰脲类促胰岛素分泌剂，米格列奈在体内主要通过UGT代谢，参与米格列奈代谢的主要是UGT1A3和UGT2B7酶。许景峰等[10]采用单次及多次给药，并测定其血药浓度及计算药动学参数，同时采用PCR-RFLP判断基因型与血药浓度的关系，结果显示：单次给药后，UGT2B7基因与血药浓度无相关性，多次给药后UGT2B7*1的药动学参数有差异显著，表明UGT2B7*1基因代谢米格列奈的酶活性为T/T→G/T→G/G，说明UGT2B7*1基因多态性对米格列奈体内代谢动力学个体差异有显著影响。

2.3抗病毒药物 依法韦仑是一种抵抗艾滋病毒的特效药物。它属于非核苷反转录酶抑制物类的药物，主要在肝脏代谢，Maimbo等[12]对49例感染艾滋病的津巴布韦人的UGT2B7基因进行直接测序，结果发现UGT2B7基因与血浆中的依法韦仑的血药浓度无明显相关性。位于-38位的T/G突变能引起齐多夫定的药物代谢参数曲线下面积(area under curve，AUC)0～4 h显著升高，Cmax(一次给药后的最大血药浓度)显著升高，Tmax(达峰时间)显著延长，t1/2出现延长趋势，提示临床用药时应该结合UGT2B7的遗传突变情况调整药物剂量[12]。

2.4阿片类止痛药 吗啡是临床上很重要的阿片类止痛药。但是，由于吗啡的不良反应及其止痛效果的巨大个体差异限制了吗啡在临床上的广泛应用。吗啡主要由UGT2B7代谢生成3-葡萄糖苷-吗啡(M3G)和6-葡萄糖苷-吗啡(M6G)。Fisher等[13]检测了20例受试者肝微粒体的3-萄糖苷-吗啡代谢活性，发现也存在3倍的差异。这种现象提示UGT2B7可以改变酶蛋白表达水平，酶活性及底物特异性的基因多态性。

2.5免疫抑制剂 霉酚酸酯是目前器官移植中应用广泛的免疫抑制剂之一[14],其主要代谢活性成分霉酚酸(mycophenolic acid，MPA)是免疫抑制剂霉酚酸酯的主要活性成分，MPA在体内经肝脏、消化道、肾脏等组织中的UGT代谢为无活性的7-O-葡醛酸苷(7-O-glucuronide conjugate，MPAG)，以及少量的微小产物，包括具有潜在药理活性的酰基-葡醛酸苷(acyl-portugal glycosides，AcylMPAG)、酚-7-O-葡萄糖苷[15]。易娟[16]采用PCR-RFLP技术对参加临床试验的18例健康志愿者进行检测，结果显示：UGT2B7 G211T不同基因型个体间AcMPAG的Cmax、AUC0-6和AUC0-24的差异有统计学意义，P值分别为0.019，0.014和0.036，呈明显的基因-剂量效应；在不同基因型个体间MPAG的Cmax、AUC0-6、AUC0-24和AUC0-∞存在显著性差异，P值分别为0.005，0.0001，0.0001和0.0001；UGT2B7酶活性在野生型纯合子、杂合子和突变型纯合子个体中依次降低，呈明显的基因-剂量效应(P=0.041)。表明UGT2B7 G211T的多态性与霉酚酸酯在体内的血药浓度是有关联的。van Agteren等[17]对332例肾移植患者基因分型，并检测MPA和AcylMPAG的血药浓度，分析基因型与霉酚酸酯的关系，结果显示：UGT2B7-840G→A与肾脏移植患者AcylMPAG的血药浓度无相关性，与腹泻、白细胞减少和AcylMPAG引起的不良反应发生率也无相关性。

3 UGT2B7基因多态性的其他相关因素

UGT2B7基因可能受性别、年龄、饮食、种族、疾病情况、治疗药物、激素因素等方面的影响[18]。易娟等[19]采用PCR-RFLP 的方法检测UGT2B7 G211T突变，确定其在中国汉族人群中的突变频率，结果显示：在363例汉族受试者中，UGT2B7 G211T突变发生频率为0.158%，与日本人通过测序报道的结果基本一致[5]。中国男性和女性的等位基因频率(UGT2B7 G211T)分别为12.8%和11%，男性的突变频率比女性高(P=0.034)[20]。故可推测,UGT2B7 G211T突变在中国汉族人群中等位基因发生频率较高，并且中国男性该等位基因发生频率比女性高。

4 结 语

UGT2B7基因编码的酶可代谢多种药物且受多种因素的影响，因此寻找该基因的代谢机制及其影响因素，针对这些因素实行个体化用药方案，一直以来是研究的重点，运用药物基因组学的方法，研究该基因突变对某种药物的血药浓度的影响将是今后的发展方向。随着神经生物学、分子生物学、电生理学及分子药理学研究的进展，人类将会鉴别出患者属于何种反应人群，使医师能够为患者确定最佳的药物剂量，从而取得满意的疗效。

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