CYP3A5基因多态性对肾移植受者他克莫司血药浓度影响的研究进展

赖柳生，王 曙，陈洁晶，眭维国

自1954年成功开展世界上第1例肾移植手术以来，肾移植手术是治疗终末期肾病的最有效方法，肾移植患者长期存活率也一直受到关注。该技术主要得益于高效安全的免疫抑制剂的发展和应用，他克莫司因免疫抑制效果好、肝肾毒性等不良反应少，已成为肾移植术后首选的免疫抑制一线治疗药物［1］。但他克莫司的有效治疗窗狭窄、药代动力学个体差异大等特点，导致个体之间给药剂量存在很大差异，临床难以建立一个客观用药的方案［2-3］。近年来，越来越多的研究表明引起他克莫司血药浓度个体差异的主要原因与药物代谢酶细胞色素P450酶3A5(CYP3A5)的基因多态性有关，现结合国内外研究进展综述如下。

1 CYP3A5基因多态性

1.1 CYP3A5基因 CYP3A是CYP超家族中的一种酶，在肝脏和肠道中表达丰富，可占到整个CYP酶系的30%～70%。人体内的 CYP3A包括CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7 及 CYP3A3 4 种亚型，它们串联排列在7q22．1上的基因座内，该基因座长约231 kb。这4种亚型在发育模式、分布特征、含量及活性等方面有所不同，但氨基酸序列相似度为75% ～88%，并且在底物谱、催化反应以及转录调控等方面存在相互重叠［4］。据报道，CYP3A 亚家族［5］参与约60%的处方药物代谢，其中 CYP3A4和CYP3A5则共同参与约50%的临床用药的代谢。

1.2 CYP3A5基因多态性在药物代谢中的作用近来的研究表明改变CYP3A5的活性就可以改变以其为底物药物的药代动力学［6］。Meur等［7］发现在服用西罗莫司的肾移植患者中，达到相同的西罗莫司稳态血药浓度，基因型为 CYP3A5*1/*1或CYP3A5*1/*3的患者比基因型为CYP3A5*3/*3的患者需要更大的每日剂量。Utecht等［8］报道携带CYP3A5*1的患者较CYP3A5*3纯合子患者有更高的他克莫司清除率。研究还表明CYP3A5的表型还受到体内、体外环境多种因素的影响，如药物、激素、饮食、细胞因子等。由于CYP3A5的代谢活性与mRNA表达水平有相关性，提示这种调控可能发生在转录水平［9］。也有一些文献报道女性的CYP3A5活性比男性高，推测性激素在其转录和表达中起调控作用［10］。目前CYP3A5基因多态性对基础免疫抑制剂环孢素A(CsA)、他克莫司和西罗莫司造成受者间药代动力学差异是研究热点［11］。大多数研究表明，CYP3A5基因多态性与环孢素A的药代动力学间关联性较小，但与他克莫司的药代动力学的相关性却很明确。国外大量研究表明，肾移植受者CYP3A5*1/*1和*1/*3型的患者拟取得相似的血药浓度要比CYP3A5*3/*3型患者服用更高剂量的他克莫司［12-13］。国内周晔等［14］通过对74例肾移植受者不同CYP3A5基因型和服用他克莫司药量及他克莫司血药浓度的关系进行研究，也得出相同的结论:CYP3A5*1/*1和*1/*3型患者由于浓度/剂量比低，需要更大的剂量以达到治疗浓度，而CYP3A5*3/*3型患者需要相对较小的剂量，以免出现过度免疫抑制及不良反应。

2 他克莫司的药代动力学特点及免疫抑制机制

2.1 概况 他克莫司系1984年日本科学家从土壤链霉菌属代谢产物中提纯得到的大环内酯类免疫抑制剂。其分子结构虽属于大环内酯类，但抗菌活性很小，而免疫抑制活性却很强，临床主要应用于实体器官移植以及造血干细胞移植术后的抗排异反应。由于存在很大的个体差异、治疗窗窄以及常见的不良反应如肾毒性和神经毒性等，对他克莫司剂量的掌控已成为临床治疗过程中的难点［15］。

2.2 药代动力学特点 他克莫司的给药途径包括口服和静脉滴注，口服后在小肠中吸收，其平均口服生物利用度约为25%(4% ～93%)。他克莫司主要由肝脏及肠道中CYP3A酶代谢，在肝脏中主要经过去甲基化、羟化、结合等反应产生多种代谢产物，代谢产物几乎是没有免疫活性的。大部分代谢产物经过胆道排泄，肾脏排泄很少。在血液中，他克莫司与红细胞有很强的结合能力，全血血药浓度比血浆血药浓度约高15倍，因此临床常通过检测全血血药浓度来调整剂量。

2.3 免疫抑制机制 他克莫司是淋巴细胞增殖的相对特异性抑制剂，通过抑制Ca2+介导的T淋巴细胞活性与亲免素结合形成复合物，当他克莫司与FKBP12结合形成复合物，导致钙调神经磷酸酶不能使激活T淋巴细胞核因子去磷酸化，使IL-2转录受阻而起到免疫抑制作用。此外，早期的T淋巴细胞激活细胞因子，如 IL-3、IL-4、IL-5、γ-干扰素、肿瘤坏死因子(TNF-α)等，也可以被他克莫司抑制。

2.4 不良反应 研究表明他克莫司对人体的不良反应与CsA类似［16］，常见不良反应包括高血压、血糖代谢紊乱、低镁血症、高血钾、肾功能损害等，但发生率较低。吴存造等［17］对81例肾移植受者依据他克莫司浓度分为普通浓度组(31例)和低浓度组(50例)进行研究，结果是他克莫司影响肾移植患者术后的甘油三酯水平，与其浓度呈正相关。刘相端等［18］通过分析189例肾移植受者的临床资料，观察术后不同时间段受者他克莫司的血药浓度与血脂、空腹血糖(FBG)水平的相关性，认为肾移植术后全血他克莫司血药浓度超过正常范围时间越长，越容易引起药物性高脂血症及糖尿病。他克莫司的神经毒性作用较为明显，治疗剂量下可以引起部分患者震颤及感觉异常，大多数较为温和并有一定自限性，极少数情况下可以出现共济失调、思维混乱、失语，严重时可出现癫痫发作，减少剂量后症状多可缓解。

3 CYP3A5基因多态性对肾移植受者他克莫司血药浓度的影响

药物代谢酶的基因多态性是药物个体差异的遗传学基础，所以也是导致服用相同剂量的药物在不同个体中产生差异的原因。有些个体因血药浓度过低而引起排异反应，而有些个体因血药浓度过高而产生不良反应。目前随着药物基因组学的深入研究，药物代谢酶的基因多态性研究在分子基因水平上为药物的临床个体化应用开辟了新途径。

肾移植术后的常用抗排斥方案中，与他克莫司组成三联药物的吗替麦考酚酯和皮质类固醇激素，其代谢受CYP3A5基因多态性的影响较小，与他克莫司也较少发生相互作用，所以通过研究肾移植术后受者CYP3A5基因多态性与术后不同时期血他克莫司浓度与剂量比值变化，是探讨CYP3A5的基因多态性与他克莫司相关性的主要方法。国内欧阳萌等［19］通过研究表明CYP3A5基因多态性对肾移植患者他克莫司血药浓度及其浓度/剂量(C/D)值有影响，患者在使用他克莫司前进行CYP3A5基因型检测，对预测他克莫司用药剂量有指导作用。Chen等［20］报道了利用CYP3A5*3基因型指导他克莫司个体化用药获得满意的治疗效果。Vannaprasaht等［21］的研究也得出相同结论，明确指出根据CYP3A5*3基因型进行个体化给药，可以使受者在移植术后早期达到有效的他克莫司靶浓度，并且可以减少需要调药的受者比例，降低移植术后急性排斥反应和药物不良反应的发生率。冯时等［22］对肾移植后服用他克莫司的69例受者进行研究，根据其CYP3A5基因分型不同，统计肾移植后1个月及2个月时的他克莫司剂量，计算血他克莫司C/D值，结果表明携带CYP3A5*1基因型的受者与CYP3A5*3/*3型受者相比较，需要更高的他克莫司剂量才能达到目标血药浓度。除了基因多态性的影响外，同一基因型患者血药浓度与剂量需求也存在差异［23］。国内周小虎等［24］研究了78例 CYP3A5*3/*3型肾移植患者，对其术后不同时间他克莫司血药浓度与用药剂量、性别、年龄等因素的关系进行统计分析，表明他克莫司血药浓度随时间延长而变化，性别、年龄等因素对他克莫司的体内药物动力学有一定的影响。

明确肾移植受者的CYP3A5基因分型对术后早期优化免疫抑制方案、预防排斥反应与感染及减少肾毒性等不良反应都具有重要意义［25］。袁梅等［26］研究了60例肾移植受者，根据其CYP3A5*3基因型的不同分为试验组和对照组，比较两组术后第5天达到血他克莫司靶浓度的受者比例、达到靶浓度所需要的时间及2周内调整剂量的次数，结果显示根据CYP3A5*3基因型调整他克莫司剂量优于传统的经验性给药方案，能有效地使各基因型受者在肾移植术后早期迅速达到有效的血他克莫司浓度范围。近年来上市的他克莫司缓释胶囊与他克莫司胶囊均有较好地预防急性排斥反应的作用，且效果一致，但每天1次给药可以提高受者服用免疫抑制剂的依从性［27-29］。目前国际上已开展了多项多中心、前瞻性的临床研究，对比他克莫司缓释剂型和他克莫司普通剂型在肾移植初始受者中应用的疗效以及安全性。Silva等［30］对638例首次接受肾移植的患者随访4年，发现他克莫司缓释胶囊与他克莫司胶囊的有效性和安全性相近。目前大型临床试验结果表明，每天1次给药的他克莫司缓释剂型和每天2次给药的他克莫司普通剂型的有效性和安全性一致，重要的是他克莫司缓释剂型能够降低移植受者间的变异，获得更稳定的血药浓度，进而提高移植受者长期用药的依从性，改善长期预后。

4 展望

随着医学的进步，人们对临床药物合理化、个体化使用的认识正逐步深入，人类药物基因组学的发展将为个体化用药提供了一个新的解决方案，即在基因水平上对患者进行监测，包括药代动力学(药物代谢酶的基因多态性)和药效学(如药物靶点的基因多态性)等方面。通过对患者基因型的检测，使临床用药能做到“量体裁衣”，在保证疗效的基础上，避免不良反应的发生和减少药物资源的浪费。CYP3A5基因多态性对肾移植受者他克莫司血药浓度的影响就是一个很好的例子。目前，关于CYP3A5基因型与肾移植术后他克莫司药代动力学相关性的研究大多集中于横断面研究和回顾性研究，且为单中心的研究，可能是研究样本量有限及各中心研究基线的区别导致不同中心之间的研究结论不完全相同。如果将CYP3A5基因分型结合术后不同时期服用他克莫司后全程曲线下面积(AUC)的监测来综合分析CYP3A5基因多态性对肾移植受者体内他克莫司药代动力学的影响，也许更能清晰地阐明这种复杂变化的规律，这有待进行多中心、大样本量的深入研究。

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