基因多态性对他克莫司血药浓度影响的研究进展

李 敏，李 峰，高 鑫

基因多态性对他克莫司血药浓度影响的研究进展

李 敏，李 峰，高 鑫＊

药物的临床疗效与血药浓度相关密切，他克莫司（FK506）的药动学个体之间差异大、其有效剂量与中毒剂量之间的安全范围窄、不良反应大且较易受其他联合用药的影响，因此，需要监测FK506的血药浓度以实现个体化用药，以确保用药的安全性和有效性。研究表明，代谢酶的遗传多态性是导致个体和个体代谢能力差异的原因之一，其对药物治疗及不良反应有重要的影响。

他克莫司；CYP3 A4基因；CYP3 A5基因；ABCB1基因

钙调磷酸酶抑制剂（CNI）他克莫司（FK506），是一种新型的强效免疫抑制剂，能利用体内的钙依赖信号传导通路，使Ca2+内流，细胞内Ca2+浓度增加阻断基因转录，抑制T细胞的增殖，阻止淋巴细胞吸引炎症细胞，从而起到免疫与抑制的双重作用［1，2，5］。FK506治疗指数狭窄，个体间的药动学差异大，所以需要监测其血药浓度水平。具体而言，中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会给出了基于中国人群他克莫司用药剂量的公式［9］：他克莫司稳定剂量=5.409-2.584×CYP3A5GGa-1.732×CYP3 A5GAb+0.279×ABCB1 C1236Tc+0.205×ABCB1 G2677Td-0.163×donor typee-0.149×CCBf-0.140× infectiong-0.197×Hypertensionh

a.CYP3 A5GG：AA=0，GG=1；

b.CYP3 A5AG：AA=0，AG=1；

c.ABCB1 C1236T：0 for CC，1for CT or TT；

d.ABCB1 G2677T：1 for GG or GT，2 for TT；

e.移植类型：活体移植=1，其他=0；

f CCB：合并使用钙通道阻滞剂为1，不合并为0。

f.感染：感染=1，未出现=0；

g.高血压：高血压=1，未出现=0。

他克莫司 （FK506）首先经人体的肝代谢，在CYP3A亚家族中，CYP3 A4和CYP3 A5基因已经被确定为主要负责FK506代谢的酶，另外，FK506是P糖蛋白（P-gp）的底物，ABCB1编码的P-gp负责从细胞内向细胞外转运药物，从而影响药代动力学。因此药物基因组学认为，CYP3A 4/5及P-gp的基因突变是造成FK506临床疗效个体差异显著的原因之一［3，4，6］。

1 CYP3 A4基因对他克莫司（FK506）代谢的影响

CYP3 A4基因位于7号染色体上，包含13个外显子、12个内含子，编码502个氨基酸，长约27kb，其与FK506血药浓度密切相关的单核苷酸多态性（SNPs）位点主要是CYP3 A4＊18B，CYP3 A4＊18B（rs2242480）是目前发现的突变频率较高的位点，在中国人群的突变频率约为30.8%，突变发生在10号内含子上，由82266位的G突变成A，（野生型为CYP3 A4＊1/＊1，突变杂合子为CYP3 A4＊1/＊18B，突变纯合型为CYP3 A4＊18B/＊18B）［7，8，11］。该等位基因的突变提高了CYP3 A4酶的活性，使其代谢底物清除率升高，血药浓度降低。要想获得相同的目标血药浓度，CYP3 A4＊18B突变型比野生型携带者需要服用更高剂量的他克莫司［5，8，20］。

2 CYP3 A5基因对他克莫司（FK506）代谢的影响

CYP3 A5基因也位于7号染色体上，具有多个单核苷酸多态性（SNPs），最受关注的位点是CYP3 A5＊3（rs776746），在中国人群的突变频率约为70%～90%，突变发生在3号内含子上，由6986位的A突变成G，（野生型为CYP3 A5＊1/＊1；突变杂合子为CYP3 A5＊1/＊3；突变纯合型为CYP3 A5＊3/＊3）［9，14］。6986位点单核苷酸多态性（A>G）导致剪接变异体mRNA的产生，导致提前终止密码子（PTC）的出现，使翻译提前终止，因此突变型CYP3 A5的mRNA比野生型降解更迅速、更不稳定，突变纯合型总的mRNA水平比另外两种基因型大幅度减少，最终导致CYP3 A5蛋白不表达，使CYP3 A5酶的活性明显降低甚至消失，不能充分代谢他克莫司。可以推断突变型基因携带者应用FK506时应减少服药剂量［3，9，12］。

3 ABCB1基因对他克莫司（FK506）转运的影响

ABC转运体（ATP bindingcassette，ABC）是一组ATP能量依赖的跨膜转运蛋白，有A，B，C，D，E，F和G7个家族。ABCB1基因又称为多药耐药基因，位于7号染色体上，是ABC家族中最为重要的成员，其编码的P-糖蛋白（P-gp），P-gp作为一种能量依赖转运蛋白，能将细胞代谢物、药物分子转运到细胞外，因此P-gp是影响药物体内吸收、排泄的重要因素［9，13，19］。在ABCB1基因的诸多单核苷酸多态性（SNPs）中，C1236T（rs1128503），G2677T/A（rs2032582）是研究最多的位点，ABCB1 1236 C>T、2677G>T/A的基因突变频率分别为60%、50%［10，19］。C1236T位于12号外显子上，C>T是同义突变 （野生型为CC、突变杂合子为CT、突变纯合型为TT），其编码的氨基酸种类不变，但对P-gp的表达有一定影响；而位于21号外显子上的G2677T/A是错义突变（野生型为GG、突变杂合子为GT、突变纯合型为TT+TA+AA），由丙氨酸突变为丝氨酸或苏氨酸，其突变可能导致 P-gp的功能减低。ABCB1 C1236T，G2677T的变异型可能通过降低mRNA的稳定性，从而降低mRNA的水平，从而使P-糖蛋白的表达活性减低，最终导致药物从细胞内排出减少，增加钙调磷酸酶抑制剂在血和细胞内的药物浓度［13，16］。因此，可以推断ABCB1 C1236T，G2677T变异型携带者应用FK506时应减少服用剂量［3，9，12］。

4 基因连锁对他克莫司（FK506）血药浓度的影响

由于CYP3 A5＊3与CYP3 A4＊18B之间存在一定的连锁不平衡［7］，为进一步明确这两者对FK506血药浓度的影响，采用分层分析的方法，控制其中一个因素，从而对另一个因素进行分析。朱琳、Kurzawski M等［7，18］将CYP3 A5＊3基因进行分层，消除CYP3 A5＊3的影响，发现CYP3 A4＊18B各基因型之间FK506血药浓度没有统计学差异。但是将CYP3 A4＊18B进行分层后发现CYP3 A5＊3基因多态性与FK506血药浓度之间存在显著的相关性。由此推测CYP3 A4＊18B对FK506血药浓度的影响来自于与CYP3 A5＊3的连锁不平衡，其单独对FK506的血药浓度没有影响，因此起作用的主要是CYP3 A5。

ABCB1基因多态性直接影响P-gP的表达和功能，在ABCB1的两个等位基因中只要有一个的DNA链发生突变，就会使基因产物P-gp的细胞表达和功能明显下降，若两条DNA链均发生突变，P-gP的表达和功能会进一步下降［10，12，15］。同样，ABCB1基因多态性也存在着连锁不平衡现象，最受关注的有1236 C＞T和2677 G＞T/A。Anglicheau等［17］报道了ABCB1 C1236T与G2677T/A的连锁系数达到了0.79和0.66。G2677T/A是ABCB1常见单核苷酸多态性（SNPs）中唯一一个可改变编码氨基酸的序列，是有可能导致编码蛋白的表达和功能发生变化的位点。一些研究表明［17，19］，突变T携带者（C1236T和G2677T）其P-gP外排能力低于未突变者，也就意味着，T携带者的细胞对药物的外排能力较弱，细胞内药物蓄积较多，易发生不良反应。

5 感染、降压药对他克莫司（FK506）用药剂量的调整

中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会给出的基于中国人群他克莫司用药剂量的公式还涉及感染、CCB类降压药因素的影响［9］。他克莫司主要经肝细胞色素P450（CYP450）酶系统代谢，进行脱甲基作用或羟化作用发挥药物作用，CYP450酶抑制剂和诱导剂会影响其浓度。抗生素（红霉素、克拉霉素）、抗病毒药（利托那韦、茚地那韦、沙奎那韦等）、抗真菌药（氟康唑、酮康唑、伊曲康唑）、CCB类降压药（尼伐地平、硝苯地平）均为CYP450酶抑制剂，与FK506联合使用时会产生药物相互作用，可显著抑制他克莫司的代谢，使FK506血药浓度升高，容易发生不良反应。他克莫司是CYP3A的底物，二氢吡啶类CCB（地尔硫）也是CYP3A的底物，与他克莫司合用会产生竞争性抑制作用，导致潜在的药物相互作用。精神类药物（卡马西平、苯妥英、苯巴比妥）、利福霉素类（利福平、利福喷汀）均为CYP450酶诱导剂，当它们与他克莫司合并用药时，能大大提高后者的代谢速率，从而可能使后者无法达到发挥药效时的血药浓度，降低后者的利用度或者无法达到治疗效果［11，16］。

综上所述可见，血药浓度是反映药物有效性和安全性的重要指标，监测药物的血药浓度有助于医师调整患者的用药剂量，及时停药、换药，以优化给药方案，提高疗效，减少药物的不良反应。随着药物基因组学的发展，以基因为导向的个体化用药会更安全、更有效、更经济、更合理［4，18，20］。

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［2016－08－21收稿，2016－09－20修回］

［本文编辑：刘一洋］

Research progress on the influence of gene-polymorphisim on blood drug level of tacrolimu

LI Min，LI Feng，GAO Xin.Kidney Dept.，of No.88 Hospital，Tai'an，Shandong 271000，China

Clinical efficacy and blood drugs levelare closely related each other，tacrolimu's（FK506）pharmacokinetic states has significant individual difference，its safe range of the effective dose and the toxic dose was narrow，and the adverse reactions was large，which also easily affected by other drugs in combination of medication.Therefore，it is necessary to monitor the blood drug level of FK506，so as to realize individual drug use，thus ensure the safety and effectiveness of the drug.The research results show that the genetic polymorphisms of metabolic enzymes is one of the reasons that lead to the differences between individuals and individual's metabolic ability，and it has an important influence on medication and adverse reactions.

Tacrolimus；CYP3 A4 gene；CYP3 A5 gene；ABCB1 gene

R969.3

A

10.14172/j.issn1671-4008.2017.02.025

271000山东泰安，解放军88医院肾内科［李敏（泰山医学院在读硕士生），李峰，高鑫］

高鑫，Email：gaoxin@medmail.com.cn