他克莫司个体内变异性与心脏移植预后的相关性分析

王真珍 郑华 刘云霏 陈建超 曾东 王长安 郭琳 杨斌

郑州市第七人民医院1重症医学科，2心外科，3肾移植肾内科（郑州 450003）

自从1967年第一例心脏移植[1]实施以来，随着手术技术的改进、围术期精细化的管理和术后免疫抑制剂的不断优化，目前受者术后中位生存时间可达11年[2]，目前最长存活时间17年[3]。其中免疫抑制是预后改善的重要环节，过去20年里，他克莫司已逐步取代环孢素A，成为心脏移植术后主要的免疫抑制药物[4]。他克莫司通过与抑免蛋白形成复合物，阻止T细胞活化和增殖，复合物与细胞外钙调磷酸酶相互作用，抑制炎症细胞因子基因表达[5]。多年来，根据大型多中心试验的结果和不断增加的临床经验，他克莫司血药浓度的靶目标在不断演变[6]，但临床上仍缺少可以评估他克莫司毒性和免疫损伤的相关工具。近年来已有研究发现他克莫司高个体内变异性（intrapatient variability，IPV）与肝肾移植预后具有相关性[7-9]。他克莫司IPV的的定义是在一段时间内，他克莫司的剂量未变化，单个患者他克莫司血药浓度的波动[10]。研究表明他克莫司IPV受遗传差异、受者依从性等因素影响，导致他克莫司在淋巴细胞内的药物浓度存在显著差异，淋巴细胞内他克莫司的蓄积程度不同，可能会导致患者在看似安全的血药浓度情况下出现严重感染[11-12]。而且具有高IPV的受者他克莫司浓度会更多地超出目标范围，这类患者可能存在免疫抑制不足、排斥反应以及免疫抑制过度导致感染的风险。但因为心脏移植患者较少，关于他克莫司IPV与心脏移植术后感染等预后关系的研究相对缺乏，仅有少量的国外学者对此进行了报道[9，13]，且结论并不统一，国内尚未开展类似研究。因此，本研究针对中国人样本，主要目的是评价他克莫司IPV与心脏移植术后感染、排斥及死亡的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

1.1.1 纳入和排除标准纳入标准：（1）2018年4月至2021年10月于郑州市第七人民医院进行同种异体心脏移植的受者；（2）术后采用他克莫司+吗替麦考酚酯+糖皮质激素的三联免疫抑制方案；（3）随访期间未停止使用他克莫司、改用其他药物。排除标准：（1）失访；（2）计算IPV需要至少3次谷浓度（trough concentration，C0），因此他克莫司C0检测＜3次的受者被排除。

1.1.2 供者基本情况本研究的设计和实施已通过本院医学伦理委员会审批（批准文号：郑州市第七人民医院医科伦审2021第020号）。所有供者均来源于中国心脏移植注册系统的脑死亡公民器官捐献，供心经系统公平分配、合理评估后进行移植手术。102例供者中，男性居多（87例，85.3%）；供者原发疾病中，脑出血占33.3%（34例），颅脑损伤占45.1%（46例）；平均年龄（36.9±11.2）岁，平均体质量（67.3±11.8）kg。

1.2 他克莫司血药浓度和IPV计算他克莫司C0检测采用高效液相质谱法，服用他克莫司前30分钟抽血。收集每名受者术后3～6个月内所有的他克莫司C0检测值。由于并非所有患者在术后第3～6个月期间都接受了恒定的药物剂量，因此C0根据相应的他克莫司日剂量进行了校正，校正后得到C0/D=他克莫司C0/日剂量。他克莫司IPV使用C0/D的变异系数，即C0/D的标准差（standard deviation，SD）和平均值（mean）二者的比值表示，，IPV=SD/mean*100。其中xi表示移植术后3～6月内测得的他克莫司C0，x代表平均C0值，n代表此时间段内血药浓度值的总个数[7-8，13]。根据 IPV 的平均值将受者分为高 IPV组（＞平均值）和低IPV组（＜平均值）。所有心脏移植受者免疫抑制治疗参照国内外指南，术后3～6个月他克莫司谷浓度靶目标为8～12 ng/mL[14-15]。

1.3 随访和预后收集并记录每个受者的数据，包括人口统计学信息、临床特征和随访情况。主要终点是移植术后3个月以后发生的感染、排斥和死亡。若随访期间患者出现发热、白细胞/中性粒细胞或PCT/CRP增高、影像学检查显示明显感染灶、微生物培养及宏基因二代基因测序明确病原体[16]，符合其中2项以上定义为感染事件。排斥反应的诊断则是基于超声心动图数据（射血分数、射血时间、等容舒张时间、室间隔运动减退、心包积液）结合患者血压和临床症状（恶心、乏力、胸痛、腹痛等），及心肌活检[14]。复合终点定义为受者出现感染、排斥或者死亡其中之一即为达到研究终点。

1.4 统计学方法统计分析采用SPSS软件（26.0）。连续变量以平均值±标准差或M（P25，P75）表示，分类变量以样本量和比例表示。组间比较分别采用独立t检验和Mann-WhitneyU检验进行参数分析和非参数分析。分类变量的比较采用χ2或Fisher精确检验，logistic回归分析用于计算优势比（odds ratio，OR）。以移植术后3个月至受者出现感染、排斥、死亡或最后一次随访的时间作为横轴，复合终点作为研究结局，他克莫司IPV作为自变量，使用Kaplan-Meier方法分别计算高IPV组和低IPV组从移植后3个月到复合终点的发生速率，并使用LogRank检验比较两组是否存在统计学差异。以上所有分析均为双侧，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究队列108例心脏移植术后受者中，2例（1.9%）失访，3例（2.8%）术后改用环孢素A和西罗莫司，1例（0.9%）他克莫司C0检测＜3次，最终纳入102例受者作为研究对象。平均随访时间为（21.8±11.5）个月。

2.2 他克莫司IPV研究队列的他克莫司IPV分布图见图1，IPV平均值为26.8%，最大值为106.4%，最小值为1.5%，中位数为23.1%。以平均值为界值，低 IPV组共 61例（59.8%），高 IPV组41例（40.2%）。低IPV组和高IPV组受者的基本临床信息如表1所示，两组人群的年龄、性别、体质指数（body mass index，BMI）、原发病、住院时长及术后置管情况等特征差异无统计学意义（均P＞0.05）。

图1 他克莫司IPV分布图Fig.1 The distribution of tacrolimus IPV

表1 低IPV组和高IPV组的基本特征Tab.1 Basic characteristics of low IPV recipients and high IPV recipientsM（P25，P75）

2.3 低IPV组和高IPV组的他克莫司暴露情况如表2所示，低IPV组和高IPV组受者的平均他克莫司浓度差异无统计学意义[（10.33±2.68）vs.（10.62±3.08），t=-0.505，P=0.614]。相对于低IPV组，高他克莫司IPV组的至少一次C0在治疗目标（8～12 ng/mL）范围之外的受者比例更高（＜8 ng/mL：80.5%vs.39.3%，χ2=16.836，P＜ 0.001；＞ 12 ng/mL：85.4%vs.47.5%，χ2=15.007，P＜ 0.001）。另外，两组受者他克莫司C0在治疗目标之外的检测次数占比差异无统计学意义（均P＞0.05）。低IPV组和高IPV组的他克莫司服用剂量差异无统计学意义[（2.82±1.83）vs.（3.18 ± 1.06），t=-1.502，P=0.136]。

表2 低IPV组受者和高IPV组受者的他克莫司暴露情况Tab.2 Tacrolimus exposure in recipients with low IPV and high IPVM（P25，P75）

2.4 他克莫司IPV与预后他克莫司IPV与术后感染、排斥及死亡结局的相关性如表3所示。高IPV组受者的感染发生率高于低IPV组（34.2%vs.16.4%），率差及95%置信区间（confidence interval，CI）为17.8%（0.52%～34.99%），差异有统计学意义（χ2=4.295，P=0.038）。排斥反应和死亡方面，两组组间比较差异无统计学意义（均P＞0.05）。受者发生感染、排斥或者死亡其中之一即复合终点方面，两组比较差异有统计学意义（18.03%vs.39.02%，χ2=5.551，P=0.018）。他克莫司IPV作为暴露因素进行风险评估，计算OR值，结果显示高IPV组受者发生感染及复合终点的概率比低IPV组分别大约增加了1.64倍和1.91倍，OR值和95%CI分别为2.64（1.04 ～ 6.74）和2.91（1.18 ～ 7.19）。

表3 他克莫司IPV与心脏移植预后的相关性Tab.3 Correlation between tacrolimus IPV and prognosis of heart transplantation

2.5 复合终点累计发生曲线为了更直观地显示他克莫司IPV与复合终点的关系，构建了Kaplan-Meier生存曲线如图2所示。可以看出高IPV组和低IPV组到达复合终点的累计无事件生存率有明显差异，对两组生存曲线做LogRank检验，P=0.036，差异具有统计学意义。

图2 低IPV组和高IPV组的Kaplan-Meier曲线Fig.2 Kaplan-Meier curves of low IPV and high IPV recipients

3 讨论

他克莫司IPV已成为实体器官移植术后重要的预后危险因素。高IPV导致同种异体移植物的累积性损伤，包括T淋巴细胞介导的排斥反应和供者特异性HLA抗体的产生，这可能导致受者免疫状态不平衡，导致感染和排斥的发生[9]。已有较多研究表明他克莫司IPV与肾移植术后不良结局显著相关[7-8，17]，但在非肾脏移植尤其是心脏移植方面，国内外相关研究报道较少。本研究针对中国心脏移植受者进行分析，发现他克莫司IPV较高的心脏移植受者可能更容易发生感染，但与排斥反应和死亡结局的相关性尚待证实。另外，相对于低IPV组，高IPV组受者的他克莫司C0值在靶目标范围（8～12 ng/mL）之外的比例更高，提示高IPV的心脏移植受者会承受更多免疫损伤，从而带来感染、排斥等不良结局。

SHUKER等[18]对86例心脏移植受者进行研究，发现58例有排斥反应的受者和28例没有排斥反应的受者之间，高他克莫司IPV的比例没有差异（51.7%vs.46.4%，P=0.82）。这与本研究关于排斥反应的结果一致（4.92%vs.3.72%，P=0.94）。与此不同的是，GUETA等[13]收集了72名心脏移植受者术后3～12个月的他克莫司C0，计算IPV并分组（界值28.8%），结果提示虽然两组移植后1年内排斥反应评分无差异，但1年后排斥反应的发生与高IPV明显相关（总排斥反应评分中位数：0.33vs.0，P=0.04）。在感染方面，本研究结果表明，他克莫司IPV与心脏移植术后感染及复合终点结局具有相关性，高IPV的受者出现感染等不良结局的概率比低IPV组提高了近两倍，并且低IPV组的复合终点无事件生存率明显高于高IPV组（P=0.036）。本研究主要针对汉族人群，纳入了更多的研究对象，但与此前国外研究报道结果并不完全一致。除种族差异外，原因可能与随访时间长短、样本量大小等因素有关。

如表2、3所示，高IPV组和低IPV组的平均他克莫司C0并无差异，但感染事件增加。高IPV组更容易发生感染的原因可能与遗传基因有关。由于个体基因多态性的差异，即使他克莫司的血药浓度相同，不同的患者可能也会出现不同的免疫抑制效应，免疫抑制程度越强，患者越容易出现感染。已有研究表明遗传差异和他克莫司IPV之前的相关性。具有不同ABCB1基因型的受者，他克莫司在淋巴细胞内的药物浓度存在显著性差异，淋巴细胞内他克莫司的蓄积程度不同，可能会导致看似安全的血药浓度情况下出现严重感染[11-12]。本研究结果还提示，高IPV组的受者至少一次C0＞12 ng/mL的比例更高，这可能会导致更强的免疫抑制，从而更容易发生感染。除遗传因素外，受者依从性、药物之间的相互作用及食物也会影响他克莫司IPV[19]。对IPV的原因报道较少的还有他克莫司服药昼夜节律和药物剂型的潜在影响[20]。为了避免高的他克莫司IPV，应要求移植受者术后注意合理饮食、用药，严格遵医嘱服用他克莫司[21-22]。

目前有研究尝试构建肝肾移植受者的他克莫司IPV基线数据[23]，可能成为实体器官移植领域的一个未来研究方向。心脏移植术后他克莫司的治疗目标窗狭窄，通过监测血药浓度水平，可以避免毒性和提高疗效。他克莫司IPV简便易得，其标准化有助于改善心脏移植受者的依从性和临床预后，建议将计算得到的他克莫司IPV值录入受者档案，可以帮助移植团队迅速认识到患者可能面临较差预后的风险，加强用药教育。

本研究首次对中国心脏移植受者的他克莫司IPV与预后关系进行了研究，但是回顾性队列研究在信息方面可能会存在偏倚。本研究纳入样本量较小，部分患者随访时间相对较短，可能会影响结果，未来可能需要更大样本量、随访时间更长的前瞻性研究对结论进行进一步验证。

综上所述，高他克莫司IPV的心脏移植受者可能更容易发生感染，但与排斥反应和死亡结局的相关性未来需要更多相关研究来证实；他克莫司IPV简便易得，可作为识别移植术后较差预后的随访工具。