药物基因组学在儿童风湿免疫性疾病治疗中的应用

刘小玉

摘要：儿童风湿免疫性疾病是一种发病人群广泛、病程长、发病机制复杂、影响多个器官、多系统的慢性疾病。目前临床上应用较多的是非甾体抗炎药、糖皮质激素、免疫抑制剂、生物制剂等。在临床上，除了疾病状态、药物自身的药动学外，还要考虑遗传多态性、生长发育阶段的特点，为儿童风湿免疫病的个体化用药提供基础。

关键词：药物基因组学；儿童风湿；药物治疗；免疫性疾病；

儿童风湿免疫性疾病是一种发病人群广泛、病程长、发病机制复杂、影响多个器官、多系统的慢性疾病。如果不进行正规的诊断和治疗，其致残、致畸甚至致死的特征就会出现[1]。小儿风湿免疫学家感到迷惑的是，如果2名儿童有同样的诊断和病情，采用同样的药物治疗，其效果却有很大的不同，这是传统药动学（PK）和药效学（PD）理论无法解释的。同时，由药物引起的ADR也逐渐成为医生、儿童和家庭的一种负担。因此，评估儿童药物治疗效果、药物代谢速率和ADRs的危险是当前医学研究的一个重要课题。

1风湿免疫性疾病治疗药物以及药物基因检测的意义与必要性

1.1  风湿免疫性疾病治疗药物

一种是对症治疗药物，如非甾体消炎药可以减轻疼痛，提高机能，但不能彻底改变病情；另一种是治疗风湿的药物（DMARDS），这种药物需要几个周或几个月的时间来确定是否完全有效。近来，生物制剂还被应用于治疗风湿类疾病，可以延缓病情进展，预防进一步伤害。表1列出了主要的治疗药物[2]。

1.2 药物基因检测的意义与必要性

药物基因组学是一门专门研究基因结构、表达调控和相关的药物疗法。从2004年开始，美国FDA就把药物基因的相关资料加入批准的药品说明书中。心血管、癫痫和肿瘤药物的基因研究已得到了广泛的发展，许多研究结果已在临床上得到了应用[3]。药物的多态性是影响药物治疗效果和ADRs的重要因素，而药物代谢酶、药物转运蛋白及药物靶点的多态性是导致药物PK、PD的重要因素。利用基因药物进行药物分析，可以充分认识药物与机体之间的“差异点”，从而进行针对性的调节，使药物浓度更高，避免延迟、浪费和ADRs的发生。

2儿童风湿免疫性疾病中检测药物基因多态性的作用

应用于风湿免疫病的基因变异与疗效的不同，在药物基因组学概念被提出之前尚未被人们所认识。儿童风湿免疫病需长达几个月甚至几年的时间，根据治疗反应、是否出现ADR，进行“爬坡”和减少。儿童风湿免疫性疾病患者的生长特征和药物基因的多态性常会相互影响，从而导致各患儿的PK、PD差异[4]。同时，由于其潜在的降低ADRs的作用，ADRs可分为A类和B类。A类与剂量有关，通常是在I～III阶段的临床试验中发现的，死亡率较低；B类是一种具有不可预测性的特异性类型，与一般的药物治疗没有关系，其发病率较低，死亡率较高，近年来已有研究表明其与遗传多态性有一定的关系。因此，利用基因标记技术对儿童风湿免疫性疾病的药物相关基因进行检测，可以从药物的选择和数量两方面进行：（1）避免ADRs的产生；（2）剂量的调节；（3）提高敏感度。

3遗传因素影响常用免疫药物反应的方式

3.1 代谢酶与转运体相关基因多态性

在药物代谢过程中，一般都会有一些特殊酶的催化作用。其中，肝转运蛋白系统、肝药酶代谢活性、肝血流量等都会对药物代谢产生一定的影响。CYP基因多态性引起了人们的注意，它可以使代谢减少，或代谢过量[5]。CYP的多态性存在3个代谢表型：超快代谢型、快代谢型、慢代谢型。一些药物的代谢酶在很短时间内就达到与成年人相近的水平，但是由于基因多态性的不同，其作用可能会大于发展因子，如CYP2C19和CYP2D6。药物通过不同的生物膜时，需要通过药物的运输，影响其吸收、分布和清除速度。目前，关于运输蛋白在儿童发育过程中的作用还没有得到充分的研究，许多运输蛋白在进入成熟阶段后，其作用就会明显表现出来。因此，把运输和代谢酶结合起来，将成为药物基因组研究的一个重要突破口。

3.2 细胞因子及其受体（药物靶点）

不同的细胞在不同的生长阶段，其亲和力密度、构型以及信号通路的成熟度都会发生不同程度的改变。GR是GC在机体中起重要作用的靶标，它的基因变异会对GC下游的调节效果产生一定的影响。临床研究结果表明，仅有60%患者对TNF-α拮抗剂有满意的反应。TNF-α基因在6p21染色体上的启动子区多态性和高表达TNF-α与遗传易感性、临床疗效相关。研究范围较广的多态性位点是rs1799724、rs361525、rs1800629。依那西普、阿达木单抗、英夫利昔单抗，Fc-γ受体（FCGR）结合IgG1Fc，对免疫复合物进行鉴定。FCGR2A在中性粒细胞、巨噬细胞、血小板等细胞中均有表达，其多态性与JIA的发生密切相关。FCGR2AR131H基因多态性是TNF受体拮抗剂的作用机制之一。C蛋白-酪氨酸磷酸酶受体（PTPRC）rs10919563A/G的多态性也已有报道，PTPRCrs10919563A等位基因的PTPRCrs10919563A等位基因的PTPRCG对TNF的反应较弱。

4常用免疫药物的药物基因组学研究

4.1 NSAIDs

CYP2C9基因型对布洛芬血药浓度有显著的影响。CYP2C8*3、CYP2C9*2*3基因突变的BCYP2C8*3对布洛芬PK有一定的影响。文献表明，CYP2C8*3、CYP2C9*2、CYP2C9*3基因变异体均能明显抑制布洛芬的代谢[6]。已有文献报道6～17岁儿童的止痛效果，48%的儿童在使用了布洛芬后未能完全止痛，这与CPY450酶系相关基因的差异有关。

4.2 GC治疗

GR基因多態性与SLE儿童GC的治疗效果有很大关系。已有研究报告，FKBP5rs4713916在儿童荷尔蒙依赖肾病综合征儿童中出现的频率高于GG基因型。三磷酸腺苷结合盒转运蛋白B1（ABCB1）基因C1236T多态性与GC抗药性有关，而T和TT基因型的儿童则需采用其他疗法进行调节。

4.3 环磷酰胺（CTX）

CTX是一类非生物活性物质，必须在人体内进行复杂的代谢才能使其失去活力。结果表明，CTX的有效性和ADRs的个体差异与其体内的代谢酶及运输蛋白的基因多态性相关。CTX通过多种CYP酶系进行代谢，产生4-Hydroxycyclophosphamide（4-OHCPA）。同时，MRP1、MRP4等也参与了CTX的运输和代谢，而MRP1是由ABCC1编码的。另外，还有ALDH、GST等。一项研究报告称，CYP2B6基因多态性对SLE患者的疗效及ADRs有一定的预测作用，CYP2B6*1/*1双倍体可以提高CTX的清除率。另一项针对SLE患者，包括儿童的CTX冲击疗法，其基因型为GSTP1*-105V/V（纯合子）和GSTP1*-105I/V（杂合体），当采用高剂量CTX冲击疗法时，骨髓抑制毒性的危险增大。

4.4 霉酚酸酯（MMF）

一项由儿童参与的研究显示，UGT1A9440TC能够增加人体对MMF的暴露，而在UGT2B7211位置上存在T碱基，则会导致代谢紊乱，从而导致毒素累积。在肾脏移植儿童中，ABCC2、UGT1A9、UGT2B7基因的结合多态性与受者菌酚酸药时曲线（AUC）相关，SLCO1B1、SLCO1B3、ABCC2以及与MMF的作用靶点相关，CC基因型相对于TT基因型的儿童來说，减少了MMF处理后的消化道不耐性。

4.5 羟氯喹（HCQ）

通过ABCG2等蛋白质的运输，HCQ在肝脏中的作用是通过CYP4502D6，3A4，3A5，2C8等多种酶的作用。据文献报道，假定ABCA4基因发生变异，引起Stargardt性黄斑发育不良和脊椎发育不良，是HCQ相关的视网膜疾病的危险因子，但目前还没有得到确认。

4.6 甲氨蝶呤（MTX）

MTX是近年来在JIA中被广泛应用的研究之一，DHFR、亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）、叶酸通路成分（TYMS）等基因多态性与MTX反应有关。MTHFR基因在治疗前的临床上得到了广泛的应用。MTX组的AA基因型JIA患者的反应可能会下降，ADRs的危险也会下降。其中包含3435（C>T）T型的ABCB1基因，其对MTX的反应较好，且与症状减轻及不良反应的比例显著相关。

4.7 小分子靶向药JAK抑制剂

JAK抑制剂是一种具有抗炎活性的小分子靶向药，具有抗炎的功效，主要用于治疗各种系统的疾病，如风湿免疫疾病。JAK抑制剂是一种新型的治疗类风湿性关节炎靶向合成药，主要用于治疗对甲氨喋呤反应不足或不能耐受的成人类风湿性关节炎，以及强直性脊柱炎、溃疡性结肠炎、皮肌炎、银屑病、特应性皮炎、血管炎等。目前，JAK抑制剂用于儿童风湿免疫性疾病治疗的II期临床研究。

5当前存在的问题

基因多态性是一个群体概念，但是它对个体的指导性作用尚不清楚，需要进行大规模、多中心随机对照，基于基因的遗传分析来指导个体化用药。对临床医生来说，基于儿童个体化的药物基因组学结果来指导用药仍有很多问题：（1）现有的药物遗传研究存在设计上的缺陷，尤其是缺少基于基因类型的药物疗法或具体的用药剂量的前瞻性随机试验证据；（2）监管和道德关切；（3）成本-效果分析的缺失；（4）目前的药物遗传试验数量很少，而且没有指导进行试验；（5）医务工作者和儿童父母对药物遗传试验的好处不了解；（6）基因因子与发育因子的重叠，导致对结果的解释可能有冲突。

参考文献

[1] 王晓川，孙金峤.儿童免疫性疾病研究进展[J].中国实用儿科杂志，2012（5）：342-345.

[2] 全国儿童风湿病协作组.儿童风湿病诊断及治疗专家共识（二）[J].临床儿科杂志，2010，28（11）：1089-1094.

[3] 魏骐骄，宋红梅.儿童风湿性疾病相关药物的药物基因组学研进展[J].中华儿科杂志，2019，57（9）：725-729.

[4] 杨兵，李慧博，刘志艳，等.药物基因组学及临床应用进展[J].临床药物治疗杂志，2016，14（6）：1-6.

[5] 尚德为，王曦培，邓晨辉，等.定量药理学在新药研发及临床治疗药物监测方面的应用[J].中国药科大学学报，2010，41（1）：91-96.

[6] 郝国祥，郑义，Evelyne JA，等.定量药理学在儿科临床个体化治疗中的应用[J].中华儿科杂志，2015，53（9）：647-649.