李宝群，刘 刚，关丽华

（1.承德医学院，河北承德 067000；2.承德医学院附属医院）

维生素D 受体(vitamin receptor,VDR)是介导1,25(OH)2D3VD（维生素D的活性形式）发挥生物效应的核受体。VD与VDR结合后可与靶基因上游启动子区或调控区域上的特定DNA序列相结合，进而对靶基因的转录表达进行调控[1]。研究表明，VDR在药物代谢、转运及药物疗效中起关键作用[2]，而造成个体对药物代谢、疗效及肿瘤易感性的差异与基因多态性密切相关[3]，因而对VDR变异的研究也就成为近年来研究的热点。本文在转录水平上论述VDR的变异对药物代谢酶CYP3A4的影响。

1 VDR的结构染色体定位和分布

人类VDR基因位于常染色体12q13-14，其基因组DNA全长45kd，由9个外显子和8个内含子组成[1]，VDR广泛分布于体内各组织细胞中。在肠道、肾脏、骨骼分布最多，另外，肿瘤组织中也有一定的表达[3]。

2 VDR对下游靶基因转录的影响

VDR被其配体结合后，以VDR-RXR异二聚体复合物的形式与VDRE结合,调控下游一系列靶基因的转录，如骨钙蛋白，参与骨的形成和骨化；调节癌基因、抑癌基因，在VDR所激活的众多靶基因中，VDR还在药物代谢、转运疗效中起关键作用。研究表明，VDR可以调控Ⅰ相药物代谢酶基因（包括CYP450超家族）[4]，VDR在肠道表达较多，在肾脏、肝脏有中等程度的表达，这些都是药物吸收、转运、代谢及排泄的重要器官，由此我们可以这样认为，VDR数量和/或质量的改变，都可能对临床上药物代谢、疗效和相互作用有深远的影响。

3 VDR靶基因-药物代谢酶CYP3A4

CYP3A4定位于7号染色体，主要分布在肝脏和肠道，它是3A家族含量最多的，临床上近60%的药物，内外源性物质以及一些前致癌物的代谢都是通过CYP3A4来实现的[5]。研究表明，CYP3A4在人体中的表达存在30倍的差异，这些差异除了造成许多药物生物利用度和清除率的不同之外，还可能导致机体对一些内外源性物质毒性反应的差别，从而使得人群对某些肿瘤的易患性不同[6]，但是迄今为止，在中国人发现的CYP3A4的SNP，或频率过低，或缺乏显著的功能意义，都不足以解释这种巨大的个体差异[6-8]。鉴于CYP3A4蛋白表达和CYP3A4 mRNA具有密切关系，表明影响CYP3A4表达差异来自于转录水平，所以，目前CYP3A4个体活性差异的研究主要集中在其诱导机制方面。PXR、CAR、VDR作为核受体都可以诱导CYP3A4[9-10]，以往人们认为，CYP3A4的诱导主要来自PXR，而CAR、VDR相对较弱，然而小肠中CYP3A4活性或个体差异与肝脏中CYP3A4活性并不相关，所以也就不能相互反映，经静脉给药反映的是肝脏CYP3A4活性，口服吸收的药物反映的才是肝脏及肠道中的整体CYP3A4活性[10-12]。以上研究表明，VDR在肠道中对CYP3A4的转录调节占有重要地位，那么VDR受体的基因多态性也可能成为CYP3A4个体差异的一个原因。

4 VDR的基因多态性

4.1 概述 VDR的基因多态性, 分别对应限制性内切酶BsmI、ApaI、TaqI、FokI、Tru9I的酶切位点，一般用b、a、t、f表示存在这四种内切酶多态性位点，用B、A、T、F表示缺乏这四种内切酶位点。ApaI和BsmI的位点位于第8和第9外显子之间的内含子内。TaqI位于第9外显子中，由T→C的突变使密码子ATT变为ATC，因而使VDR蛋白质的结构发生变化。FokI位点位于VDR基因外显子2处。人类VDR基因有两个潜在的起始转录点, FokI位点多态性是由于外显子2上的第1个起始密码子ATG上的T-C变异形成的。正常VDR基因编码427个氨基酸，FokI变异使VDR翻译从第2个密码子开始，结果翻译出的蛋白质少3个氨基酸，为424个氨基酸[13]。

4.2 VDR基因多态性与肿瘤相关性的研究 VD3除有经典的为人所熟知的作用外，还具有抗肿瘤的作用，其机制现已明确。VD3能够抑制前癌基因表达，促进细胞分化、抑制增殖及诱导凋亡，然而还有一个现在日益受到重视的化学性保护作用，也就是VD3作为维生素D受体的天然配体与之结合后，通过激活其下游靶基因，如前面所述，细胞色素氧化酶CYP3A4作为VDR的下游靶基因，mRNA转录和蛋白表达受到诱导，CYP3A4对内外源性物质，尤其是一些前致癌物进行代谢分解继而排出体外，从而起到抗肿瘤的作用。Wong等研究了890例对照与217例病例的VDR FokI BsmI、ApaI、TaqI、FokI基因多态性，发现与携带FF基因者相比，携带Ff与ff基因型者，其患结肠癌的危险性分别增加了51%和84%。Park等的研究也得出了相似的结论[14-15]。新的研究表明，VDR可与胆酸、石胆酸（LCA）结合，目前已明确石胆酸为结肠致癌物，在大肠癌的发生、发展进程中起重要作用。高脂饮食会增加胆酸的合成与分泌，石胆酸较少经肠肝循环吸收，大多进入结肠滞留，故致癌作用较强，但是肠道中的CYP3A4可以代谢石胆酸为水溶性物质，经ABC转运体排出体外[16]。我们可以设想，由于VD3与VDR结合后激活下游靶基因CYP3A4的转录，所以，VDR的具有功能意义的变异很可能引起其下游靶基因CYP3A4mRNA和CYP3A4蛋白表达的改变。这些都暗示了大肠肿瘤发生、发展、治疗及预后与维生素D受体有关。

5 VDR基因多态性与肿瘤相关的可能机制

关于VDR的基因多态性与肿瘤关系的机制，目前普遍认为1,25(OH)2D3及其类似物是通过VDR介导把肿瘤细胞的生长周期固定在G0/G1期,阻止其进入S期,抑制肿瘤细胞的增殖[17]。VDR的表达情况必将影响VitD的抑癌效应。BsmI、ApaI、TaqI主要位于3′端,已知3′端非翻译区控制着mRNA的稳定性,这些多态性可能改变了VDRmRNA的表达水平,使VDR蛋白在数量和活力上均有所不同。而针对大肠癌与VDR起始密码子区的FOKI突变密切相关，FOKI为外显子2上（5′端）的第一个起始密码子ATG的T-C变异形成，DNA推定的翻译起始密码子是高度保守的，所以，此区一旦发生突变，大多具有功能意义，这就提示VDR基因第二外显子(exon)多态性可能影响人VDR蛋白质的功能[13]。有文献报道，此突变可以使骨密度增加，人体身高等发育指数均较未突变者为高[18-19]。肿瘤相关性方面所作的研究中发现，FF突变型结肠肿瘤易患性比Ff和ff基因型者显著降低。FOKI位点的突变纯合子结肠肿瘤发病率较低，结合VD3的抗肿瘤尤其是结肠肿瘤作用，那么其机制可能是因为FOKI位点的突变较野生型转录活性要高，上调了CYP3A4mRNA和CYP3A4蛋白表达，使得人体肠道对内外源性物质尤其是石胆酸这种大肠致癌物的解毒作用增加，抑或是VDR变异导致了其它的下游靶基因，如一些癌基因、抑癌基因及其产物的变化，从影响了细胞的增殖调控。研究发现，胃癌及大肠癌中Hsp70、Hsp90呈高表达[20]，而特异地抑制Hsp90基因表达，肿瘤细胞不但出现增生抑制，而且诱导调亡。可能的原因是肿瘤细胞生长活跃，蛋白质合成增加，需要Hsp90作为“分子伴侣”来调节和稳定这一增殖过程，VDR位点也参与热休克蛋白hsp90基因的转录调控。最近的研究表明，在热诱导条件下，野生型VDR对hsp90的表达有一定的抑制作用,而突变体的抑制作用更强[21]。这些研究结果都从不同方面支持VDR的变异可以影响某些肿瘤尤其是结肠肿瘤的易患性。

6 总结

VDR广泛分布于体内各组织细胞中，在骨代谢、细胞分化、拮抗肿瘤等方面发挥着重要作用。VDR有多个变异点，其变异与许多疾病有着重要关系。探索VDR 基因多态性对下游靶基因产生的影响，可以给今后研究临床上一系列与CYP450酶有关的药物代谢异常、毒副反应、肿瘤发生及治疗、预后提供机制上的理论指导。

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