陈 凯 杨洪吉

1.泸州医学院，四川泸州 646000；2.四川省医学科学院四川省人民医院器官移植中心，四川成都 610072

1 药物基因组学概念

药物基因组学（pharmacogenomics）主要研究不同的基因序列与不同的药物产生的多种效应的关系，也可以说是研究基因及其突变体和药物效应之间相互作用、相互关系的一门学科。很多科学家认为不同的个体之间对药物的反应及疗效的不同主要是编码药物代谢的酶、靶点等的基因序列的不同产生的。虽然年龄、器官功能等多方面差异在个体间都存在也会引起药物反应的差异，但是经遗传作用引起的药物反应的差异占20%～95%。药物基因组学的很大优点是，几种常用的免疫抑制剂作用机制基本相同，比如环孢素A(CsA)、他克莫司(FK506)、雷帕霉素(RPM)和吗替麦考酚酯(MMF)等均通过细胞色素P-450酶系(CYP3A4和CYP3A5)进行代谢。因此研究个体基因型对于多种免疫抑制剂均适用[1]。

2 药物基因组学研究

免疫抑制剂在不同个体间体内吸收过程主要受细胞色素P450酶(CYP3A4、CYP3A5)和多药耐药基因 1(MDR-1)的编码产物,P-糖蛋白(P-gp)调节。编码CYP3A4/5酶和P-gp的基因在很大程度上表现出了高度的多态性，同时研究表明不同类型的基因表现性对于免疫抑制剂的调节过程所影响的代谢和疗效都有很大作用[2]。

2.1 细胞色素P450酶（CYP3A4和CYP3A5）

细胞色素P450酶中的CYP3A4和CYP3A5可以调节药物环孢素(CsA)和普乐可复(FK506)在人体内代谢过程[3]。CYP3A4酶具有基因多态性，主要是启动子区域以及编码区的单核苷酸多态性(SNPs),目前为止研究的较为深入的是启动子区域的CYP3A4·1B(A392G)多态性。对于细胞色素P450酶系的研究表明在CsA和FK506的催化反应中，个体间药物代谢的异质性更多的取决于CYP3A5酶的不同表达,但是在这个过程中CYP3A5·1基因型对CYP3A5酶的表达水平有直接的影响[4]。另外，假基因CYP3AP1与CYP3A5高度连锁,这也决定了它的44A/G位点多态性影响着CYP3A5的表达及其活性[5]。

2.2 P-糖蛋白

P-糖蛋白是多药耐药基因编码的产物，是一种结合于细胞膜的转运蛋白，其作用是将药物由细胞内转运至细胞外。P-糖蛋白可以对多种药物进行调节从而影响药物疗效,包括CsA和FK506的代谢、分布、吸收和排泄。不同人群中共发现50多个SNP的MDR1的基因多态性，内含子区8个，外显子区19个，还包括11个非同义的突变位点，其他的还尚不清楚[6]。不同人群中单倍体的发生频率差异有统计学意义，这也就对MDR1的功能产生很大影响。因此，通过研究药物的基因组学对于免疫抑制剂的应用有很大的指导作用。

3 主要免疫抑制剂的药物基因组学在肝移植术后的应用

3.1 环孢素 A（CsA）

Laurence等[7]研究发现肝移植患者在术后3d，检测CsA的血药浓度与MDR1外显子26的C3435T多态性的相关性分析，结果血药浓度在突变纯合子中显著升高。根据不同情况调整用药是不同个体间血药浓度达到相同水平，术后1个月检测比较发现野生型表达者的所需CsA剂量高于TT突变型表达者CsA的所需剂量的50%。结果说明MDR1的基因型中外显子26的C3435T多态性影响着CsA的全血浓度/用药剂量 (C/D)比值。Dany等[8]研究基因型发现，MDR1C1236T SNP野生型药物浓度低于突变型,研究单倍体的药物动力学发现，在不同个体间用药剂量没有显著差别。

3.2 他克莫司（FK506）

药物基因组学中基因多态性与FK506的相关性也有学者进行研究。Li等[9]研究中国肝移植患者发现，IL-10G-1082A多态性与FK506的药物动力学存在显著相关性。不同肝移植供体者的基因型对移植患者的FK506的药物使用剂量也存在很大差异，如供体者基因型为CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3与基因型为CYP3A5*3/*3相比较,移植患者在基因型为前者的供体者中FK506的C/D值显著降低。可见，肝移植患者对FK506药物的敏感性及服用剂量的差异很大程度上与供体者的基因型有关，移植前检测和分析供体者的CYP3A5*3的基因型可以指导移植患者FK506的用药[10]。Salim等[11]认为,MDR1的基因多态性中C1236T、C3435T和G2677T/A影响着器官移植患者FK506的药物剂量，但是药物的代谢途径不同时，基因型的影响没有太大关系。

3.3 雷帕霉素(RPM)

细胞色素P450酶也是雷帕霉素RPM在体内主要的代谢途径。研究发现CYP3A5基因多态性在不同个体之间的差异与患者RPM的血药浓度有一定的相关性，也就是说患者体内存在CYP3A5酶活性表达要使药物达到有效浓度则需要服用更大的剂量。Yannick等[12]研究表明基因型为CYP3A5*1/*3、CYP3A5 1/*1的患者在移植术后3个月内与基因型为CYP3A5*3/*3的患者比较发现RPM的AUC、C0、Cmax显著降低。这充分的说明基因多态性与RPM的代谢水平一级口服清除率等有相关性，能指导和确定药物使用的初始剂量。

3.4 吗替麦考酚酯(MMF)

服用MMF后，可以被肠道迅速吸收，转化成麦考酚酸(MPA)从而发挥其药效,在肝脏中，失去药理活性的主要机制是在葡萄糖醛酸转移酶（主要是UGT19）的作用下生成MPA的酚化葡萄糖苷酸。不同个体之间UGT存在遗传多态性，这种差异与MMF药物剂量以及体内代谢率有很大关系。研究发现在UGT异构体中有三种与MPA代谢有相关性，包括UGT1A8、UGT1A9和UGT1A10,而且在肝脏、肾脏以及胃肠道中都有表达。而异构体UGT1A8上包含 4种等位基因：UGT1A8*1A173C277、UGT1A8*3A173Y277、UCT1A8*2G173C277、UGT1A8*1aTA>G， 这几种基因的突变频率在0.022～0.55之间。进一步研究发现，在UGT1A8和UGT2B7这两种等位基因突变并不影响MPA的血药浓度，这种差异忽略不计的情况下，通过肝肠循环之后夜间MPA在体内的血药浓度明显的高于其他时间的血药浓度[13]。

3.5 糖皮质激素

皮质激素作为一种全身性免疫抑制剂，是非特异性的抗炎药物，仍然是免疫抑制治疗维持药物。基因组学中对糖皮质激素的机制研究主要包括两中基因多态性，即激素受体(GR)及谷胱甘肽转移酶(GST)。研究证实，机体对激素的反应性还受到其他多种因素的影响，包括肿瘤坏死因子(TNF)、白介素10(IL-10)等。急性排斥反应是可以使用糖皮质激素，但是长期使用会出现一些不良反应，应该尽量的使用最小有效剂量，也可以在肝移植术后的6个月左右停药[14]。

4 展望

免疫抑制剂是对器官移植的免疫排斥反应及对自身免疫性疾病进行治疗的一类药物，个体间存在很大的差异。目前免疫抑制剂的药物基因组学的研究还处于初始阶段,虽然有很对研究统计学上得出药物效应与基因多态性相关，但也存在争议，虽然药物基因组学目前来说还不能代替血药浓度检测方法。但是却是免疫抑制剂从分子水平向个体化用药提供一个新的导向。随着“人类基因组计划”研究的进展,通过检测基因型,根据不同个体间的基因多态性来选择药物和给药方案,确定免疫抑制剂的初始剂量,实现由“对症下药”精确到“对人下药”,这样不但可以提高疗效,减少不良反应的发生,也给患者降低费用，减少经济负担,从而实现实施个体化治疗的方案,药物基因组学有望在临床个体化用药中将得到广泛的应用。

[1]Yagil Y,Yagil C.Insights into pharmacogenomics and its impact uponimmuno suppressive therapy[J].Transplant Immunol,2002,9(2-4):203-209.

[2]Hoffmeyer S,Burk O,Von Richter O,et al.Functional polymorphisms ofthe human multidrug-resistance gene:multiple sequence variations andcorrelation of one allele with P-glycoprotein expression and activity invivo[J].Proc Natl Acad Sci USA,2000,97(7):3473-3478.

[3]Domanski TL,Finta C,Halpert JR,et al.cDNA cloning and initial char-acterization of CYP3A43,a novel human cytochrome P450[J].Mol Phar-macol,2001,59(2):386-392.

[4]Kuehl P,Zhang J,Lin Y,et al.Sequence diversity in CYP3Apromotersand charac-terization of the genetic basis of polymorphic CYP3A5 ex-pression[J].Nat Genet,2001,27(4):383-391.

[5]Finta C,ZaphiropoulosPG.The human cytochrome P450 3Alocus.Geneevolution by capture of downstream exons[J].Gene,2000,260(1-2):13-23.

[6]Siegmund W,Ludwig K,Giessmann T,et al.The effects of the humanMDR1 genotype on the expression of duodenal P-glycoprotein and dis-position of the probe drug talinolol[J].Clin Pharmacol Ther,2002,72(5):572-583.

[7]Laurence BF,Aurore D,Faouzi S,et al.MDR-1C3435T polymorphisminfluencescyclosporineA dose requirement in liver transplant recipients[J].Transplant-ation,2004,78(6):21.

[8]Dany A,Eric T,Isabelle E.CYP3A5and MDR1 genetic polymorphismsand cyclosporine pharmacokinetics after renal transplantation[J].ClinicalPharmacology&Therapeuti-cs,2004,75(5):422.

[9]Li D,Zhu JY,Gao J,et al.Polymorphisms of tumornecrosis factor-α,in-terleukin-10,cytochrome P4503A5and ABCB1in Chinese liver trans-plant patientstreated with immunosuppressant tacrolimus[J].ClinChimActa,2007,383(8):133.

[10]Hashida T,Masuda S,Uemoto S,et al.Pharmacokinetic and prognosticsignificance of intestinal MDR1 expression in recipients of living-donorliver transplantation[J].Clin Pharmacol Ther,2001,69(5):308-316.

[11]Salim F,Michelle M,Sandrine R.Multidrug resistanceGene-1(MDR-1)haplotypes have a minor influence on tacrolimus dose requirements[J].Transplantation,2006,82(3):705.

[12]Yannick LM,Nassim D,Pharm D.CYP3A5＊3 influences sirolimus o-ral clearance in de novo and stable renal transplant recipients[J].ClinPharmacol Ther,2006,80(2):51.

[13]Kagaya H,Inoue K,Miura M.Influence of UGT1A8 and UGT2B7genetic polymorphisms on mycophenolic acid pharmacokinetics in Japanese re-nal transplant recipients[J].Eur J Clin Pharmacol,2007,63(2):279.

[14]SheetaI HS，Thomas DJ，Hoonbae J，et a1.Effect of chmnic gIucocorticoid therapy and the gender difference on bone mineral density in lIvertransplant patients[J].Surgical Res，2006,135（2）:238-241.