王学彬 ,邢文荣,郑胜男,陆瀚澜,杨云云,王卓(.上海长海医院药学部,
上海 200433; 2.上海交通大学附属儿童医院药学部,上海 200062; 3.安徽省儿童医院 药学部,安徽 合肥 340111;4.徐州医科大学药学院,江苏 徐州 221004;5.上海 长海医院器官移植科,上海 200433)
中国成人慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)的患病率为10.8% (10.2%~11.3%),是危 害国人健康的重要慢性疾病[1]。CKD 应积极干预和治疗,肾移植是CKD 尿毒症期最有效的治疗手段,移植术后需终身使用免疫抑制剂。他克莫司(tacrolimus,Tac)是目前临床肾移植术后一线抗排斥反应药物之一[2]。Tac 治疗窗窄、药动学个体差异大,其精确个体化给药是肾移植成功与移植肾长期存活的关键[3]。
Tac 代谢个体差异大,主要受肝与肠壁内的细胞色素P450 (cytochromeP450,CYP450) 同工酶 (CYP3A5 和CYP3A4)影响[4]。中国人群CYP3A5*3和CYP3A4*18B(即CYP P3A4*1G)基因突变频率分 别 为50% ~ 70%和20%, 其 中CYP3A4*18B 与CYP3A5*3 存在高度的连锁不平衡现象,说明中国肾移植受者Tac 的代谢主要受CYP3A5*3 基因多态性的影响[5]。2015 年临床药物遗传学实施联盟(Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium,CPIC)指南 和2019 年Tac 治疗药物监测 (therapeutic drug monitoring, TDM)专家共识推荐应基于CYP3A5*3 基因型制订肾移植受者Tac 初始给药方案,并根据TDM 结果调整剂量[6-7]。
Tac 不仅代谢个体差异大,而且费用昂贵,给器官移植受者带来沉重的经济负担[8]。国内部分移植中心常联用五酯胶囊(或片)用于提升Tac 血药浓度及节约药费,且已证实五酯胶囊/片对Tac 的增效作用受CYP3A5*3 基因多态性的影响,CYP3A5*3 表达者(*1/*1 和*1/*3) 较非表达者 (*3/*3)敏感[9-10]。然而,目前临床为肾移植受者制订Tac 联合五酯胶囊的初始给药方案多为经验式,其科学性值得推敲。本研究旨在探究五酯胶囊不同剂量和CYP3A5*3 多态性对肾移植受者术后早期Tac 血药浓度的影响及特点,从而为临床科学制订Tac 联合五酯胶囊初始给药方案提供科学依据。
1.1 研究对象:选择2016 年1—12 月在上海长海医院接受同种异体肾移植术的受者。采集术前临床基本资料,并收集术后第3、7 和14 天的免疫抑制剂方案及Tac TDM 结果。本方案经第二军医大学生物医学研究伦理委员会批准(审批号:20190301)。
入选标准:① 首次进行同种异体肾移植术者;② 供肾来源于DCD 或者亲属活体者;③ 使用Tac为基础免疫抑制剂者;④ 年龄大于18 岁和小于 65 岁者;⑤ 联用五酯胶囊用以提升Tac 血药浓度者。
排除标准:① 使用环孢素或14 d 内将Tac 替换为环孢素者;② 使用Tac 注射剂者;③ 联用五酯胶囊以外可影响Tac 浓度药物者(地尔硫、琥乙红霉素、盐酸小檗碱感冒片、泊沙康唑和伏立康唑等);④ 移植失败者。
1.2 仪器与药品
1.2.1 仪器:ARCHITECTi1000SR 全自动免疫分析仪(雅培,美国),Abbott 离心机(雅培,美国),电冰箱(BCD-322WKG33NA2L0C,西门子),移液枪(20 ~200 μl,NZ44003,Thermo;10 ~100 μl, Transferpette),9700PCR 扩增仪、3730-XL 测序仪(ABI,美国)等。
1.2.2 药品:Tac(杭州中美华东制药有限公司,批准文号:H200094027,规格:0.5 mg);麦考酚酸钠肠溶片(瑞士Novartis Pharrna SchweizAG,注册证 号:H20080647,规格:180 mg);甲泼尼龙琥珀酸钠注射液(Pfizer Manufacturing Belgium NV,注册证号:H20130303,规格:40 mg);醋酸泼尼松片 (上海上药信谊药厂有限公司,批准文号:国药准字H31020675,规格:5 mg);五酯胶囊(四川禾正制药有限公司,批准文号:国药准字Z10983013,规格:每粒含五味子甲素11.25 mg)。
1.3 抗排斥反应方案
1.3.1 三联免疫抑制剂方案:Tac 胶囊+麦考酚酸钠肠溶片+糖皮质激素。① Tac 胶囊:起始日剂量为 0.05 ~ 1.0 mg/kg,1 次/ q 12 h,空腹服用(餐前1 h或餐后2 ~ 3 h);② 麦考酚酸钠肠溶片:每次180 ~ 360 mg,1 次/ q 12 h,于餐后0.5 h 口服;③ 糖皮质激素:甲泼尼龙琥珀酸钠注射液每日240 ~ 480 mg,每天 1 次,逐日减量至40 mg,后转换为口服醋酸泼尼松片, 并调整至2.5 ~ 10 mg/d,晨起餐后0.5 h 口服。
1.3.2 五酯胶囊给药方案:4 种用药情况分别是 0 mg / d、22.5 mg / d(11.25 mg /次,2 次/ d)、45 mg / d (22.5 mg/次,2 次/ d)和67.5 mg / d(33.75 mg /次,2 次/ d),使用时与Tac 同服。
1.4 Tac 血药浓度测定:肾移植受者于晨起06:30 ~ 07:00(服药前0.5 h)期间抽取外周静脉血样1 ml,置于15% EDTA-K2抗凝管中。根据Tac 检测试剂盒(Abbott,美国)说明书对血样进行预处理,使用化学发光免疫分析法(chemiluminescence immunoassay,CMIA)和Abbott ARCHITECTi1000SR 分析仪测定Tac血药谷浓度(trough concentration,C0)。计算Tac 剂量调整血药谷浓度C0/D,以C0除以经体质量校正的Tac 日剂量(dose,D)。
1.5 CYP3A5*3 基因分型:① DNA 提取 留取测定Tac 浓度后剩余血样,按照TaKaPa 试剂盒说明书提取DNA。②CYP3A5*3(rs776746)引物设计 委托上海欧易生物有限公司完成。正向引物:5’-ACTGCCCTTGCAGC ATTTA-3’;反 向 引 物:5’-CCAGGAAGcCAGACTTTGA-3’, 引 物 长 度 为 393 bp。③PCR 反应体系 取1 μl DNA 模板置于PCR管,加 入10×Taq Buffer 3 μl、50×dNTPmix、正 向引物与反向引物各0.5 μl 及TaKaPa rTaq 0.4 μl,补充ddH2O 至反应体积40 μl。在美国ABI 公司9700 PCR仪上进行扩增,循环参数:95℃×2 min,95℃×20 s, 55℃×20 s,72℃×30 s,35 个循环,72℃×10 min。 ④ 基因分型:使用美国ABI 公司ABI 3730-XL 测序仪进行测序及确定CYP3A5*3 基因型。
1.6 统计学方法:使用PLINK 软件(PLINK 1.90 beta, Purcell Lab, Mount Sinai School of Medicine, NY)对CYP3A5*3 等位基因及基因型频率进行分析,使用χ2检验进行Hardy-Weinberg 遗传平衡分析。
使 用SPSS 21.0 软 件(SPSS, Chicago City, USA)对数据进行处理,采用Shapiro-Wilk 和 Levene 法先后对计量资料进行正态性及方差齐性检验。具有正态性分布及方差齐性数据以均数±标准差 (±s)表示,组间比较采用单因素方差分析(One -way ANOVA)或Student Newman Keuls(SNK)检验。不具有正态性分布的数据以中位数(四分位数)M(QL,QU)表示,组间比较采用Kruskal-Wallis H (K-W)或Mann-Whitney U(M-W)检验。P <0.05 具有统计学差异。
2.1 基本资料:共纳入109 例肾移植受者,术前临床基本资料见表1。
表1 基本资料 (n =109)
图1 五酯胶囊对肾移植受者术后早期Tac C0/D 的影响
图2 五酯胶囊对不同CYP3A5*3 基因型肾移植受者术后早期Tac C0/D 的影响
2.2 CYP3A5*3 基因分型:109 例肾移植受者中,有101 例进行了CYP3A5*3 基因分型。基因型*1/*1、*1/*3 和*3/*3 分别占9.9%(10 例)、32.7%(33 例)和57.4%(58 例),等位基因*1 和*3 频率分别为26.2%和73.8%(即CYP3A5*3 突变频率为75.6%)。经过χ2检验符合Hardy-Weinberg 遗传平衡(χ2=2.45,P =0.12)。
2.3 五酯胶囊对Tac 血药浓度的影响:不考虑CYP3A5*3 影响时,肾移植术后第3 天,随着五酯胶囊剂量增加(0,22.5 和45 mg),Tac C0/D 呈上升趋势,但无显著性差异(P >0.05);第7 天3 组之间的Tac C0/D 无显著性差异(P >0.05)。然而,第14 天五酯胶囊67.5 mg 组Tac C0/D 显著低于22.5 mg 组〔133.86 (112.80,140.25) 比138.86(109.17,216.75) ng/ml,P =0.020〕和45 mg 组〔133.86(112.80,140.25)比154.86(128.71,226.44) ng/ml,P =0.016〕(图1)。 对于CYP3A5 表达者(*1/*1+*1/*3),术后第3、7 和14 d,随着五酯胶囊剂量的增加(0,22.5 和 45 mg),Tac C0/D 呈上升趋势,且存在显著性差异(P <0.05)。然而,第14 天五酯胶囊剂量增加到67.5 mg 时,与22.5 mg 和45 mg 组比较,C0/D 并未继续升高。对于CYP3A5 非表达者(*3/*3),第3天和第7 天随着五酯胶囊剂量增加, C0/D 无显著性升高(P >0.05),但第14 天五酯胶囊45 mg 组的 C0/D 显著低于22.5 mg 组〔168.50(127.43,155.15)比168.50 (123.97,232.77)ng/ml,P =0.011〕(图2)。
2.4 CYP3A5*3 对Tac 血药浓度的影响:不考虑五酯胶囊影响时,肾移植术后第3 和7 天,CYP3A5*1/*3肾移植受者Tac C0/D 均显著低于*3/*3 者(P <0.05),但第14 天不同CYP3A5 基因型之间的C0/D 无显著性差异(P >0.05)(图3)。
图3 CYP3A5*3 多态性对肾移植受者术后早期Tac C0/D 的影响
图4 CYP3A5*3 多态性对不同五酯胶囊剂量组肾移植受者术后早期Tac C0/D 的影响
对于五酯胶囊不同日剂量组(0、22.5 和45 mg),肾 移 植 术 后 第3、7 和14 天,CYP3A5 表 达 者 Tac C0/D 均显著低于非表达者(P <0.05)(图4)。
Tac 作用强、不良反应少,逐渐替代环孢素,已成为肾移植术后抗排斥反应一线药物[2,5]。但Tac治疗窗窄、个体差异大,CYP3A5*3 非表达者(*1/*1和*1/*3)较CYP3A5*3 非表达者(*3/*3)需要更高的Tac 日剂量[7]。然而,Tac 价格昂贵,且肾移植受者需终身使用,给患者及医保带来较大的经济负 担[8]。联用五酯胶囊具有提升Tac 血药浓度和降低药费的双重作用,其机制为五酯胶囊的主要活性成分五味子甲素与Tac 竞争CYP3A5 酶结合位点后,形成竞争性抑制,进而降低Tac 代谢速率,从而提升Tac浓度。目前已证实这种增效作用受CYP3A5*3 基因多态性的影响[9-10]。Li 等[9]临床前瞻性研究证实,五酯片(0.62 g,tid)适宜于作为CYP3A5 表达者Tac 的增效药物。杨燕等[10]研究证实,当肾移植受者五酯胶囊(22.5 mg)和Tac 联用时,CYP3A5*3 不同基因型之间的Tac C0/D 有显著性差异:对于CYP3A5 表达者,五酯胶囊对术后3 ~ 12 个月Tac 的增效作用显著;对于CYP3A5 表达者和非表达者,五酯胶囊对术后 1 个月Tac 均具有显著增效作用(CYP3A5 表达者更敏感)。然而,目前鲜见考察五酯胶囊不同日剂量对于CYP3A5 不同基因型肾移植受者术后14 d 内的Tac增效作用研究。
本回顾性研究发现,不考虑CYP3A5*3 多态性影响时,移植术后第3 天和第7 天,联用五酯胶囊组 (22.5 mg 和45 mg)和未联用组(0 mg)的Tac C0/D之间并无显著性差异(图1 A 和B),但第14 天五酯胶囊67.5 mg 组的C0/D 却显著低于低剂量组(22.5 mg和45 mg)(图1 C)。对于CYP3A5*3 表达者,术后第 3 和7 天联用五酯胶囊组(22.5 mg 和45 mg)的C0/D均显著高于未联用组(0 mg)(图2 A 和B);术后第3、7 和14 天,五酯胶囊45 mg 组的C0/D 显著均显著高于22.5 mg组 (图2 A、B和C)。不考虑五酯胶囊影响时, CYP3A5*3/*3 肾移植受者术后3 和7 d 的Tac C0/D 均显著性高于CYP3A5*1/*3 者 (图3 A 和B)。对于五酯胶囊各剂量组(0、22.5 mg 和45 mg),CYP3A5 表达者术后3、7 和14 d 的Tac C0/D 均显著低于非表达者(图4)。然而,对于肾移植术后第14 天,CYP3A5表达者五酯胶囊67.5 mg 组的C0/D 低于45 mg 组 (图2 C),同时CYP3A5*3/*3 者五酯胶囊45 mg 组的Tac C0/D 显著低于22.5 mg 组(图2 D)。然而,这种增加五酯胶囊日剂量,Tac 浓度“不升反降”的现象及机制并不明确,有待进一步深入探究。
该研究结果初步表明,五酯胶囊应作为CYP3A5表达者肾移术后初始Tac 给药方案的增效剂,其最大日剂量应为45 mg,若45 mg 未达到预期效果,建议增加Tac 日剂量或联用其他增效药(如地尔硫)。
本研究仍有一定局限性: ① 小样本(仅109 例)的回顾性研究;② 基因仅考虑了CYP3A5*3,因为PXR 和ABCB1 等基因也可能对肾移植术后早期Tac的增效作用有影响[4,11-12];③ 肾移植术后早期病情复杂,多种因素(如肌酐清除率、红细胞压积和肝功能)均可能有影响,应使用多因素分析和PPK (或 PBPK)模型,以全面筛查影响因素,并精确制订Tac 联合五酯胶囊的初始给药方案[13-14]。因此,下一步将扩大样本量及影响因素,对本研究的结论进一验证和完善。综上,CYP3A5 表达的肾移植受者,五酯胶囊 (日剂量22.5 mg 和45 mg)可作为肾移术后早期Tac 给药方案制订及调整的增效药物。