细胞色素P450 3A5基因多态性对二氢吡啶类钙拮抗剂药代动力学影响的Meta分析

李 珍，王思扬，任 健，朱园园，冯金鑫，张瑞琴

CYP450是大多数药物的代谢酶，参与许多药物、生物异源性物质和内源性物质的代谢。而CYP3家族是最重要的一类CYP450酶系，人类CYP3家族仅包含一个亚家族CYP3A，该亚家族位于染色体7q22.1上，大小为231 kD。在临床使用的药物中，CYP3A 亚家族酶参与了近30%药物的代谢。主要由CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7和CYP3A43组成，其中CYP3A4和CYP3A5为CYP3A家族中两个重要的代谢酶亚型。二氢吡啶类钙拮抗剂大都是经CYP3A代谢，是P-糖蛋白(P-gp)的底物，主要作用和结合位点为L型受体电压依赖性钙通道[1]。CYP3A 基因表达存在明显的个体差异，目前认为CYP3A活性的个体差异可能是造成其代谢底物药动学不同的重要因素之一。在CYP3A4已确定的39个等位基因中，绝大多数单核苷酸多态性(SNPs)不会致酶活性的改变。而CYP3A5基因的大多数SNPs都会引起酶蛋白表达的剪接缺陷，明显降低CYP3A5的活性，并且与CYP3A4相比，其突变率更高，因此，对二氢吡啶类钙拮抗剂的体内代谢和临床治疗有重要的现实意义[2]。此外，现有涉及CYP3A5基因多态性影响二氢吡啶类钙拮抗剂药代动力学的研究结论不一，有必要进行归纳分析。本研究通过Meta分析方法，评价CYP3A5基因多态性对二氢吡啶类钙拮抗剂药代动力学的影响，分析二氢吡啶类钙拮抗剂药代动力学个体差异的原因，从而为临床个体化用药提供依据。

1 资料与方法

1.1 文献检索 检索英文数据库：PubMed、Wiley Online Library、Cochrane Library、EMbase；中文数据库： 万方数据库、中文科技期刊全文数据库(VIP)、中国学术期刊全文数据库(CNKI)。检索时间：各数据库建库至2020年4月5日，以自由词结合主题词方式检索，英文检索词包括“gene polymorphism”“dihydorpyridine calcium antagonist”“dihydorpyridine calcium channel blockers”“dihydorpyridines”“CYP3A5”“pharmacokinetics”“nifedipine”“nitrendipine”“amlodipine”“philodipine”“sinidipine”“benidipine”“nimodipine”；中文检索词包括“二氢吡啶类钙拮抗剂”“地平”“基因多态性”“药代动力学”“细胞色素P450”“CYP3A5”。

1.2 文献纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 ①研究类型： 国内外公开发表的病例对照研究或队列研究；②研究对象： 服用二氢吡啶类钙拮抗剂的健康受试者，其年龄、性别、国籍不限，研究对象还需经血药浓度检测及对CYP3A5基因多态性进行检测，检测方法不限； 按基因多态性检测结果将病人分为野生杂合子基因型(AA，＊1/＊1)、突变杂合子基因型(AG，＊ 1/＊3)和突变纯合子基因型(GG，＊3/＊3)型；③语种： 限制为英文和中文；④干预措施：健康受试者近期无用药记录，二氢吡啶类钙拮抗剂给药方法、剂量不限；⑤结局指标：不同基因型的血药浓度-时间曲线下面积(AUC0-t)、峰浓度(Cmax)、表观清除率(CL/F)和半衰期(t1/2)。

1.2.2 排除标准 ①综述型文献、病例报道及重复性研究； ②文献数据不全或不能提取所需要的数据资料的文献。

2 结 果

2.1 文献检索结果 通过检索数据库共获得相关文献1 031篇，严格按照纳入与排除标准对其进行筛选，阅读题目和摘要剔除重复发表文献488篇，获得文献543篇；进一步精读全文，剔除与主题不相关文献503篇，剔除不能提取数据文献34篇，最终得到符合标准的文献6篇[4-9]。文献筛选流程见图1。

图1 文献筛选流程图

2.2 纳入研究文献的基本特征 最终纳入6篇[4-9]文献，总计252例病人，用药涉及二氢吡啶类钙拮抗剂，包括硝苯地平、氨氯地平、非洛地平和尼莫地平4种药物，其中1篇[9]文献进行了左旋氨氯地平和右旋氨氯地平比较，2篇[4-5]文献是研究硝苯地平的文献，分别来自中国和日本。1篇[5]文献为中文文种，5篇[4，6-9]文献为英文文种。纳入文献基本特征见表1。

表1 纳入研究文献的基本特征

2.3 Meta分析结果

2.3.1 CYP3A5基因多态性对AUC0-t的影响 纳入本研究的全部6篇[4-9]文献均报道了AUC0-t，其中有2篇[5，8]文献报道了AA-AG和AA-GG基因，Meta分析表明两组间比较差异无统计学意义[SMD =0.72，95%CI(-3.35， 4.80)，P=0.73；SMD=-0.46，95%CI(-2.78， 1.86)，P=0.65]。有3篇[4-5，8]文献报道了AG-GG基因，总计100例，Meta分析表明两组间比较差异无统计学意义[SMD=-0.40，95%CI(-1.02， 0.23)，P=0.21]，经敏感性分析，结果一致。有5篇[5-9]文献报道了(AA+AG)-GG，总计236例，Meta分析表明两组比较差异无统计学意义[SMD =-0.74，95%CI(-2.58， 1.10)，P=0.43]，敏感性分析结果一致。

2.3.2 CYP3A5对t1/2的影响 纳入本研究的5篇[4-5，7-9]文献报道了CYP3A5对t1/2的影响，有2篇[5，8]文献报道了AA-AG和AA-GG基因，Meta分析表明两组间比较差异无统计学意义[SMD =-0.46，95%CI(-1.34， 0.43)，P=0.37；SMD=0.02，95%CI(-0.83， 0.88)，P=0.66]。有3篇[4-5，8]文献报道AG-GG基因，总计100例，Meta分析表明两组间比较差异无统计学意义[SMD=0.27，95%CI(-0.14， 0.67)，P=0.19]。有4篇[5，7-9]文献报道了(AA+AG)-GG，总计236例，Meta分析表明两组间比较差异有统计学意义[SMD =0.49，95%CI(0.21， 0.77)，P=0.000 6]，GG基因型t1/2的均方差高。详见图2。提示CYP 3A5在GG中t1/2高于其他基因型的受试者。

图2 CYP3A5基因多态性(AA+AG)、GG对t1/2影响的Meta分析森林图

2.3.3 CYP3A5对Cmax的影响 纳入本研究的全部6篇[4-9]文献均报道了CYP3A5对Cmax的影响，有2篇[5，8]文献报道AA-AG和AA-GG，分别包括39例和57例，Meta分析表明两组间比较差异无统计学意义[SMD=-0.14，95%CI(-2.35， 2.08)，P=0.05；SMD=-0.71，95%CI(-2.47， 1.05)，P=0.42]。有3篇[4-5，8]文献报道AG-GG，总计100例，Meta分析表明[SMD=-0.41，95%CI(-0.81， -0.00)，P=0.05]两组间比较差异有统计学意义，Cmax的标准均方差在基因型CYP3A5＊1携带者的受试者中高。详见图3。提示基因型CYP3A5＊1携带者比基因型CYP3A5＊3携带者的Cmax要高。有5篇[5-9]文献报道(AA+AG)-GG，总计236例，Meta分析表明两组间比较差异无统计学意义[SMD =0.69，95%CI(-0.28， 1.67)，P=0.16]，敏感性分析结果一致。

图3 CYP3A5基因多态性AG、GG对Cmax影响的Meta分析森林图

2.3.4 CYP3A5对CL/F的影响 有2篇[4-5]文献报道了AG-GG，总计58例， Meta分析表明两组间比较差异无统计学意义[SMD =-0.06，95%CI(-0.75，0.63)，P=0.87]。有4篇[5-7，9]文献报道了(AA+AG)-GG，总计191例，Meta分析表明两组间比较差异有统计学意义[SMD =-0.41，95%CI(-0.71， -0.11)，P=0.007]CL/F的标准均方差在AA基因型和AG基因型高。详见图4。提示基因型CYP3A5＊1携带者比基因型CYP3A5＊3携带者的CL/F要高。

图4 CYP3A5基因多态性(AA+AG)、GG对CL/F影响的Meta分析森林图

2.4 发表偏倚评估 对CYP3A5 基因多态性的药物动力学参数t1/2、CL/F进行发表偏倚评估，漏斗图结果显示，点基本位于中线附近或对称分布于合并SMD值两侧，呈倒置漏斗状，提示偏倚控制较好，仅存在少部分偏倚。详见图5、图6。发表偏倚对此次Meta分析影响较小，结论较为准确。

图5 CYP3A5基因多态性(AA+AG)、GG对t1/2影响的漏斗图

图6 CYP3A5基因多态性(AA+AG)、GG对CL/F影响的漏斗图

3 讨 论

随着分子生物学技术和药物基因组学的发展和应用，不同个体间药物代谢和效应差异的分子遗传机制越来越受到研究者的重视。CYP3A是最主要的CYP450亚族，其中CYP3A5的活性差异主要由SNP造成。文献报道的23个等位基因中CYP3A5＊3最具功能意义，研究对药物代谢的影响主要集中在CYP3A5＊3突变位点上[10]。徐芳等[11]的研究表明CYP3A5＊3基因在内含子3(6986A>G)的突变(CYP3A5＊3 rs776746)是CYP3A5基因最为常见的突变，会引起剪接缺失，从而使其突变为GG，即携带CYP3A5GG基因的人体内不表达CYP3A5，导致在肝脏或小肠CYP3A5的酶活性严重降低或缺失，由此可能会使其代谢底物的代谢水平下降，同时CYP3A5 在不同人群间发生频率差异具有统计学意义，中国人群中CYP3A5＊3突变等位基因的发生频率为65%～76%，非洲裔美国人的突变率为47.5%，印度为66.3%，阿根廷为85.7%[12-13]。因此，对于体内需经过CYP3A酶代谢的药物，遗传上的个体差异是造成药物疗效差异的主要因素。目前二氢吡啶类钙拮抗剂是我国普遍使用的一线降压药(如硝苯地平、氨氯地平、非洛地平等)[14]。二氢吡啶类钙拮抗剂临床上主要用于治疗高血压和心绞痛，其作用机制为特异性地阻断平滑肌中的L型钙通道，抑制钙离子内流，从而诱导血管舒张和降低血压[15]。二氢吡啶类钙拮抗剂大都是经CYP3A代谢，因此，研究其相关基因多态性对个体降压疗效的影响，评价其差异来指导个体化用药，将使钙拮抗剂的使用变得更为安全，使更多的病人从中获益。

关于CYP3A5＊3基因多态性对二氢吡啶类钙拮抗剂药代动力学参数影响的研究，国内外研究结果从不同的药动学参数上进行了报道，研究表明CYP3A5 GG基因型受试者二氢吡啶类钙拮抗剂AUC0-t平均值高于CYP3A5 A等位基因携带者[5-8]；CYP3A5 AA基因型或AG基因型和携带CYP3A5 GG相比，血浆药物Cmax有一定程度降低，CL/F却无统计学意义[7]；而Haas等[16]研究发现 CYP3A5 基因型影响孕妇硝苯地平CL/F，CYP3A5 GG的携带者显示出更低的二氢吡啶类钙拮抗剂CL/F[6]。也有一些研究显示相反的结论，如Langaee等[17]得出了CYP3A5基因多态性确实可以影响人体对钙拮抗剂的药代动力学，但日本学者发现，CYP3A5 AG和 CYP3A5 GG的健康受试者硝苯地平AUC0-t、Cmax及t1/2均无统计学意义， 由此认为CYP3A5多态性并非是影响二氢吡啶类钙拮抗剂药代动力学的主要因素[4]。因此，有必要通过Meta分析方法评价CYP3A5基因多态性对二氢吡啶类钙拮抗剂的药代动力学的影响。

本Meta分析纳入比较了CYP3A5基因多态性对二氢吡啶类钙拮抗剂药代动力学参数影响的国内外研究文献，累积样本量252例。分析结果显示CYP3A5基因多态性对二氢吡啶类钙拮抗剂的t1/2、Cmax和CL/F有显著影响。A携带者由于明显的清除优势，增加了二氢吡啶类钙拮抗剂的代谢，降低了药物暴露，可能导致需要更高剂量方能达到目标血药浓度。

本Meta分析还存在一些可能影响结论客观性的因素。首先，纳入研究的样本量较小；其次，可能会受CYP3A其他亚型、MDR1、PXR以及BCRP转运体的基因多态性对二氢吡啶类钙拮抗剂体内药动学的综合影响，造成暴露量、CL/F等变化。此外，本研究中数据没有按性别和其他可疑因素分层，因此，还需要更多研究进行支撑。