免疫抑制剂药物代谢检测

检测内容

根据药物基因组代谢数据库和最新的文献研究报道,精选出基因组上与免疫抑制剂药物代谢相关的3个基因,共9个SNP位点(表1),进行基因分型检测,并解读其对药物代谢的影响,其具有全面、精准、高灵敏等优势。

表1. 免疫抑制剂药物代谢相关的9个SNP

基因

rs

位点名称

分型结果

GMAF

CYP3A4

rs4646437

/

CC

0.2713

rs2740574

CYP3A4*1B

GG

0.2011

rs2242480

CYP3A4*18B

CT

0.3338

rs35599367

CYP3A4*22

CC

0.02158

CYP3A5

rs776746

CYP3A5*3

AG

0.3118

rs15524

CYP3A5*1D

AG

/

MDR1(ABCB1)

rs1128503

/

TT

0.4219

rs1045642

/

TC

0.3967

rs2032582

/

GT

0.3402

结果解读

细胞色素P450(Cytochrome P450,简称CYP450)代表着一个很大的可自身氧化的亚铁血红素蛋白家族,属于单氧酶的一类,因其在光源450nm处有特异吸收峰而得名。它参与内源性物质和包括药物、环境化合物在内的外源性物质的代谢。根据氨基酸序列的同源程度,其成员又依次分为家族、亚家族和酶个体三级。细胞色素P450酶系统可缩写为CYP,其中家族以阿拉伯数字表示,亚家族以大写英文字母表示,酶个体以阿拉伯数字表示,如CYP2D6、CYP2C19、CYP3A4等。人类肝细胞色素P450酶系中至少有9种P450与药物代谢相关。

CYP3A 基因:CYP3A 是 CYP450 超家族中表达最为丰富的酶, 在肝脏中占整个 CYP 酶系的 30 %,肠道中占 70%,参与 40 %~60 %临床常用药物的代谢。编码 CYP3A 的基因位于7号染色体上(7q21),参与他克莫司代谢的主要是CYP3A4(肝,小肠,结肠和胰腺)和 CYP3A5(小肠和胃)。

rs4646437

CYP3A4 rs4646437C>T与CYP3A4蛋白的表达和活性有关[1]。 对521个 中国肾移植患者的研究发现,CYP3A4 rs4646437 CC基因型患者的环孢素(CsA)C/D比值明显高于TT基因型患者(CC vs TT: 160.9±79.1 ng· ml -1 /mg·kg -1 vs 91.3±37.9 ng·ml -1 /mg·kg -1 )[2]。对382个中国肾移植患者研究发现,CYP3A4 rs4646437突变会影响TAC(他克莫斯)的血药浓度/剂量比(CC vs CT+TT, 2.08±0.02 vs 1.93±0.05; P=0.01)[3]。

参考文献:

[1] Sex-dependent genetic markers of CYP3A4 expression and activity in human liver microsomes.

[2]   Influence of CYP3A and ABCB1 polymorphisms on cyclosporine concentrations in renal transplant recipients.

[3]   IL-3 and CTLA4 gene polymorphisms may influence the tacrolimus dose requirement in Chinese kidney transplant recipients.

rs2740574

rs2740574的突变位于5′启动子区域,由A突变成G;此位点的突变会降低CYP3A4蛋白的表达和活性[1]。对52名服用TAC突尼斯肾移植患者的药物动力学研究发现:不管是在移植早期还是晚期,rs2740574杂合基因型相对于rs2740574野生型纯合子基因型,TAC的C0/D比值明显的下降了(49.8 ± 19.9 vs 93.6 ± 30.3)[2]。

参考文献:

[1] The cyp3a4*1b allele increases risk for small cell lung cancer: effect of gender and smoking dose.

[2] Influence of combined CYP3A4 and CYP3A5 single-nucleotide polymorphisms on tacrolimus exposure in kidney transplant recipients: a study according to the post-transplant phase.

rs2242480

对382个中国肾移植患者研究发现,CYP3A4 rs2242480突变会影响TAC(他克莫斯)的血药浓度/剂量比(log值)(CC vs CT+TT, 2.08±0.02 vs 1.96±0.04; P=0.01)[1]。对46位巴西肾移植患者服用TAC的药物动力学研究发现,rs2242480 AA纯合突变型患者的TAC的CO/D比值明显低于其他两种基因型(AA: 0.8 ± 0.4 and GA: 1.3 ± 0.7 vs. GG: 2.6 ± 1.6 ng/mL/mg)[2]。

参考文献:

[1] IL-3 and CTLA4 gene polymorphisms may influence the tacrolimus dose requirement in Chinese kidney transplant recipients.

[2] Influence of CYP3A4 and CYP3A5 polymorphisms on tacrolimus and sirolimus exposure in stable kidney transplant recipients.

rs35599367

此位点的突变发生在CYP3A4基因的6号内含子区域,研究表明此突变会改变前成熟mRNA剪切方式,在肝脏组织中引起无功能的RNA剪切变异体增加2倍或更多,使CYP3A4转录mRNA水平和表达的蛋白水平下降[1]。在对99个服用他克莫司(49个)或环孢素(50个)处于稳定状态的肾移植患者(荷兰)的药动学研究中,研究表明对比纯合野生型(CC),此位点的杂合突变(CT型)使他克莫司(Tac)血药浓度增加2倍,环孢霉素(CsA)的血药浓度增加1.6倍。当把CYP3A4和CYP3A5基因型共同研究时发现,CYP3A基因的弱代谢组(rs35599367 C>T, rs776746 GG)对比中间代谢组(rs35599367 CC, rs776746 GG)使血Tac浓度增加1.6倍,CsA浓度增加1.5倍;对比强代谢组(rs35599367 CC, rs776746 C>G)Tac浓度增加4.1倍,CsA浓度增加2.2倍[2]。

参考文献:

[1]  CYP3A4 intronic SNP rs35599367 (CYP3A4*22) alters RNA splicing.

[2] Effect of a new functional CYP3A4 polymorphism on calcineurin inhibitors' dose requirements and trough blood levels in stable renal transplant patients.

rs776746

此位点的研究比较多,已经有比较明确的结论:野生型 AA(CYP3A5*1/*1 ):快代谢;杂合突变 AG (CYP3A5*1/*3):快代谢;纯合突变 GG (CYP3A5*3/*3):慢代谢。

rs15524

对46位巴西肾移植患者服用TAC和SRL(西罗莫司)的药物动力学研究发现,rs15524 TT基因型患者中的这两种药物的CO/D值高于 CT CC这两种基因型患者[1]。对51个巴西肾移植患者研究表明rs15524 携带C(CC CT)的基因型能够加快TAC的代谢速度,降低TAC的血药浓度[2]。

参考文献:

[1] Effect of a new functional CYP3A4 polymorphism on calcineurin inhibitors' dose requirements and trough blood levels in stable renal transplant patients.

[2] Influence of CYP3A and ABCB1 polymorphisms on cyclosporine concentrations in renal transplant recipients.


ABCB1基因的产物P-糖蛋白(P-glycoprotein)是一种ATP依赖性膜蛋白,能将细胞内异生物质转运到细胞外。P-糖蛋白作用底物广泛,许多药物如免疫抑制剂环孢素(CsA)、他克莫司(TAC)等都是其作用底物。rs1128503、rs1045642、rs2032582是其中研究最多的SNPs,它们的突变会影响mRNA的稳态性从而影响P-gp蛋白的表达和活性。

rs1128503

对151个巴西肾移植患者研究发现,基因型组合rs1128503 TT+rs1045642 TT+(rs2032582 TT+TA)的TAC Co/D值比其他基因型明显升高[1]。 在对60个(西班牙)心脏移植的患者研究发现,rs1128503  CC基因型会降低感染的可能性并且会降低CsA的血药浓度[2]。对41个(西班牙)心脏移植的患者发现,rs1045642 rs1128503 rs2032582(CC/CC/GG)基因突变型比普通型(CT/CT/GT plus TT/TT/TT)的CsA血药浓度明显升高[3]。

参考文献:

[1] Influence of the CYP3A4/5 genetic score and ABCB1 polymorphisms on tacrolimus exposure and renal function in Brazilian kidney transplant patients.

[2] Association of SNPs with the efficacy and safety of immunosuppressant therapy after heart transplantation.

[3] Pharmacogenetic study of ABCB1 and CYP3A5 genes during the first year following heart transplantation regarding tacrolimus or cyclosporine levels.

rs1045642

对46个巴西肾移植患者研究发现,移植后15个月,rs1045642 TT基因型会导致SRL(西罗莫司)的C0/D的值降低[1]。对151个巴西肾移植研究发现,基因型组合rs1128503 TT+rs1045642 TT+(rs2032582 TT+TA)的TAC Co/D值 比其他基因型明显高出很多[2]。在对63个中国汉族肝移植患者的研究中发现,rs1045642 CC基因型病人相较于其他两种基因型需要较高的TAC剂量[3]。对51个肺移植患者(西班牙)的研究发现,rs1045642 CT基因型的TAC血药浓度明显高于其他两种基因型[4]。对41个心脏移植的患者发现,rs1045642 rs1128503 rs2032582(CC/CC/GG)基因突变型比普通型(CT/CT/GT+TT/TT/TT)的CsA血药浓度明显升高[5]。

参考文献:

[1] Influence of the CYP3A4/5 genetic score and ABCB1 polymorphisms on tacrolimus exposure and renal function in Brazilian kidney transplant patients.

[2] Influence of the CYP3A4/5 genetic score and ABCB1 polymorphisms on tacrolimus exposure and renal function in Brazilian kidney transplant patients.

[3] Association of MDR1 Gene SNPs and Haplotypes with the Tacrolimus Dose Requirements in Han Chinese Liver Transplant Recipients.

[4] Impact of Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) on Immunosuppressive Therapy in Lung Transplantation.

[5] Pharmacogenetic study of ABCB1 and CYP3A5 genes during the first year following heart transplantation regarding tacrolimus or cyclosporine levels.

rs2032582

对151个巴西肾移植患者研究发现,基因型组合rs1128503 TT+rs1045642 TT+(rs2032582 TT+TA)的TAC Co/D值 比其他基因型明显升高[1]。对41个(西班牙)心脏移植的患者发现,rs1045642 rs1128503 rs2032582(CC/CC/GG)基因突变型比普通型(CT/CT/GT+TT/TT/TT)的CsA血药浓度明显升高[2]。

参考文献:

[1] Influence of the CYP3A4/5 genetic score and ABCB1 polymorphisms on tacrolimus exposure and renal function in Brazilian kidney transplant patients.

[2] Pharmacogenetic study of ABCB1 and CYP3A5 genes during the first year following heart transplantation regarding tacrolimus or cyclosporine levels.