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藥物基因組學(xué)在腎病治療中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-02-27 19:00:00來源:



影響個(gè)體對藥物反應(yīng)的因素很多,包括內(nèi)源性因素如患者的年齡、性別、種族/民族、遺傳、疾病狀態(tài)和器官功能,其它生理變化如懷孕、哺乳,以及外源性因素如吸煙和飲食等。多項(xiàng)研究證實(shí),基因變異是導(dǎo)致個(gè)體疾病表現(xiàn)和藥物反應(yīng)多樣性的首要原因,這一觀點(diǎn)目前已得到廣泛認(rèn)可。藥物基因組學(xué)(Pharmacogenomics, PGx)是從遺傳學(xué)角度解釋藥物作用個(gè)體差異的學(xué)科,通過分子生物學(xué)方法對個(gè)體的藥物相關(guān)基因進(jìn)行檢測,臨床醫(yī)生可以根據(jù)患者的基因分型結(jié)果評估藥物的反應(yīng)性,再結(jié)合患者的病情及實(shí)際經(jīng)驗(yàn),“量體裁衣”的選擇適合個(gè)體的藥物種類及劑量,實(shí)現(xiàn)提高藥物療效、降低毒副作用的目的,同時(shí)能夠減輕患者的痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),合理化配置醫(yī)療資源,減少不必要的浪費(fèi)(見圖1)。


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圖1 傳統(tǒng)的用藥模式與藥物基因組學(xué)(PGx)模式

腎病是一類嚴(yán)重影響人類健康的常見病,其病因復(fù)雜,可能發(fā)生腎性高血壓、腎性貧血、腎性骨病、水電解質(zhì)紊亂、感染、心衰等并發(fā)癥,而患者尤其是老年患者往往同時(shí)存在心腦血管病、糖尿病等合并癥,患者個(gè)體差異大,普遍存在聯(lián)合用藥、診治較為復(fù)雜的特點(diǎn),這也為腎病的精準(zhǔn)治療提出了更高的要求。


藥物體內(nèi)代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)及藥物作用靶點(diǎn)相關(guān)基因的遺傳變異及其表達(dá)水平的變化可通過影響藥物在體內(nèi)的濃度和敏感性,導(dǎo)致藥物反應(yīng)性的個(gè)體差異。藥物基因組學(xué)是基因檢測指導(dǎo)腎病精準(zhǔn)藥物治療的重要基礎(chǔ),目前美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,  FDA)、歐洲藥品管理局(European Medicines Agency, EMA)、藥物基因組學(xué)知識庫(www.pharmacgkb.org/)等為腎病常用的抗凝藥物、抗血小板藥物、他汀類藥物和移植用藥提供了較高級別證據(jù)的臨床推薦(見表1)。

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  心血管病用藥  



心血管病是慢性腎?。╟hronic kidney disease, CKD)患者的主要并發(fā)癥。繼發(fā)于CKD的心血管病的特征是心臟重塑、動脈粥樣硬化和動脈硬化。目前心血管病的藥物基因組學(xué)研究和臨床應(yīng)用是最為活躍的一個(gè)領(lǐng)域,華法林、氯吡格雷、辛伐他汀等藥物的基因檢測都已被納入FDA的藥品說明和相關(guān)指南中。


 01  華法林 


華法林是一種維生素K拮抗劑,通過抑制凝血因子II、VII、IX、X和蛋白C、S的形成來抑制凝血,其臨床療效和不良反應(yīng)存在很大的個(gè)體差異,血藥濃度過高或敏感性增加可導(dǎo)致嚴(yán)重出血事件。因此,需要在數(shù)天至數(shù)周內(nèi)頻繁監(jiān)測國際標(biāo)準(zhǔn)化比率(INR),以確定華法林的最適劑量。腎功能受損的患者在使用華法林時(shí),抗凝效果更差、大出血的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)更高,所以需要更低劑量的華法林。


華法林的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)受多種基因型的影響。已知藥物代謝酶CYP2C9、CYP4F2以及影響藥物敏感性的VKORC1基因變異是影響華法林劑量的主要遺傳因素,臨床已用于預(yù)測達(dá)到最佳抗凝效果(INR)所需的華法林起始劑量。


 02  氯吡格雷 



抗血小板藥物(普拉格雷、替格瑞洛、氯吡格雷)適用于冠狀動脈支架置入術(shù)以及腎動脈支架植入術(shù)后的患者。由于這類藥物存在不同的出血、治療失敗和增加用藥成本的風(fēng)險(xiǎn),缺乏有效的治療反應(yīng)生物標(biāo)志物成為其臨床應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)。


最常用的處方藥物氯吡格雷是一種前藥,需要經(jīng)過CYP2C19酶代謝成活性物質(zhì)才能發(fā)揮抗血小板聚集的作用。CYP2C19代謝酶活性降低的患者(慢代謝)體內(nèi)活性代謝物生成減少,血小板抑制率降低。相反,CYP2C19活性增加的患者(快代謝和超快代謝)由于其氯吡格雷活性代謝物的生成增加,因此,理論上具有更高的血小板抑制率和出血風(fēng)險(xiǎn)。


 03  他汀類  



辛伐他汀、阿托伐他汀等他汀類藥物是常用的降膽固醇藥物,肌毒性是他汀類藥物罕見且最為嚴(yán)重的不良反應(yīng),可進(jìn)一步發(fā)展為橫紋肌溶解癥。盡管大多數(shù)他汀類藥物的毒性風(fēng)險(xiǎn)較低,但大劑量(80mg)辛伐他汀的風(fēng)險(xiǎn)可能略高于其他他汀類藥物(36mg)。


有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽 OATP1B1由SLCO1B1基因編碼,該基因第5號外顯子的c.521T>C(Val174Ala)多態(tài)性是亞洲人群中的主要遺傳變異,CC基因型個(gè)體OATP1B1對其底物的攝取能力顯著降低,使辛伐他汀、阿托伐他汀等藥物的血藥濃度升高,肌病和橫紋肌溶解癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加。因此,為了降低肌病等嚴(yán)重不良反應(yīng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),建議臨床根據(jù)SLCO1B1基因型選擇合適種類和劑量的他汀類藥物進(jìn)行治療。


     移植用藥     


腎移植是慢性腎病5期(終末期)患者的首選治療方法,移植后用藥如硫唑嘌呤、他克莫司、伏立康唑等具有有效治療窗窄,且患者對藥物的反應(yīng)差異大等特點(diǎn)。如前所述,遺傳因素是藥物反應(yīng)個(gè)體差異的重要原因,因此,腎移植后用藥也是目前藥物基因組學(xué)臨床應(yīng)用較多的一個(gè)領(lǐng)域。

 01  硫唑嘌呤 


硫唑嘌呤是移植后用于長期維持免疫抑制治療的抗代謝物,是腎移植患者降低成本的重要策略。硫唑嘌呤作為前體藥物在肝臟內(nèi)經(jīng)谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)化為6-巰基嘌呤(6-MP)。6-MP可經(jīng)TPMT代謝為無活性的6-甲巰基嘌呤(6-MMP)。TPMT活性降低可增加巰嘌呤類藥物的造血系統(tǒng)毒性(嚴(yán)重的骨髓抑制)。


FDA已批準(zhǔn)在硫唑嘌呤的藥品說明書中增加在用藥前進(jìn)行TPMT基因多態(tài)性檢測的建議。CPIC建議TPMT酶活性低的個(gè)體在接受6-MP治療時(shí)減少用藥劑量,中間代謝型個(gè)體的起始劑量為常規(guī)劑量的30~70%,慢代謝型個(gè)體應(yīng)減少至常規(guī)用藥劑量的1/10,或每周3次給予常規(guī)劑量的藥物,或考慮更換其他藥物,以避免發(fā)生嚴(yán)重的造血系統(tǒng)毒性。此外,TPMT活性極高的個(gè)體接受常規(guī)劑量的6-MP治療時(shí)可能達(dá)不到治療效果。


 02  他克莫司


他克莫司是鈣調(diào)磷酸酶抑制劑,是移植后長期免疫抑制治療的基礎(chǔ)藥物。其臨床應(yīng)用以常規(guī)治療的藥物監(jiān)測為特點(diǎn),治療窗窄,個(gè)體間血藥濃度差異大。器官移植患者應(yīng)用他克莫司后血藥濃度偏低可導(dǎo)致急性排斥反應(yīng)和藥物敏感性降低;血藥濃度偏高則容易發(fā)生腎毒性、神經(jīng)毒性、糖尿病、高血脂癥、高血壓和胃腸道紊亂等不良反應(yīng)。

CYP3A5在他克莫司的代謝中起重要作用,其活性降低可導(dǎo)致他克莫司的血藥濃度升高,不良反應(yīng)增加。CPIC指南建議攜帶CYP3A5*3/*3基因型的移植患者減少他克莫司的用藥劑量,以避免發(fā)生藥物不良反應(yīng)。

 03  伏立康唑 




伏立康唑是一種三唑類抗真菌藥物,用于腎移植和侵襲性真菌感染患者。與上述移植后用藥相似,伏立康唑的藥物反應(yīng)個(gè)體差異性大,治療窗較窄,需要進(jìn)行血藥濃度監(jiān)測。


伏立康唑的代謝主要通過CYP2C19進(jìn)行。CYP2C19 快代謝與慢代謝個(gè)體伏立康唑的血藥濃度存在顯著差異,慢代謝個(gè)體在應(yīng)用常規(guī)劑量藥物時(shí)可能出現(xiàn)毒副反應(yīng),建議減少用藥劑量;在常規(guī)劑量治療時(shí),若快代謝個(gè)體療效不佳或慢代謝個(gè)體出現(xiàn)毒副反應(yīng)時(shí)均應(yīng)考慮更換藥物。FDA批準(zhǔn)的藥品說明書中指出應(yīng)用伏立康唑前需檢測CYP2C19基因型,以確保用藥安全。


   高尿酸用藥   


高尿酸血癥是慢性腎病患者最常見的并發(fā)癥,是疾病進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。別嘌呤醇通常用于降低尿酸水平,該藥是造成藥物相關(guān)嚴(yán)重皮膚不良反應(yīng)(severe cutaneous adverse reactions , SCARs)的主要原因之一,包括中毒性表皮壞死溶解和Steven Johnson綜合征。


藥物引起的嚴(yán)重皮膚不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)與主要組織相容性復(fù)合體(MHC)位點(diǎn)的HLA-B*58:01等位基因有關(guān)。HLA-B*58:01最初在東亞人群中發(fā)現(xiàn),研究證實(shí),該位點(diǎn)是別嘌呤醇嚴(yán)重皮膚反應(yīng)的最大危險(xiǎn)因素和特異性基因標(biāo)志物。攜帶至少一個(gè)HLA-B*58:01等位基因的患者,使用別嘌呤醇發(fā)生嚴(yán)重皮膚不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)更高。CPIC指南建議,攜帶HLA-B*58:01等位基因的患者禁用別嘌呤醇。


總結(jié)

腎病的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,并發(fā)癥和合并癥較多,患者藥物反應(yīng)的個(gè)體差異較大,因此更加需要對腎病進(jìn)行精準(zhǔn)醫(yī)療。目前,美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)已經(jīng)資助了美國腎病精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)項(xiàng)目(KPMP),主要是利用多組學(xué)方法,鑒定和發(fā)現(xiàn)在腎病中發(fā)揮關(guān)鍵作用的分子機(jī)制,發(fā)現(xiàn)新的藥物靶點(diǎn)并開發(fā)新的腎病診療體系。我國也在2016年啟動了國家“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”。因此,隨著生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段的不斷發(fā)展進(jìn)步,新型生物標(biāo)志物的不斷發(fā)現(xiàn),結(jié)合藥物基因組學(xué)的研究進(jìn)展,才能更好的實(shí)現(xiàn)腎病的精準(zhǔn)藥物治療。


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圖/文:醫(yī)學(xué)部

編 輯:市場部

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