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据最新统计,目前国内大约有100万名终末期肾病患者,并以每年50-100/100万的发生率在增长,而肾移植是治疗肾衰竭的最有效的方法,但发生排斥反应是导致肾移植失败的主要原因,因此免疫抑制剂能否合理应用成为左右肾移植预后的关键。他克莫司(tacrolimus,FK506)是目前防治肾移植术后免疫排斥反应的一线免疫抑制剂,然而治疗窗窄、药动学个体差异大一直是困扰该药临床用药的难题。目前临床上虽然进行常规的治疗药物监测(therapeutic drug monitoring,TDM),根据血药浓度来调整用药剂量,但其最大的弱点是滞后性,部分患者在监测前就出现血药浓度过低或过高导致的不良反应,这对于移植术后初期的患者尤为危险。因此找出他克莫司药动学个体差异大的产生原因,实现他克莫司的个体化应用,才是解决该问题的关键。多年的研究表明20％～95％的药物反应和处置的个体差异是由遗传因素引起的。本研究前期以96例肾移植患者为对象,对药物代谢酶(CYP3A4、CYP3A5)及转运蛋白(P-糖蛋白,P-gp,由MDR1基因编码)的基因多态性与他克莫司浓度的相关性进行了研究,发现CYP3A5*3基因型与他克莫司浓度密切相关,并且CYP3A5与CYP3A4/MDR1存在基因型相互作用,仅在CYP3A5非表达型者中,CYP3A4、MDR1基因型与他克莫司浓度存在相关性。近年来,核受体作为关键的转录调控因子在药物代谢酶及转运蛋白的表达调控中所起的重要作用逐渐被认识。其中,孕烷X受体(pregnane X receptor,PXR,由NR1Ⅰ2基因编码)被发现能同时调控CYP3A4/3A5、MDR1的表达。因此NR1Ⅰ2的基因多态性也可能通过影响CYP3A4/3A5、MDR1的表达从而间接影响他克莫司的药动学。此外,某些病理状态下(如感染、炎症等)药物代谢出现异常已有报道,而细胞因子对药物代谢酶或转运体活性的调控是其中重要的机制。移植术后机体也会产生多种细胞因子,并且术后两周内细胞因子变化较大,那么,肾移植术后急性反应期所引起的细胞因子表达水平的变化是否会对他克莫司的体内代谢造成影响呢？
本研究在前期研究的基础上,进一步扩大样本量,通过回顾性研究综合分析NR1Ⅰ2、CYP3A4、CYP3A5、MDR1基因多态性与肾移植术后早期他克莫司浓度的关系,筛选出有统计学意义的影响因素,构建他克莫司的浓度预测模型;同时,初步探讨已知能调控CYP3A及MDR1表达的细胞因子在肾移植术后两周内的动态表达水平对他克莫司浓度的影响,从肾移植患者的遗传因素以及病理生理状态两方面更全面地筛查与他克莫司浓度相关的因素,为实现器官移植患者免疫抑制剂的个体化应用提供依据。
第一部分：CYP3A4、CYP3A5、MDR1、NR1Ⅰ2基因多态性与肾移植术后早期他克莫司浓度的相关性研究。
目的：回顾性研究CYP3A4、CYP3A5、MDR1及NR1Ⅰ2基因多态性对他克莫司浓度的影响,为实现他克莫司的个体化给药提供依据。
方法：采用PCR-RFLP法检测CYP3A4、CYP3A5及MDR1基因多态性,采用PCR直接测序法检测NR1Ⅰ2基因多态性,术后第七天全血谷浓度(C0)为临床TDM数据,分析各基因型与他克莫司浓度的相关性。
结果：⑴CYP3A5非表达型(CYP3A5*3/*3型)患者他克莫司剂量校正谷浓度显著高于CYP3A5表达型(*1/*1型及*1/*3型)患者(P＜0.001)。⑵以CYP3A5*3基因型分层后发现,在CYP3A5非表达型患者中,CYP3A4*1/*1基因型、MDR13435TT基因型与TTT-TTT单倍型组合与他克莫司剂量校正谷浓度正相关,NR1Ⅰ2-25385TT/-24113AA基因型与他克莫司剂量校正谷浓度负相关;然而在CYP3A5表达型者中,并未发现CYP3A4、MDR1、NR1Ⅰ2基因多态性与他克莫司浓度的相关性。
结论：CYP3A5*3基因型与他克莫司浓度密切相关,且CYP3A5与CYP3A4、MDR1、NR1Ⅰ2之间存在基因型相互作用。
第二部分：他克莫司浓度预测模型的建立与验证。
目的：在第一部分研究结果的基础上,建立他克莫司浓度预测模型,为下一步指导他克莫司合理用药奠定基础。
方法：采用多重线性回归建立他克莫司浓度预测模型,以独立人群(n=53)对模型进行验证。
结果：⑴建立他克莫司浓度预测模型:Concentration=3.406+2.92×CYP3A5*3/*3-1.591×NR1Ⅰ2-25385TT+24.199×Dose。该模型可解释26.5％的他克莫司浓度个体差异。各自变量可解释的他克莫司浓度个体筹异比例为,CYP3A5*3为25.8％,NR1Ⅰ2C-25385T为3.6％,他克莫司剂量2.7％。⑵模型的准确性。模型组中预测浓度的相对偏差为36.2％,|绝对偏差|为1.80ng/mL:验证组中预测剂量的相对偏差为30.8％,|绝对偏差|为1.96 ng/mL。
结论：CYP3A5*3/*3、他克莫司剂量与他克莫司浓度呈正相关,NR1Ⅰ2-25385TT与他克莫司浓度呈负相关,通过方程的验证,证实了方程的作用。该模型对他克莫司的个体化用药具有一定的临床指导意义。