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环孢素(cyclosporine A, CsA)是肾移植术后三联免疫抑制方案中的基础用药之一。环孢素个体差异大、治疗窗窄,静脉给药虽能更快达到目标浓度,但也更容易使血药浓度偏离治疗窗。研究表明,环孢素血药浓度的个体间差异受患者生理、病理、遗传等因素的影响[1],尤其是与其体内过程相关的基因多态性,如CYP3A4*18B、CYP3A5*3、ABCB1(C1236T、G2677T/A、C3435T)、POR*28、PXR(C5705T、C39823T)和NFKB1-94 ins/del ATTG等。然而,目前如何根据基因型调整用药尚不明确,且针对环孢素注射液基因多态性的研究尚未见报道。因此,探究基因多态性对环孢素注射液血药浓度的影响,尝试建立以基因多态性为基础的个体化给药方案对优化临床用药具有一定的意义。
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入组患者共144例,其中男性109例,女性35例,患者基本信息见表1。
指标 统计描述 百分率(%) 年龄(岁) 37.5(15) 性别(男/女,例) 109/35 75.7/24.3 体重(kg) 59.46±10.47 体表面积(m2) 1.65(0.28) BMI(kg/ m2) 21.21±3.14 血红蛋白(g/L) 101.56±24.05 血细胞比容(%) 30.84±7.16 供体类型(尸体/亲属,例) 122/22 84.7/15.3 环孢素使用天数(d) 11(7) 是否激素冲击(是/否,例) 80/64 55.6/44.4 血肌酐是否降低(是/否,例) 112/32 77.7/22.3 注:数据以($\bar x \pm s$)或Me(IQR)表示 对患者环孢素注射液C0及用药后的血肌酐降低幅度进行统计分析。结果显示,单独使用环孢素注射液(单独用药组)后肌酐降低的患者比例为68.8%;联合使用环孢素注射液和糖皮质激素冲击治疗(联合用药组)后肌酐降低的患者比例为85.0%。单独用药组比联合用药组具有更高的C0〔(189.50±38.56)ng/ml vs(172.87±44.27)ng/ml〕,经独立样本T检验,两组患者C0的差异具有统计学意义(P<0.05)。然而,对两组患者的肌酐降低幅度进行Mann-Whitney U检验发现,单独用药组患者的肌酐降低幅度显著低于联合用药组〔19.27(22.84)% vs 45.25(50.38)%;P<0.01〕(见表2)。
用药方案 例数及比例(N/%) 肌酐降低例数及比例(N/%) C0(ng/ml) 肌酐降低幅度(%) 环孢素注射液 64(44.4) 44(68.8) 189.50±38.56 19.27(22.84) 环孢素注射液+糖皮质激素 80(55.6) 68(85.0) 172.87±44.27* 45.25(50.38)** 注:*P<0.05,**P<0.01,与单用环孢素注射液比较 -
入组患者的CYP3A4*18B、CYP3A5*3、ABCB1 C1236T、ABCB1 G2677T/A、ABCB1 C3435T、PXR C5705T、PXR C25385T、NFKB1 -94 ins /del ATTG及POR*28(仅64例患者)等9个SNPs的基因型频率分布及HWE遗传平衡吻合度计算见表3。9个SNPs均符合HWE(P>0.05),说明研究对象来自同一孟德尔群体,具有良好的群体代表性。
SNP(ID) 基因型频率(%) 等位基因频率(%) χ2 P 野生/野生 野生/突变 突变/突变 野生 突变 CYP3A4*18B GG(*1*1) GA(*1*18B) AA(*18B*18B) G A 0.046 0.830 rs2242480 80(55.6%) 54(37.5%) 10(6.9%) 74.3% 25.7% CYP3A5*3 AA(*1*1) AG(*1*3) GG(*3*3) A G 0.005 0.945 rs776746 11(7.6%) 57(39.6%) 76(52.8%) 27.4% 72.6% ABCB1 C1236T CC CT TT C T 0.985 0.321 rs1128503 14(9.7%) 70(48.6%) 60(41.7%) 34.0% 66.0% ABCB1G 2677T/A GG GT+GA TT+TA+AA G T+A 0.070 0.791 rs2032582 23(16.0%) 71(49.3%) 50(34.7%) 40.6% 59.4% ABCB1 C3435T CC CT TT C T 1.249 0.264 rs1045642 54(37.5%) 63(43.8%) 27(18.7%) 59.4% 40.6% PXR C5705T CC CT TT C T 2.918 0.088 rs3814055 87(60.4%) 45(31.3%) 12(8.3%) 76.0% 24.0% PXR C39823T CC CT TT C T 2.250 0.134 rs2276707 40(27.8%) 80(55.6%) 24(16.6%) 55.6% 44.4% NFKB1-94 ins /delATTG II ① ID ② DD ③ I D 0.036 0.849 rs28362491 45(31.3%) 72(50.0%) 27(18.7%) 56.3% 43.7% POR*28 CC CT TT C T 2.193 0.139 rs1057868 26(40.6%) 25(39.1%) 13(20.3%) 60.2% 39.8% 注:①. 指插入突变纯合子;②. 指插入突变杂合子;③. 指缺失突变纯合子。 -
各位点不同基因型患者之间使用环孢素注射液的C0/D′的差异见表4。在9个SNPs中,CYP3A4*18B基因多态性与环孢素注射液的C0/D′具有显著相关性,*1/*1基因型患者的C0/D′显著高于*18B/*18B基因型患者(P<0.05);CYP3A5*3、ABCB1 C1236T、ABCB1 G2677T/A、ABCB1 C3435T、PXR C5705T、PXR C39823T、NFKB1-94 ins/del ATTG及POR*28基因多态性均与肾移植患者环孢素注射液的C0/D′无显著相关性(P>0.05)。
位点(ID) 基因型 例数/占比[n,(%)] C0/D′[(ng/ml)/(mg/kg)] P CYP3A4*18B
rs2242480*1/*1 80(55.6) 1.52±0.42 0.044 *1/*18B 54(37.5) 1.42±0.42 *18B/*18B 10(6.9) 1.19±0.26* CYP3A5*3
rs776746*1/*1 11(7.6) 1.36±0.46 0.647 *1/*3 57(39.6) 1.45±0.37 *3/*3 76(52.8) 1.48±0.45 ABCB1 C1236T
rs1128503CC 14(9.70) 1.43±0.48 0.486 CT 70(48.6) 1.50±0.41 TT 60(41.7) 1.41±0.42 ABCB1 G2677T/A
rs2032582GG 23(16.0) 1.40±0.41 0.674 GA+GT 71(49.3) 1.49±0.40 AA+AT+TT 50(34.7) 1.44±0.46 ABCB1 C3435T
rs1045642CC 54(37.5) 1.46±0.41 0.596 CT 63(43.8) 1.43±0.43 TT 27(18.7) 1.53±0.43 PXR C5705T
rs3814055CC 87(60.4) 1.43±0.41 0.442 CT 45(31.3) 1.48±0.45 TT 12(8.30) 1.58±0.36 PXR C39823T
rs2276707CC 40(27.8) 1.55±0.49 0.262 CT 80(55.6) 1.43±0.40 TT 24(16.6) 1.38±0.35 NFKB1(-94 ins/del ATTG)
rs28362491II 45(31.3) 1.49±0.46 0.300 ID 72(50.0) 1.41±0.41 DD 27(19.7) 1.54±0.39 POR*28
rs1057868*1/*1 26(40.6) 1.63±0.45 0.491 *1/*28 25(39.1) 1.48±0.43 *28/*28 13(20.3) 1.54±0.38 注:*P<0.05,与*1/*1型比较。 -
参考单因素和多因素分析方法,将3个人口统计学指标(性别、年龄、体重)、3个临床指标(血红蛋白、血细胞比容、供体类型)和上述9个SNPs基因多态性定义为自变量,与环孢素注射液的C0/D′进行单因素相关分析。结果显示,在以上指标中,血红蛋白、血细胞比容和CYP3A4*18B基因多态性与环孢素注射液的C0/D′呈正相关,CYP3A4*18B与环孢素注射液的C0/D′呈负相关。其他12个指标与环孢素注射液C0/D′均没有显著相关性,详见表5。
指标 相关系数(r) 决定系数(R2) P 年龄 0.114 0.013 0.175 性别 −0.071 0.005 0.400 体重 0.140 0.020 0.094 血红蛋白 0.463 0.214 0.000* 血细胞比容 0.454 0.206 0.000* 供体类型 0.112 0.013 0.180 CYP3A4*18B −0.176 0.031 0.035 CYP3A5*3 0.043 0.002 0.610 ABCB1 C1236T −0.056 0.003 0.504 ABCB1 G2677T/A 0.006 0.000 0.943 ABCB1 C3435T 0.022 0.000 0.798 PXR C5705T 0.100 0.010 0.235 PXR C39823T −0.136 0.018 0.103 NFKB1(-94 ins/del ATTG) 0.003 0.000 0.971 POR*28 −0.130 0.017 0.305 对上述3个相关因素与环孢素注射液C0/D′进行的初步多重逐步回归分析,排除存在共线性问题的因素,得到最佳模型。在最佳回归模型中,血红蛋白和CYP3A4*18B基因多态性对环孢素注射液C0/D′均有统计学意义(P值分别为0.000和0.024)。根据最佳回归模型得到的回归方程即环孢素注射液C0/D′的预测算法,方程式如下:
Y=0.695+0.008X1−0.112X2,
式中因变量Y为环孢素注射液C0/D′,因此,应用环孢素注射液的肾移植患者环孢素注射液维持剂量预测模型为:
D′(mg/m2)=C/(0.695+0.008X1−0.112X2)
公式中:X1代表用药前患者的血红蛋白含量,X2代表CYP3A4*18B基因多态性;CYP3A4 *1/*1型患者X2=0,CYP3A4*1/*18B型患者X2=1,CYP3A4*18B/*18B型患者X2=2;C为临床TDM目标谷浓度值。