【佳學(xué)基因檢測】用藥指導(dǎo)基因檢測:CYP2B6的基因型和美沙酮臨床應(yīng)用
美沙酮是一種μ型(mu, μ)阿片受體激動(dòng)劑,廣泛應(yīng)用于成人和兒童的阿片類藥物使用障礙治療、新生兒戒斷綜合征的管理以及急性和慢性疼痛的治療。美沙酮通常以外消旋混合物的形式出售,包含R-和S-兩種對映體。R-美沙酮的鎮(zhèn)痛效力比S-美沙酮高30到50倍,而S-美沙酮?jiǎng)t對心臟的QTc間期(心電圖上的一個(gè)特征指標(biāo))有較強(qiáng)的不良影響,表現(xiàn)為QTc間期延長。美沙酮在體內(nèi)的代謝具有立體選擇性,主要由細(xì)胞色素P4502B6(CYP2B6)酶催化,代謝為無活性的代謝物——R-和S-2-亞乙基-1,5-二甲基-3,3-二苯基吡咯烷(EDDP)。CYP2B6基因的遺傳變異已被研究,發(fā)現(xiàn)其對美沙酮的藥代動(dòng)力學(xué)、劑量調(diào)整及臨床效果有一定影響。大多數(shù)CYP2B6基因變異會(huì)導(dǎo)致該酶的活性降低或喪失,導(dǎo)致血漿中美沙酮濃度升高,尤其是對S-美沙酮的影響更為顯著。然而,關(guān)于基于CYP2B6基因型的代謝差異是否會(huì)對美沙酮的劑量、療效或QTc間期延長產(chǎn)生臨床顯著影響,目前的研究結(jié)果并不一致。綜合分析現(xiàn)有文獻(xiàn)的專家意見并不支持根據(jù)CYP2B6基因型對美沙酮處方進(jìn)行調(diào)整(具體更新可見www.cpicpgx.org)。
美沙酮的代謝和藥物遺傳學(xué)背景
美沙酮是一種合成的μ型阿片受體激動(dòng)劑,主要用于治療阿片類藥物使用障礙、阿片戒斷癥狀和疼痛。美沙酮的消除半衰期較長,約為1-3天,主要通過細(xì)胞色素P4502B6(CYP2B6)酶催化的代謝過程轉(zhuǎn)化為主要的無活性代謝物——2-亞乙基-1,5-二甲基-3,3-二苯基吡咯烷(EDDP)。CYP2B6基因具有高度多態(tài)性,其不同變異會(huì)影響酶活性,進(jìn)而影響美沙酮的代謝和清除過程。為了幫助臨床醫(yī)生理解CYP2B6基因分型測試的結(jié)果,并更好地評估這些基因變異對美沙酮藥代動(dòng)力學(xué)、劑量調(diào)整和臨床效果的潛在影響,本指南提供了相關(guān)的理論依據(jù)和研究證據(jù)。需要注意的是,本指南并未涵蓋美沙酮使用的詳細(xì)治療方案。臨床藥物遺傳學(xué)實(shí)施聯(lián)盟(CPIC)的相關(guān)指南會(huì)定期更新,最新信息請?jiān)L問www.cpicpgx.org/guidelines/。
重點(diǎn)文獻(xiàn)綜述
我們進(jìn)行了系統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述,評估了CYP2B6基因型與美沙酮代謝、暴露、臨床效果和不良反應(yīng)之間的潛在關(guān)聯(lián)。具體的證據(jù)總結(jié)請見補(bǔ)充材料,相關(guān)文獻(xiàn)綜述可參閱附表S1。
CYP2B6基因背景
CYP2B6基因在藥物基因組學(xué)中具有顯著的多態(tài)性。截至目前,藥物基因變異(PharmVar)聯(lián)盟已定義了49種CYP2B6等位基因單倍型(詳見
其中,CYP2B6*6(例如,c.516G>T、p.Q172H、剪接缺陷,rs3745274)是最常見的功能下降等位基因(其次要等位基因頻率在15%-60%之間,具體取決于人群的遺傳背景),也是研究最多的等位基因。由c.516G>T突變引起的異常剪接會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)表達(dá)減少,從而降低CYP2B6的酶活性。此突變與多項(xiàng)研究中的CYP2B6活性下降相關(guān),通常作為CYP2B6酶活性降低的標(biāo)志。需要注意的是,體外和一些體內(nèi)研究表明,某些CYP2B6等位基因在底物依賴性催化中可能表現(xiàn)出復(fù)雜的作用。因此,對于某些CYP2B6變異的功能賦值可能存在不確定性,特別是在底物特異性方面。
基因檢測的解釋
個(gè)體的基因型是由其遺傳等位基因的組合決定的。表1中根據(jù)等位基因的功能組合,定義了不同的預(yù)測表型,并列出了二倍型的示例。CYP2B6的表型包括超快速代謝者(UM)、快速代謝者(RM)、正常代謝者(NM)、中等代謝者(IM)和弱代謝者(PM)。目前,CYP2B6超快速代謝者(UM)和快速代謝者(RM)的臨床意義尚待進(jìn)一步明確;這些表型分類最初是在CYP2B6與依法韋侖的CPIC指南發(fā)布時(shí)創(chuàng)建的,以便將其用于其他CYP2B6底物的臨床應(yīng)用(詳見在線CYP2B6二倍型-表型表)。
預(yù)測表型 | 基因型 | CYP2B6二倍體示例 |
---|---|---|
CYP2B6 超快代謝劑 (UM) | 攜帶兩個(gè)增強(qiáng)功能等位基因的個(gè)體 | *4/*4 |
CYP2B6 快速代謝者 (RM) | 攜帶一個(gè)正常功能等位基因和一個(gè)增強(qiáng)功能等位基因的個(gè)體 | *1/*4 |
CYP2B6 正常代謝者 (NM) | 攜帶兩個(gè)正常功能等位基因的個(gè)體 | *1/*1、*1/*2、*2/*2 |
CYP2B6 中間代謝者 (IM) | 攜帶一個(gè)功能正常等位基因和一個(gè)功能下降等位基因,或一個(gè)功能正常等位基因和一個(gè)無功能等位基因,或一個(gè)功能增加等位基因和一個(gè)功能下降等位基因,或一個(gè)功能增加等位基因和一個(gè)無功能等位基因的 | *1/*6、*1/*18 |
CYP2B6 弱代謝者 (PM) | 攜帶兩個(gè)功能減退等位基因或兩個(gè)無功能等位基因或一個(gè)功能減退等位基因和一個(gè)無功能等位基因的個(gè)體 | *6/*6,*18/*18,*6/*18 |
CYP2B6 不確定 | 攜帶一個(gè)或兩個(gè)功能不確定的等位基因的個(gè)體 | *1/*3, *3/*3 |
- a 請參閱在線CYP2B6雙倍型-表型表,了解完整列表。有關(guān)等位基因功能和特定人群的等位基因和表型頻率
- b 對于含有一個(gè)功能增加的等位基因和一個(gè)功能減少/無功能的等位基因的二倍體,臨床數(shù)據(jù)很少,并且數(shù)據(jù)因底物而異。對于美沙酮,有限的數(shù)據(jù)表明*4/*6可能與 CYP2B6 正常代謝者相比具有更高的活性
CYP2B6基因型的分配可能非常復(fù)雜。許多臨床實(shí)驗(yàn)室采用星號(hào)(*)等位基因命名法報(bào)告CYP2B6基因型的結(jié)果。CYP2B6的星號(hào)等位基因命名法可以在PharmVar網(wǎng)站(
同樣,CYP2B6*18等位基因的定義核心變異c.983T>C也被視為典型的無功能等位基因。有關(guān)CYP2B6等位基因及其頻率的詳細(xì)信息,可以在CPIC網(wǎng)站上查閱,其中列出了各個(gè)等位基因的定義和它們的功能分類。
關(guān)于基因檢測的局限性,主要包括:
- 未檢測到的等位基因(無論是已知還是未知)不會(huì)在基因檢測報(bào)告中顯示,且會(huì)默認(rèn)報(bào)告為*1;
- 如果只對c.516G>T變異進(jìn)行基因分型,無法確認(rèn)它是單獨(dú)存在還是與其他變異共存,通常默認(rèn)報(bào)告為9,但有時(shí)也會(huì)報(bào)告為6;
- 由于檢測技術(shù)的局限,對于c.516G>T和c.785A>G雜合子,可能無法明確確定二倍體型,盡管在這兩種情況下,預(yù)測的表型通常都是IM(中等代謝者);
- 基因分型檢測并非專門為檢測未知或從頭變異而設(shè)計(jì);
- CYP2B6的結(jié)構(gòu)變異,包括由兩個(gè)獨(dú)立基因組成的重排基因或基因重復(fù),雖然已知存在,但它們的頻率和臨床意義尚不清楚。
關(guān)于可用的基因檢測選項(xiàng),詳細(xì)信息可以參考基因檢測登記處(
偶然發(fā)現(xiàn)
目前沒有任何遺傳性疾病或病癥與CYP2B6基因中的種系遺傳變異有持續(xù)或顯著的關(guān)聯(lián),且這些變異與藥物代謝和反應(yīng)無直接關(guān)系。CYP2B6基因型與依法韋侖的劑量存在一定的臨床相關(guān)性。
其他考慮因素
CYP2B6基因的誘導(dǎo)(例如由苯巴比妥、利福平以及長期使用美沙酮引起)可能會(huì)改變基因型與表型之間的關(guān)系。
藥物:美沙酮
背景
美沙酮最早在20世紀(jì)30年代合成,1947年獲美國FDA批準(zhǔn)用于鎮(zhèn)痛和鎮(zhèn)咳。隨后,在20世紀(jì)60年代中期,美沙酮被證明對治療阿片類藥物成癮有效,并于1972年獲得FDA批準(zhǔn)用于此項(xiàng)用途。目前,美沙酮用于治療阿片類藥物使用障礙、阿片類藥物戒斷、新生兒戒斷綜合征以及急性和慢性疼痛。美沙酮可以口服(生物利用度約85%)、直腸給藥或通過靜脈、肌肉、皮下或鼻內(nèi)給藥。根據(jù)適應(yīng)癥的不同,美沙酮的劑量差異較大:較低劑量用于緩解疼痛,較高劑量用于治療阿片類藥物使用障礙。
由于其手性,美沙酮的藥理學(xué)較為復(fù)雜。在美國,美沙酮通常以R-和S-美沙酮的外消旋混合物形式使用,但在一些國家(如德國),也有單獨(dú)使用R-美沙酮(即左旋美沙酮)的情況。美沙酮是一種μ阿片受體激動(dòng)劑,其作用具有對映選擇性。R-美沙酮對μ阿片受體的親和力和鎮(zhèn)痛效力是S-美沙酮的30到50倍,主要發(fā)揮外消旋體的阿片類作用,包括呼吸抑制等。
雖然大多數(shù)臨床相關(guān)的阿片類藥物是純μ受體激動(dòng)劑,但美沙酮還具有幾種非阿片類靶點(diǎn)。例如,實(shí)驗(yàn)研究顯示,美沙酮可能通過阻斷N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體發(fā)揮作用,盡管其臨床濃度(通常<1μM)低于美沙酮對NMDA受體的IC50或Ki值(3-10μM),因此這一效應(yīng)的臨床意義需要借助致病基因鑒定基因解碼進(jìn)行明確。美沙酮還可與去甲腎上腺素和血清素的再攝取轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相互作用。研究表明,R-美沙酮在這些非阿片類受體上的效能優(yōu)于S-美沙酮,但這是否會(huì)影響美沙酮的鎮(zhèn)痛作用仍不清楚。
與鎮(zhèn)痛作用相對,一些研究表明,S-美沙酮在阻斷心臟hERG通道方面比R-美沙酮更有效,尤其是在體外高濃度條件下。美沙酮對hERG通道的抑制作用具有濃度依賴性,可能導(dǎo)致QTc間期延長,嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)尖端扭轉(zhuǎn)型室性心律失?;蛐脑葱遭?。QTc間期延長的風(fēng)險(xiǎn)較大,特別是在較高劑量(如中位數(shù)345毫克/天)和長期使用的情況下,但有研究顯示,即使在較低劑量(如30-40毫克/天)下也可能發(fā)生此類不良反應(yīng)。盡管美沙酮?jiǎng)┝颗cQTc間期之間的相關(guān)性較弱(r約為0.2-0.3),且QTc延長通常較輕微(每100毫克劑量延長約10毫秒),但仍應(yīng)謹(jǐn)慎監(jiān)測,尤其在高風(fēng)險(xiǎn)患者中。
美沙酮的藥代動(dòng)力學(xué)一直備受關(guān)注,近年來有了更多研究揭示其代謝機(jī)制。盡管早期研究表明其消除半衰期變化較大(成人為8-59小時(shí)),但最近的研究表明R-美沙酮的半衰期約為2-3天,S-美沙酮?jiǎng)t為1-2天。美沙酮的主要清除途徑為肝臟代謝,主要通過CYP2B6酶轉(zhuǎn)化為無活性的代謝物EDDP。雖然早期的研究推測CYP3A4在美沙酮的代謝中占主導(dǎo)地位,但最新的研究表明,CYP2B6是美沙酮代謝的主要酶,CYP3A4的貢獻(xiàn)則較小。
CYP2B6基因變異與美沙酮的臨床影響
CYP2B6基因變異與美沙酮的治療結(jié)果(如劑量要求、療效和不良反應(yīng))之間的關(guān)系需要借助致病基因鑒定基因解碼進(jìn)行明確?,F(xiàn)有的研究大多集中在CYP2B6基因型對美沙酮藥代動(dòng)力學(xué)的影響。由于美沙酮的劑量可調(diào)節(jié),且美沙酮濃度與QTc延長之間的藥代動(dòng)力學(xué)-藥效學(xué)關(guān)系較弱,因此這些變化的臨床意義仍需進(jìn)一步研究。
治療建議
目前的證據(jù)不支持根據(jù)CYP2B6基因型來調(diào)整美沙酮的標(biāo)準(zhǔn)處方。大多數(shù)與美沙酮藥物代謝相關(guān)的基因變異尚未顯示出顯著的臨床效應(yīng)。盡管如此,對于接受美沙酮治療的患者,尤其是那些表現(xiàn)出意外的藥物反應(yīng)或不良反應(yīng)的患者,基因型信息可能有助于理解其藥代動(dòng)力學(xué)差異和個(gè)體化治療方案。
治療建議
目前的證據(jù)不支持根據(jù)CYP2B6基因型改變美沙酮的標(biāo)準(zhǔn)處方(急性和慢性劑量)(表
CYP2B6 表型 | 對表型測量的影響 | 治療 | 推薦分類 |
---|---|---|---|
CYP2B6 超快速代謝者 | 沒有數(shù)據(jù) | 無推薦 | 無推薦 |
CYP2B6 快速代謝者 | 有限的證據(jù)表明R和S美沙酮血漿濃度下降 | 美沙酮的標(biāo)準(zhǔn)劑量、滴定和監(jiān)測 | 緩和 |
CYP2B6 正常代謝者 | R型和S 型美沙酮的正常代謝和血漿濃度 | 美沙酮的標(biāo)準(zhǔn)劑量、滴定和監(jiān)測 | 強(qiáng)的 |
CYP2B6 中間代謝者 |
S-美沙酮血漿濃度升高;臨床意義不明 穩(wěn)態(tài) R-美沙酮血漿濃度無差異 |
美沙酮的標(biāo)準(zhǔn)劑量、滴定和監(jiān)測 | 緩和 |
CYP2B6 代謝較差 |
S-美沙酮血漿濃度升高;臨床意義不明 穩(wěn)態(tài) R-美沙酮血漿濃度無差異 |
美沙酮的標(biāo)準(zhǔn)劑量、滴定和監(jiān)測 | 緩和 |
CYP2B6 不確定 | 無 | 無推薦 | 無推薦 |
- a 應(yīng)遵循美沙酮治療中心電圖監(jiān)測的臨床指南,包括對其他臨床因素的風(fēng)險(xiǎn)評估。
兒科
美沙酮還用于兒科治療新生兒戒斷綜合征、醫(yī)源性阿片類藥物戒斷、慢性疼痛和圍手術(shù)期疼痛。關(guān)于CYP2B6個(gè)體發(fā)育,CYP2B6 mRNA 表達(dá)水平在 1 歲時(shí)達(dá)到成人水平。49與成人相比,CYP2B6 表型對美沙酮藥代動(dòng)力學(xué)的影響在兒童和青少年中相似。群體藥代動(dòng)力學(xué)模型將成人藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)外推到兒科人群,并預(yù)測 CYP2B6 PM 中美沙酮暴露量會(huì)增加。與兒科 CYP2B6 表型相關(guān)的臨床結(jié)果數(shù)據(jù)僅限于一項(xiàng)研究,該研究顯示,如果嬰兒攜帶 CYP2B6 功能下降等位基因,宮內(nèi)接觸美沙酮的嬰兒需要治療新生兒戒斷綜合征的可能性較小,以及一例死亡病例報(bào)告,該嬰兒是 CYP2B6 PM,由接受美沙酮的母親進(jìn)行母乳喂養(yǎng)。因此,目前沒有足夠的數(shù)據(jù)支持根據(jù)兒童 CYP2B6 表型改變處方,這與我們的成人建議一致。
針對偶然發(fā)現(xiàn)的建議
不適用。
其他考慮因素
盡管美沙酮在較小程度上由 CYP2D6 代謝,但阿片類藥物 CPIC 指南得出結(jié)論,CYP2D6基因型似乎不會(huì)影響美沙酮不良事件、劑量要求或鎮(zhèn)痛作用(CPIC C 級 - 無建議)
對患者的潛在益處和風(fēng)險(xiǎn)
雖然CYP2B6基因型與美沙酮的藥代動(dòng)力學(xué)相關(guān),特別是與S-美沙酮的關(guān)聯(lián)大于R-美沙酮,但這并未與臨床上顯著的治療或副作用相關(guān)。因此,沒有足夠的證據(jù)來根據(jù)CYP2B6基因改變美沙酮的處方實(shí)踐。也沒有足夠的證據(jù)來根據(jù)CYP2B6基因改變目前推薦的 ECG 監(jiān)測實(shí)踐,也沒有證據(jù)來根據(jù)CYP2B6基因推薦較慢的美沙酮?jiǎng)┝康味ㄓ?jì)劃。
注意事項(xiàng):基因測試的適當(dāng)使用和/或潛在濫用
CYP2B6基因測試有一些重要的局限性,如之前在基因測試解釋部分所述。根據(jù)已知變異等位基因?qū)γ郎惩呐R床影響,這可能與美沙酮的臨床相關(guān)性不大。因此,臨床提供者在解釋結(jié)果時(shí),必須了解靶向基因分型測試的局限性,并了解哪些CYP2B6變異等位基因已被測試實(shí)驗(yàn)室分型,哪些未被分型。除了基因變異的活性改變外,CYP2B6 還極易受到誘導(dǎo)和抑制,因此臨床活性(包括等位基因變異的活性)將反映遺傳和環(huán)境(藥物相互作用)的影響
(責(zé)任編輯:佳學(xué)基因)