【佳學基因檢測】用藥指導基因檢測:CYP2B6的基因型和美沙酮臨床應用
美沙酮是一種μ型(mu, μ)阿片受體激動劑,廣泛應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-美沙酮則對心臟的QTc間期(心電圖上的一個特征指標)有較強的不良影響,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力學、劑量調(diào)整及臨床效果有一定影響。大多數(shù)CYP2B6基因變異會導致該酶的活性降低或喪失,導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,關于基于CYP2B6基因型的代謝差異是否會對美沙酮的劑量、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)有文獻的專家意見并不支持根據(jù)CYP2B6基因型對美沙酮處方進行調(diào)整(具體更新可見www.cpicpgx.org)。
美沙酮的代謝和藥物遺傳學背景
美沙酮是一種合成的μ型阿片受體激動劑,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,其不同變異會影響酶活性,進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力學、劑量調(diào)整和臨床效果的潛在影響,本指南提供了相關的理論依據(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治療方案。臨床藥物遺傳學實施聯(lián)盟(CPIC)的相關指南會定期更新,最新信息請訪問www.cpicpgx.org/guidelines/。
重點文獻綜述
我們進行了系統(tǒng)的文獻綜述,評估了CYP2B6基因型與美沙酮代謝、暴露、臨床效果和不良反應之間的潛在關聯(lián)。具體的證據(jù)總結(jié)請見補充材料,相關文獻綜述可參閱附表S1。
CYP2B6基因背景
CYP2B6基因在藥物基因組學中具有顯著的多態(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導致蛋白質(zhì)表達減少,從而降低CYP2B6的酶活性。此突變與多項研究中的CYP2B6活性下降相關,通常作為CYP2B6酶活性降低的標志。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)布時創(chuàng)建的,以便將其用于其他CYP2B6底物的臨床應用(詳見在線CYP2B6二倍型-表型表)。
預測表型 | 基因型 | CYP2B6二倍體示例 |
---|---|---|
CYP2B6 超快代謝劑 (UM) | 攜帶兩個增強功能等位基因的個體 | *4/*4 |
CYP2B6 快速代謝者 (RM) | 攜帶一個正常功能等位基因和一個增強功能等位基因的個體 | *1/*4 |
CYP2B6 正常代謝者 (NM) | 攜帶兩個正常功能等位基因的個體 | *1/*1、*1/*2、*2/*2 |
CYP2B6 中間代謝者 (IM) | 攜帶一個功能正常等位基因和一個功能下降等位基因,或一個功能正常等位基因和一個無功能等位基因,或一個功能增加等位基因和一個功能下降等位基因,或一個功能增加等位基因和一個無功能等位基因的 | *1/*6、*1/*18 |
CYP2B6 弱代謝者 (PM) | 攜帶兩個功能減退等位基因或兩個無功能等位基因或一個功能減退等位基因和一個無功能等位基因的個體 | *6/*6,*18/*18,*6/*18 |
CYP2B6 不確定 | 攜帶一個或兩個功能不確定的等位基因的個體 | *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 對于含有一個功能增加的等位基因和一個功能減少/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雜。許多臨床實驗室采用星號(*)等位基因命名法報告CYP2B6基因型的結(jié)果。CYP2B6的星號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CYP2B6等位基因及其頻率的詳細信息,可以在CPIC網(wǎng)站上查閱,其中列出了各個等位基因的定義和它們的功能分類。
關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)不會在基因檢測報告中顯示,且會默認報告為*1;
- 如果只對c.516G>T變異進行基因分型,無法確認它是單獨存在還是與其他變異共存,通常默認報告為9,但有時也會報告為6;
- 由于檢測技術的局限,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計;
- CYP2B6的結(jié)構(gòu)變異,包括由兩個獨立基因組成的重排基因或基因重復,雖然已知存在,但它們的頻率和臨床意義尚不清楚。
關于可用的基因檢測選項,詳細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)或顯著的關聯(lián),且這些變異與藥物代謝和反應無直接關系。CYP2B6基因型與依法韋侖的劑量存在一定的臨床相關性。
其他考慮因素
CYP2B6基因的誘導(例如由苯巴比妥、利福平以及長期使用美沙酮引起)可能會改變基因型與表型之間的關系。
藥物:美沙酮
背景
美沙酮最早在20世紀30年代合成,1947年獲美國FDA批準用于鎮(zhèn)痛和鎮(zhèn)咳。隨后,在20世紀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批準用于此項用途。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,美沙酮的藥理學較為復雜。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)臨床相關的阿片類藥物是純μ受體激動劑,但美沙酮還具有幾種非阿片類靶點。例如,實驗研究顯示,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),因此這一效應的臨床意義需要借助致病基因鑒定基因解碼進行明確。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,可能導致QTc間期延長,嚴重時可能引發(fā)尖端扭轉(zhuǎn)型室性心律失?;蛐脑葱遭?。QTc間期延長的風險較大,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。盡管美沙酮劑量與QTc間期之間的相關性較弱(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),但仍應謹慎監(jiān)測,尤其在高風險患者中。
美沙酮的藥代動力學一直備受關注,近年來有了更多研究揭示其代謝機制。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),但最近的研究表明R-美沙酮的半衰期約為2-3天,S-美沙酮則為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)之間的關系需要借助致病基因鑒定基因解碼進行明確?,F(xiàn)有的研究大多集中在CYP2B6基因型對美沙酮藥代動力學的影響。由于美沙酮的劑量可調(diào)節(jié),且美沙酮濃度與QTc延長之間的藥代動力學-藥效學關系較弱,因此這些變化的臨床意義仍需進一步研究。
治療建議
目前的證據(jù)不支持根據(jù)CYP2B6基因型來調(diào)整美沙酮的標準處方。大多數(shù)與美沙酮藥物代謝相關的基因變異尚未顯示出顯著的臨床效應。盡管如此,對于接受美沙酮治療的患者,尤其是那些表現(xiàn)出意外的藥物反應或不良反應的患者,基因型信息可能有助于理解其藥代動力學差異和個體化治療方案。
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準處方(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 | 美沙酮的標準劑量、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 | 美沙酮的標準劑量、滴定和監(jiān)測 | 強的 |
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 |
美沙酮的標準劑量、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 |
美沙酮的標準劑量、滴定和監(jiān)測 | 緩和 |
CYP2B6 不確定 | 無 | 無推薦 | 無推薦 |
- a 應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險評估。
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、慢性疼痛和圍手術期疼痛。關于CYP2B6個體發(fā)育,CYP2B6 mRNA 表達水平在 1 歲時達到成人水平。49與成人相比,CYP2B6 表型對美沙酮藥代動力學的影響在兒童和青少年中相似。群體藥代動力學模型將成人藥代動力學參數(shù)外推到兒科人群,并預測 CYP2B6 PM 中美沙酮暴露量會增加。與兒科 CYP2B6 表型相關的臨床結(jié)果數(shù)據(jù)僅限于一項研究,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告,該嬰兒是 CYP2B6 PM,由接受美沙酮的母親進行母乳喂養(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險
雖然CYP2B6基因型與美沙酮的藥代動力學相關,特別是與S-美沙酮的關聯(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。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)測實踐,也沒有證據(jù)來根據(jù)CYP2B6基因推薦較慢的美沙酮劑量滴定計劃。
注意事項:基因測試的適當使用和/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性不大。因此,臨床提供者在解釋結(jié)果時,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驗室分型,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
(責任編輯:佳學基因)