第四节 免疫抑制治疗方案
在过去的临床研究中,我国大移植中心都积累了大量的临床经验,确定了各种免疫抑制剂的窗口浓度,并以此作为调整药物剂量和预测临床事件的依据。尽管研究表明,治疗药物监测能在一定程度上减轻药物的毒性反应,提高治疗效果,但其对患者预后仍缺乏有意义的影响。有时即使免疫抑制浓度在治疗窗内,患者仍然发生排斥反应或产生毒性反应。此外,传统的治疗药物浓度监测只有在患者服药后并且药物达到稳态后进行,鉴于此,可能需要一种新的策略对传统方法进行补充,实施个体化免疫抑制治疗。
基因组时代的来临催生了药物基因组学,这是一门寻找药物治疗与个体遗传背景差异的科学。尽管受者年龄、体重、器官功能、药物相互作用、疾病状况等非遗传因素也会造成药物反应的个体差异,但是20%~95%的药物反应和处置的个体差异是遗传因素引起的,而且伴随人的一生。近年,随着药物基因组学的发展,研究不同个体间药物代谢动力学和药物效应动力学差异的分子遗传机制越来越受到人们的重视。当前研究主要着眼于编码药物代谢酶、药物转运体、药物作用靶点活性成分基因的多态性等方面。许多研究者认为上述基因的多态性是引起同一种药物相似剂量在不同个体间产生不同反应的主要原因。
药物基因组学的一个突出优点是常用的几种免疫抑制剂代谢途径是相同或类似的。CsA、Tac、SRL和依维莫司(Everolimus)均通过细胞色素P450酶系(CYP3A4、CYP3A5)进行代谢,所以,对于移植受者基因型的研究结果可以同时适用于多种免疫抑制剂。药物基因组学通过遗传学特征来实施个体化免疫抑制治疗,对确定术后免疫抑制剂的初始剂量、改善患者预后有重要的实用价值。但除遗传因素外,环境因素和非遗传学因素也能明显影响药物代谢动力学和药物效应动力学,如肝肾功能不全、消化道功能障碍、药物相互作用等。因此,从这个角度分析,药物基因组学将永远无法替代治疗药物浓度监测,而且是对其的一种补充策略。
一、免疫抑制剂的药物基因组学研究概述
1.钙调磷酸酶抑制剂(CNI)
目前CNI中只有CsA和Tac两种,其结构虽然不同,但均通过P-糖蛋白(P-gp)和P-450酶系转运和代谢,作用靶点也相似。转运药物的P-gp与耐药性有关,是多药耐药基因MDR-1基因的编码产物。P-gp的主要作用是能量依赖性地将作用底物由细胞膜内转运至细胞膜外,即跨膜渗透泵的作用。P-gp的表达与功能可以影响细胞内药物含量。编码 P-gp的MDR-1基因位于人类染色体7q21.1~21.12,基因全长约209kb,由28个外显子编码1 280个氨基酸。在MDR-1已发现的48个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)中,外显子 21、26和 12的 G2677 T/A、C3435T和C1236T和启动子序列中第129位点T突变为C的,SNP具有重要功能意义,并且前三者之间有一定的连锁,连锁程度在不同种族间差异很大。
3435TT基因型肾移植受者CsA C2/剂量/体重的比值显著高于CC基因型受者,而在健康志愿者与肾移植受者进行的CsA药代动力学试验中发现,不同C3435T突变基因型间药代动力学指标无差异。CsA肾毒性的产生与P-gp表达不足相关。3435TT供体的受者,移植后CsA肾毒性发生率显著高于接受其他基因型供体的受者,可能与以下部分机制有关:供者MDR-1基因多态性决定了供者器官P-gp表达功能与暴露在CsA环境下P-gp上调能力有关,TT基因型供者器官内皮细胞与肾小管上皮细胞P-gp上调不足,CsA不能有效泵出细胞外,使胞内药物浓度相对过高而产生肾毒性。外显子2 677位突变是Tac神经毒性的阳性预测因子。
尽管MDR-1基因对CsA和Tac的药代动力学特征预测作用存在争议,但由于P-gp是保护组织细胞免受外源性药物损伤的一种主要机制,故供体、受体MDR-1基因多态性,对预测CNI药代动力学和不良反应发生具有一定价值。
另一个与CNI药物代谢相关的药物基因组学研究聚集于细胞色素P3A(cytochrome P3A,CYP3A)基因。细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)是一大类药物代谢酶,参与许多药物、生物异源物质和内源性物质的代谢。其中CYP3A亚家族在人的肝脏和小肠中表达最丰富,它由CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7等组成。临床常用药物的氧化、还原大都通过CYP3A4、CYP3A5催化完成。
CYP3A4和CYP3A5基因位于人类第7号染色体q21.1~22.2,基因全长分别为27.2kb和31.8kb,都有13个外显子,编码502个氨基酸,编码CYP3A4和CYP3A5的氨基酸有84%相似性。CYP3A4活性与CYP3A mRNA表达量呈正相关,表明影响CYP3A4表达主要是转录水平的调控。CYP3A5活性的差异主要是单核苷酸多态性造成的。
2.霉酚酸(MPA)
MMF和EC-MPS的活性成分为 MPA。MPA在体内代谢首先是在二磷酸尿苷-葡萄糖醛酸转移酶(UDPGT)作用下生成7-氧-霉酚酸糖苷(MPAG)。UDPGT是一个超家族,迄今在人体中已发现至少20种不同序列。至少3种异构体与MPA代谢有关,即UDPGT1A8、UDPGT1A9和UDPGT1A10。在现有研究结果中,UGT1A8*1aTA>G的单碱基对改变导致了沉默突变,UGT1A8*1A173C277、UGT1A8*2G173C277、UGT1A8*3A173Y277的突变则导致了有功能意义氨基酸的位置替换。这些遗传多态性都会导致MPA体内代谢动力学的变化。
3.西罗莫司(RPM)
SRL是新型免疫抑制剂,在化学结构上与FK-506类似,在细胞内与FK-506结合蛋白(FKBP)形成复合物。该复合物与哺乳动物靶位(mTOR)的激酶结合。近年来的研究表明,遗传学突变可影响机体对SRL敏感性。这些突变主要发生在FKBP基因,和mTOR基因突变有关,也可能与mTOR调节蛋白缺陷有关。
4.皮质激素
20%~30%的急性排斥反应是激素耐受性的,遗传学因素起了关键性作用。已经发现的糖皮质激素受体的几种SNP,可以导致机体对皮质激素敏感性的改变。此外,谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因的遗传学多态性可能也与激素耐受有关。
然而,除药物基因组学外,细胞因子基因多态性对器官移植后免疫抑制剂应用也有指导意义。各种合成量的细胞因子对许多疾病发生及病理过程产生不同影响,与器官移植关系密切的细胞因素主要包括 TNF、IL-10、IL-6、TGF、IFN 等,其中 TNF、IL-10、IL-6与移植后急性排斥的关系较密切,而TGF、IFN对慢性排斥影响较明显。
二、免疫抑制药物的联合应用方案
肾移植是终末期肾病最理想的治疗措施,目前在我国已有数以万计的肾病患者接受了肾移植。如何提高移植物和移植受者长期存活率是肾移植面临的首要问题,规范免疫抑制药物的使用则是其中的核心任务之一。
然而,由于移植排斥反应非常复杂,免疫抑制药物作用又有限,并且不同的免疫抑制药物作用机制和环节各不相同,即使最大剂量的单一药物也不可能完全防止或抑制免疫应答的所有反应。例如,T细胞早期激活抑制剂对抗体已存在的超急性排斥反应没有作用;细胞因子抑制剂可以减轻排斥反应的临床表现,却掩盖了潜在的异常反应。联合用药的原则为选择作用机制互补,而没有毒性叠加或潜在不良相互作用的药物,使临床既能达到需要的免疫抑制效果、减少排斥反应的发生,又能降低不同免疫抑制药物的毒副作用、减少药物并发症的发生。
近年来,可供临床应用的免疫抑制药物日益增多,由此而组合成的免疫抑制方案更是层出不穷,但无论采用哪种免疫抑制方案,其5年的人/肾存活率均无明显差异。现就临床常用的免疫抑制方案介绍如下。
1.CsA、Aza、Pred三联免疫抑制药物应用方案
自从20世纪80年代CsA问世以来,以CsA、Aza、Pred三联免疫抑制药物方案作为基础免疫抑制治疗方案广泛应用于临床,取得了令人惊喜的移植效果,从此成为肾、肝、心、肺、胰腺和小肠等各类器官移植和细胞移植后免疫抑制治疗的基石,在器官移植医学的发展中起到了至关重要的作用。
采用此方案使AR的发生率明显降低,使移植肾的急性排斥反应由>50%减至<30%,移植肾1年存活率>85%,甚至达90%以上,从而,彻底改变了临床肾移植的状况。
(1)使用方法:
①CsA在肾功能恢复正常或接近正常后应用,初始剂量为6~8mg/(kg·d),DGF时 CsA用量减半;②Aza在骨髓造血功能恢复稳定后应用,用量为50~75mg/d;③Pred在冲击治疗停止后应用,起始量为40~60mg/d,每天递减5~10mg,维持量 10mg/d。
(2)目标浓度:
为保证有效抑制急性排斥反应,此方案的CsA目标浓度见表6-8。
表6-8 CsA、Aza、Pred三联免疫抑制方案的CsA目标浓度
2.CsA、MPA、Pred三联免疫抑制药物应用方案
20世纪90年代后期,由于吗替麦考酚酯(MMF)问世,其肝毒性小,继而采用CsA、MMF、Pred新三联免疫抑制治疗方案,本方案有利于移植肾的早期恢复及移植肾功能的长期稳定的免疫治疗,使急排发生率进一步降低,近期移植肾存活率进一步提高。MMF的临床应用为减少CsA剂量和降低CsA毒性提供了一定的空间。
(1)使用方法:
①CsA在肾功能恢复正常或接近正常后应用,初始剂量为6~8mg/(kg·d),DGF时 CsA用量减半;②MMF或EC-MPS术后开始应用,用量为1.0~2.0g/d或0.72~1.44g/d;③Pred在冲击治疗停止后应用,起始量为40~60mg/d,每天递减5~10mg,维持量20mg/d。
(2)目标浓度:
患者的CsA目标浓度的范围应个体化,制订目标浓度时应综合考虑。总的来说此方案的浓度范围要较老三联用药方案为低。辅助药物的使用可影响CsA的目标浓度,如三联方案时CsA浓度可低于二联方案;与Aza合用时,CsA剂量应稍高于与MMF/EC-MPS合用;与SRL/依维莫司合用时,应降低CsA的目标浓度。
3.FK-506(Tac)、MPA、Pred三联免疫抑制药物应用方案
Tac于1994年被美国FDA批准用于肝移植临床,于1997年被批准用于肾移植临床。此方案已广泛应用于各种实质脏器移植的临床移植,是目前免疫抑制作用强的组合,排斥反应发生少,肝肾毒性作用较轻,但胰腺损害概率高,易致移植术后高血糖,在高危移植患者应用效果好。
(1)使用方法:
①FK-506 起始量为0.1~0.2mg/(kg·d),根据血药浓度调整剂量,维持血药浓度在治疗窗范围;②MMF或EC-MPS术后开始应用,用量为1.0~1.5g/d或0.72~1.08g/d。③Pred用量减低,起始量10mg/d维持。
(2)目标浓度:
FK-506谷值的推荐治疗窗浓度见表6-9。
表6-9 FK-506三联免疫抑制方案治疗窗浓度
4.Rapa、MPA、Pred三联免疫抑制药物应用方案
西罗莫司由于具有较好的免疫抑制效果和抗肿瘤作用,又无肾和胰腺等毒性损害,近年来,采用Rapa、MPA、Pred三联免疫抑制药物应用方案逐渐增多。主要适用于:①移植肾功能慢性损害(CAN);②血肌酐连续2次升高大于20%(排除AR和可逆转的急性中毒),且血常规正常和无蛋白尿;③肿瘤患者移植术后或伴发肿瘤患者调整免疫抑制方案等。具体用法如下:
(1)使用方法:
①Rapa首次剂量 1.0mg/d,维持量0.5~1.0mg/d,根据血药浓度调整剂量,维持血药浓度5~8ng/ml;②MMF或EC-MPS术后开始应用,用量为1.0~1.5g/d或0.72~1.08g/d。③Pred起始量10~20mg/d。
(2)目标浓度:
Rapa三联免疫抑制方案治疗窗浓度见表6-10。Rapa与FK-506联合应用时,其浓度要求两者浓度的和应≥10ng/ml。Rapa与CsA联合应用时,CsA浓度除于100的商相加的和≥10ng/ml。
表6-10 Rapa三联免疫抑制方案治疗窗浓度