精神分裂癥患者CYP2D6*10基因多態(tài)性與血清利培酮濃度的量化關(guān)系研究

陳潔 宋明芬 閆盼 王姝琪 王晟東 王澤民 王玉文 施劍飛

精神分裂癥是常見的重型精神病之一，在我國精神分裂癥的終身患病率約為0.6%[1-3]。該病病程遷延，致殘率高，易給患者、家庭和社會帶來沉重的負(fù)擔(dān)。利培酮是臨床上廣泛應(yīng)用的非典型抗精神病藥物之一，可有效改善患者的精神病性癥狀，但仍有部分患者治療效果不理想。影響抗精神病藥物療效的因素眾多，從藥效動力學(xué)角度分析，主要因素首先是血液中的藥物濃度。研究表明，利培酮主要經(jīng)過肝臟中的細(xì)胞色素P450酶（cytochrome P450,CYP）2D6代謝分解為9-羥利培酮[4]。然而，CYP2D6代謝酶的功能具有很大的個(gè)體差異，這是因?yàn)榫幋a酶的基因具有高度多態(tài)性，通過不同變異引起酶的功能改變[5]。其中CYP2D6*10是亞洲人群中最常見的突變位點(diǎn)[6]。已有研究表明，血清利培酮濃度在不同的CYP2D6*10基因型中差異顯著[7]，但是迄今為止未見兩者間的量化關(guān)系報(bào)道。因此，本研究擬通過測定CYP2D6*10基因多態(tài)性，分析其對血清利培酮濃度的影響，初步建立不同CYP2D6*10基因型中血清利培酮濃度的量化模型并進(jìn)行驗(yàn)證，為精神分裂癥患者的精準(zhǔn)用藥提供依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2019年5月至2022年5月杭州市第七人民醫(yī)院收治住院的接受利培酮單一治療的精神分裂癥患者197例為研究對象。其中男123例，女74例；年齡20～58（40.36±15.18）歲；首次發(fā)病年齡14～51（26.21±9.59）歲；BMI（24.43±5.06）kg/m2；病程 11.00（5.00，20.50）年；吸煙36例；飲酒4例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)2位臨床精神科醫(yī)師診斷、符合國際疾病分類第10版（ICD-10）中精神分裂癥的標(biāo)準(zhǔn)；（2）年齡18～60歲；（3）精神分裂癥急性發(fā)作期；（4）不接受任何物理治療（如無抽搐電休克治療、重復(fù)經(jīng)顱磁刺激治療等）。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患嚴(yán)重腦、心、肝、腎、內(nèi)分泌等軀體疾病者；（2）患其他類型精神疾病者；（3）精神活性物質(zhì)濫用、成癮者；（4）難治型精神分裂癥；（5）合并用其他抗精神病藥物者。本研究經(jīng)杭州市第七人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批通過，所有患者及家屬均知情同意。

1.2 利培酮治療方案 參照利培酮片（商品名：單克，規(guī)格：1 mg×30片，國藥準(zhǔn)字：H20050410，常州四藥制藥有限公司）說明書給予單藥治療，2次/d。起始劑量為1 mg/次，而后根據(jù)病情進(jìn)行劑量調(diào)整，最大劑量不超過10 mg/d。

1.3 血清利培酮濃度檢測 患者服用利培酮治療4周后，于次日7:00服用晨藥前抽取外周靜脈血3 ml置于含分離膠和促凝劑的真空采血管中，由杭州佰辰醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行血清利培酮濃度測定。色譜柱Waters XBridge C18，規(guī)格：100 mm×4.6 mm，3.5 μm；在35 ℃柱溫下，進(jìn)樣10 μl進(jìn)行測定。流動相乙腈-水（含0.1%甲酸）以流速1 ml/min進(jìn)行梯度洗脫并完成質(zhì)譜測定。臨床上患者服用利培酮的劑量存在差異，而劑量影響血清利培酮濃度，因此，本研究將血清利培酮總活性產(chǎn)物濃度除以藥物劑量（即每服用1 mg利培酮總活性產(chǎn)物血清藥物濃度）作為基因型間血清利培酮濃度比較指標(biāo)。

1.4 基因多態(tài)性測定 所有患者在血清利培酮濃度測定采血時(shí)，同時(shí)抽取外周靜脈血2 ml于乙二胺四乙酸鹽（EDTA）抗凝管中，-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。按照核酸提取純化試劑盒（蘇州曠遠(yuǎn)生物分子技術(shù)有限公司）說明書進(jìn)行DNA提取及純化；采用熒光PCR法檢測患者CYP2D6*10基因型。儀器為美國應(yīng)用生物系統(tǒng)（ABI）公司生產(chǎn)的Stepone Plus實(shí)時(shí)熒光PCR擴(kuò)增儀。PCR擴(kuò)增循環(huán)條件及熒光采集設(shè)置如下：50℃去污染2 min，95℃預(yù)變性3 min，以95℃20 s、62℃30 s的條件進(jìn)行40個(gè)擴(kuò)增循環(huán)，第11～40個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)進(jìn)行熒光信號采集；設(shè)置FAM和VIC雙通道采集熒光信號，F(xiàn)AM檢測通道選擇CYP2D6*10 C等位基因，VIC檢測通道選擇CYP2D6*10 T等位基因。基因型分為CC型、CT型、TT型。

1.5 模型分組 采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為血清利培酮濃度預(yù)測模型的預(yù)測組99例和驗(yàn)證組98例，分別用于血清利培酮濃度預(yù)測模型構(gòu)建和血清利培酮濃度預(yù)測模型的驗(yàn)證分析。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用 Mann-Whitney U 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用逐步回歸分析血清利培酮濃度的影響因素。采用曲線估計(jì)選取最佳擬合曲線得到預(yù)測血清利培酮濃度。采用Pearson相關(guān)分析預(yù)測血清利培酮濃度和實(shí)際血清利培酮濃度的相關(guān)性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CYP2D6*10各基因型患者每服用1 mg利培酮總活性產(chǎn)物血清藥物濃度比較 本研究顯示，CYP2D6*10各基因型患者每服用1 mg利培酮總活性產(chǎn)物血清藥物濃度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。與CC型比較，CT型和TT型患者每服用1 mg利培酮總活性產(chǎn)物血清藥物濃度均升高（均P＜0.05）；與CT型比較，TT型患者每服用1 mg利培酮總活性產(chǎn)物血清藥物濃度明顯升高（P＜0.01），見表1。

表1 CYP2D6*10各基因型患者每服用1 mg利培酮總活性產(chǎn)物血清藥物濃度比較（μg·L-1·mg-1）

2.2 CYP2D6*10基因多態(tài)性與血清利培酮濃度量化關(guān)系分析

2.2.1 預(yù)測組和驗(yàn)證組一般資料比較 兩組患者性別、年齡、病程、藥物劑量及血清利培酮濃度比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表2。

表2 預(yù)測組和驗(yàn)證組一般資料比較

2.2.2 血清利培酮濃度影響因素分析 血清利培酮濃度逐步回歸分析結(jié)果提示，模型1中藥物劑量與血清利培酮濃度顯著相關(guān)（P＜0.01）；模型2中CYP2D6*10基因多態(tài)性與血清利培酮濃度顯著相關(guān)（P＜0.01），其他變量與血清利培酮濃度均無相關(guān)性（均P＞0.05），見表3。

表3 血清利培酮濃度逐步回歸模型結(jié)果

2.2.3 預(yù)測模型構(gòu)建 結(jié)合影響因素分析結(jié)果，本研究根據(jù)CYP2D6*10基因多態(tài)性，建立藥物劑量和血清利培酮濃度之間的曲線擬合函數(shù)。曲線擬合結(jié)果提示，藥物劑量和血清利培酮濃度冪函數(shù)曲線擬合均最佳，擬合結(jié)果為r=0.84，P＜0.01。具體公式如下，CYP2D6*10 CC型：血清利培酮濃度=6.63×藥物劑量1.05；CYP2D6*10 CT型：血清利培酮濃度=9.92×藥物劑量0.83；CYP2D6*10 TT型：血清利培酮濃度=10.87×藥物劑量0.90。

2.2.4 預(yù)測模型驗(yàn)證 首先采用預(yù)測模型的冪函數(shù)公式對血清利培酮濃度進(jìn)行計(jì)算，得出預(yù)測濃度。然后對預(yù)測血清利培酮濃度和實(shí)際血清利培酮濃度進(jìn)行相關(guān)分析，提示預(yù)測血清利培酮濃度和實(shí)際血清利培酮濃度之間高度相關(guān)（r=0.81，P＜0.01），見圖1。

圖1 血清利培酮濃度預(yù)測結(jié)果與實(shí)際結(jié)果比較

3 討論

CYP2D6是利培酮代謝反應(yīng)中最主要的酶，其基因位于人類22號染色體q13.1上，編碼497個(gè)氨基酸，有100多個(gè)等位基因的變異[8-9]。這些變異包括單個(gè)堿基缺失或插入、堿基替換、大片段基因丟失等，可以導(dǎo)致酶活性的變化，從而影響藥物代謝。根據(jù)CYP2D6基因型的不同所導(dǎo)致被翻譯的酶活性的差異，可將患者分為慢代謝型、中等代謝型、快代謝型、超快代謝型[10]，其中慢代謝型被認(rèn)為是無酶活性，中等代謝型是酶活性降低，快代謝型是正常酶活性，超快代謝型則是酶活性升高。CYP2D6的基因多態(tài)性具有地域和種族差異，研究表明在亞洲人群中主要的突變等位基因是 CYP2D6*10（100C＞T）[6，11]。根據(jù)突變形式，可將CYP2D6*10的基因型分為CC型、CT型、TT型3類。

本研究顯示，除藥物劑量外，CYP2D6*10是影響血清利培酮濃度的主要因素，血清利培酮濃度從低到高順序依次為CC型、CT型、TT型，提示可能是CYP2D6*10基因突變引起代謝酶活性降低，從而使血清利培酮濃度升高。Jukic等[12]研究表明，與快代謝者相比，慢代謝者體內(nèi)的活性利培酮可提升1.6倍（OR=1.568，95%CI：1.401～1.736）。Zhang等[13]研究表明，與快代謝者的活性利培酮濃度比較，中等代謝者高1.18倍（95%CI：1.11～1.25，P＜0.01），慢代謝者高 1.44倍（95%CI：1.23～1.69，P＜0.01）。本研究結(jié)果與目前的大部分報(bào)道一致[14-16]。理論上，慢代謝型患者因?yàn)榍宄俾事?，給予較小的藥物劑量就可以達(dá)到一定療效，而快代謝型患者清除速率快，需要高于正常的藥物劑量才能達(dá)到治療所需的血清藥物濃度。以上報(bào)道雖然得出CYP2D6*10基因多態(tài)性是影響血清利培酮濃度的因素，而且可根據(jù)其基因型進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦嗤幬飫┝吭鰷p，但是增減的程度無具體數(shù)據(jù)支撐，很難用于臨床實(shí)踐。

本研究對血清利培酮濃度、藥物劑量、CYP2D6*10基因多態(tài)性之間進(jìn)行了量化分析，得出了不同CYP2D6*10基因型的血清利培酮濃度與利培酮藥物劑量之間存在冪函數(shù)曲線擬合（r=0.84，P＜0.01）。模型驗(yàn)證中，預(yù)測血清利培酮濃度和實(shí)際血清利培酮濃度之間高度相關(guān)（r=0.81，P＜0.01）。指南及部分研究根據(jù)利培酮治療精神分裂癥的療效以及不良反應(yīng)，得出血清利培酮濃度的治療窗為20～60 μg/L[17-18]，利用本研究的量化模型，可以計(jì)算出適合每例患者的利培酮服藥劑量范圍。另外，本研究認(rèn)為，擬采用利培酮進(jìn)行治療的患者，服藥前進(jìn)行CYP2D6*10基因型檢測，可預(yù)先了解該患者對藥物代謝的速度，初步判定在一定量利培酮服用下其血清濃度，避免血清利培酮濃度過高或者過低，引起嚴(yán)重的不良反應(yīng)或者達(dá)不到藥物起效的閾值。

綜上所述，本研究揭示了不同CYP2D6*10基因型的血清利培酮濃度與利培酮劑量的量化關(guān)系，為精神分裂癥患者利培酮的個(gè)體化治療提供一定的指導(dǎo)。本研究尚有一些不足之處，如未探討其他次要代謝酶基因位點(diǎn)、樣本量偏少等，今后有待探索更多的基因多態(tài)性位點(diǎn)并擴(kuò)大樣本量進(jìn)行深入研究。