托莫西汀在注意力缺陷多動(dòng)障礙患兒中的精準(zhǔn)藥學(xué)研究：CYP2D6基因檢測(cè)和治療藥物監(jiān)測(cè)

符迪 郭宏麗 胡雅慧 綜述 陳峰 審校

（1.南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院藥學(xué)部藥學(xué)研究中心，江蘇南京 210008；2.中國(guó)藥科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床藥學(xué)學(xué)院，江蘇南京 211198）

托莫西汀是一種選擇性去甲腎上腺素再攝取抑制劑，是美國(guó)食品和藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的第一種用于治療兒童和成人注意力缺陷多動(dòng)障礙（attention deficit hyperactivity disorder，ADHD） 的非興奮劑藥物[1-2]。多項(xiàng)多中心、雙盲隨機(jī)臨床試驗(yàn)證實(shí)托莫西汀的療效較好，且具有較好的耐受性和安全性[3]。最新的中國(guó)注意缺陷多動(dòng)障礙防治指南[4]和專(zhuān)家共識(shí)[5]建議將托莫西汀作為治療ADHD的一線(xiàn)藥物。然而，托莫西汀在所有接受治療的患者中療效不一致。一項(xiàng)回顧性研究結(jié)果顯示，47%的患者應(yīng)答較好，13%的患者療效不明顯，還有40%的患者對(duì)托莫西汀治療無(wú)響應(yīng)[6]。研究表明，在血漿中，托莫西汀的峰濃度與其療效（減少ADHD癥狀）的相關(guān)性最好[7]。雖然濃度的顯著差異可能部分解釋其臨床療效的差異，但值得指出的是，在患者的診斷、癥狀、給藥方案相同，且托莫西汀的峰濃度相似的情況下，療效和不良反應(yīng)仍然會(huì)出現(xiàn)完全不同的現(xiàn)象[8-9]。這種顯著的個(gè)體間差異亟需深入研究。

藥物基因組學(xué)和治療藥物監(jiān)測(cè)（therapeutic drug monitoring，TDM）技術(shù)是實(shí)現(xiàn)個(gè)體化給藥的有效技術(shù)手段。為了更好地實(shí)現(xiàn)托莫西汀在兒童ADHD群體中的精準(zhǔn)用藥，本文將從托莫西汀的體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)過(guò)程出發(fā)，圍繞以上兩個(gè)方面的最新進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 托莫西汀的藥代動(dòng)力學(xué)特征

托莫西汀口服后吸收迅速、完全，給藥后1～2 h可達(dá)到峰濃度。在體內(nèi)，其分布良好，表觀分布體積約為0.85 L/kg。在血漿中，98%的托莫西汀與血漿蛋白結(jié)合，其中主要是與血清白蛋白結(jié)合[10-11]。托莫西汀本身是一種活性母體化合物，可通過(guò)CYP2D6在肝臟代謝產(chǎn)生活性代謝物4-羥基托莫西汀，但這種代謝物會(huì)迅速被葡糖醛酸轉(zhuǎn)化成不具備活性的4-羥基托莫西汀-O-葡糖苷酸結(jié)合物。研究顯示，短暫存在未結(jié)合的活性代謝物的循環(huán)濃度大約是母體化合物的1%[12]。此外，CYP2C19、CYP1A2、CYP2A6、CYP2E1和CYP3A也有助于4-羥基托莫西汀的形成，但相比于主要代謝酶CYP2D6，上述代謝酶的代謝速率要慢得多，對(duì)代謝清除的貢獻(xiàn)也較小。另外，在很小程度上，CYP2C19負(fù)責(zé)非活性N-去甲基托莫西汀的形成，隨后通過(guò)CYP2D6代謝為N-去甲基-4-羥基托莫西汀[13]。托莫西汀在肝臟中的代謝途徑如圖1所示。最后，80%以上的代謝終產(chǎn)物通過(guò)尿液排出，少量以糞便排出?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，托莫西汀在6歲以上兒童和青少年中的藥代動(dòng)力學(xué)過(guò)程與成人相似[14]。

圖1 托莫西汀在肝臟中的代謝途徑[11] 托莫西汀在肝臟主要由CYP2D6代謝形成4-羥基托莫西汀。少部分的托莫西汀通過(guò)CYP2C19代謝為N-去甲基托莫西汀后，再通過(guò)CYP2D6代謝為N-去甲基-4-羥基托莫西汀。以上代謝物最終被葡糖醛酸轉(zhuǎn)化成4-羥基托莫西汀-O-葡糖苷酸結(jié)合物。[UGT]尿苷二磷酸葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶。

2 托莫西汀的藥物基因組學(xué)研究

CYP2D6是托莫西汀的最主要代謝酶，其基因多態(tài)性影響酶活性[10]，亦與托莫西汀的體內(nèi)暴露、療效及安全性密切相關(guān)[7]。此外，每種藥物代謝酶的活性在發(fā)育過(guò)程中都有自己的成熟時(shí)間和變化趨勢(shì)。研究報(bào)道，CYP2D6的發(fā)育在5～6歲時(shí)便已經(jīng)達(dá)到成人成熟水平[15]。而托莫西汀主要用于6歲以上群體，因此推測(cè)CYP2D6基因多態(tài)性對(duì)兒童及青少年的影響與成人相似。本部分內(nèi)容圍繞CYP2D6基因多態(tài)性進(jìn)行重點(diǎn)闡述。

2.1 CYP2D6的基因型和表型

迄今為止，已有超過(guò)100個(gè)CYP2D6等位基因被發(fā)現(xiàn)報(bào)道。一般而言，CYP2D6變異等位基因可分為功能正常的等位基因（編碼功能蛋白，如CYP2D6*1、*2、*27、*35）、功能下降的等位基因（酶活性明顯下降，如CYP2D6*10、*17、*29、*36、*41、*47）和非功能等位基因（無(wú)活性等位基因，不編碼功能蛋白，如CYP2D6*3、*4、*5、*6、*14）[16-17]。各等位基因的突變頻率在地理、種族和民族群體中均存在顯著差異[18-20]。CYP2D6*4、CYP2D6*17和CYP2D6*10分別是高加索人、非洲裔人和亞洲人最常見(jiàn)的基因多態(tài)性[18]。不同等位基因突變導(dǎo)致的功能變化不盡相同，因此，確定CYP2D6等位基因所代表的表型對(duì)改善基因型指導(dǎo)的藥物治療響應(yīng)預(yù)測(cè)具有重要意義[16]。

等位基因的組合用于確定患者的二倍型。每個(gè)功能組被分配一個(gè)從0到1的活動(dòng)值（如0表示無(wú)活性，0.5表示功能下降，1.0表示正常功能）[21]。因此，CYP2D6活性評(píng)分（activity score，AS）是分配給每個(gè)等位基因的值的總和，通常范圍為0～3，但在罕見(jiàn)情況下也可能超過(guò)3[21]。臨床藥物遺傳學(xué)實(shí)施聯(lián)盟（Clinical Pharmacogenetic Implementation Consortium，CPIC）[7]和荷蘭藥物遺傳學(xué)工作組（Dutch Pharmacogenetics Working Group，DPWG）[17]分別采用并規(guī)范了CYP2D6基因型-表型翻譯系統(tǒng)和AS系統(tǒng)。但兩個(gè)組織對(duì)CYP2D6的四種不同表型的AS劃分并不相同。最近，另一個(gè)項(xiàng)目協(xié)調(diào)了CPIC和DPWG使用的翻譯系統(tǒng)，并就如何將CYP2D6基因型匹配為相應(yīng)的代謝表型達(dá)成了共識(shí)[17]。其標(biāo)準(zhǔn)的做法如下：AS=0為弱代謝者 （poor metabolizers，PMs），AS=0.25、0.5、0.75或1為中間代謝者（intermediate metabolizers，IMs），AS=1.25、1.5、2.0或2.25被定義為正常代謝者（extensive metabolizers，EMs），以及AS＞2.25為超快代謝者（ultrarapid metabolizers，UMs）。該標(biāo)準(zhǔn)化的操作方法將用于之后所有更新的CPIC和DPWG指南[17]。當(dāng)然，值得指出的是，由于CYP2D6等位基因頻率在不同種族間分布不同，導(dǎo)致CYP2D6代謝表型分布也存在明顯的種族差異[22]。例如，PMs在高加索人中占7%～10%，而在亞洲人群中，PMs只占0%～1%，因?yàn)閬喼轈YP2D6*3和CYP2D6*4的分布頻率較低[22]。CYP2D6主要突變位點(diǎn)及表型在各人群的分布頻率如表1所示。

表1 CYP2D6主要位點(diǎn)在東亞、歐洲和美國(guó)人群中的突變頻率及表型頻率＊ （%）

2.2 CYP2D6基因多態(tài)性與托莫西汀體內(nèi)暴露的相關(guān)性研究

成人藥代動(dòng)力學(xué)研究表明，在EMs和PMs中，托莫西汀的平均半衰期（half-life，t1/2）分別為5.2 h 和 21.6 h[10]。PMs的曲線(xiàn)下的面積 （area under the curve，AUC）比EMs約高10倍，穩(wěn)態(tài)下的口服清除率是EMs的10%，從而會(huì)導(dǎo)致更高暴露[12]。事實(shí)上，兒童PMs和EMs之間的托莫西汀暴露差異與成人中觀察到的差異是一致的[14]。在單劑量托莫西汀的CYP2D6基因型分層藥代動(dòng)力學(xué)研究中，觀察到攜帶不同基因分型的ADHD患兒的AUC范圍有30倍差異之多[12]。Brown等[12]研究結(jié)果顯示PMs組的峰濃度、達(dá)峰時(shí)間較IMs、EMs1（一個(gè)功能等位基因）、EMs2（兩個(gè)功能等位基因）組明顯增高。托莫西汀的口服清除率亦與基因型顯著相關(guān)，PMs組口服清除率為EMs2組的6.0%。此外，PMs組t1/2比IMs組長(zhǎng)2.9倍，比EMs1和EMs2組長(zhǎng)5.4～5.9倍。該研究的另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是，IMs組托莫西汀的暴露處于PMs和EMs1組之間，這也表明單純將兒童受試者分為PMs和非PMs（EMs）組不足以制定基于基因型的給藥策略。

另一方面，CYP2D6*10等位基因作為亞洲人群中最常見(jiàn)的等位基因，對(duì)于中國(guó)人群托莫西汀的臨床個(gè)體化給藥具有指導(dǎo)意義。研究顯示，在中國(guó)和日本人群中，攜帶CYP2D6*10/*10基因型的成人受試者比EMs受試者具有更高的托莫西汀暴露，但由于研究對(duì)象數(shù)量有限，這種差異在臨床中并不顯著[23]。一項(xiàng)基于CYP2D6*10等位基因?qū)YP2D6*wt/*wt（*wt=*1或*2）、*wt/*10、*10/*10基因型健康成人受試者藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響進(jìn)行的研究顯示，與CYP2D6*wt/*wt組相比，CYP2D6*10/*10組峰濃度增加了1.74倍，AUC0-∞增加了3.40倍，表觀口服清除率降低了69.7%（P＜0.001）[24]。在對(duì)19名健康韓國(guó)成人的藥代動(dòng)力學(xué)研究中，攜帶CYP2D6*10/*10基因型受試者的峰濃度、AUC0-24、AUC0-∞和t1/2參數(shù)分別比CYP2D6*wt/*wt組高1.5倍、3.1倍和2.0倍[25]。值得指出的是，托莫西汀在CYP2D6不同基因多態(tài)性?xún)和颊咧械乃幋鷦?dòng)力學(xué)仍需進(jìn)一步研究。

2.3 CYP2D6基因多態(tài)性與托莫西汀臨床療效、安全性的關(guān)系

已有學(xué)者針對(duì)接受托莫西汀治療的ADHD患者進(jìn)行了CYP2D6基因多態(tài)性和臨床療效的相關(guān)性研究，未發(fā)現(xiàn)單個(gè)多態(tài)性與托莫西汀療效的關(guān)聯(lián)性[26]。但在研究中通過(guò)單倍體分析發(fā)現(xiàn)GAC單倍體與緩解狀態(tài)之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的關(guān)聯(lián)，也發(fā)現(xiàn)與治療有效性存在相關(guān)趨勢(shì)，表明在接受托莫西汀治療的ADHD受試者中，CYP2D6基因多態(tài)性可能與ADHD癥狀的改善存在某種程度的關(guān)聯(lián)[26]。這仍需更大量的樣本來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。Michelson等[14]在托莫西汀治療ADHD的兒童和青少年群體中觀察了CYP2D6代謝表型對(duì)其療效、安全性和耐受性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，與EMs患兒相比，PMs患兒心率和舒張壓增加更大，體重增長(zhǎng)更小，也更易出現(xiàn)如食欲下降和震顫等不良反應(yīng)。該研究認(rèn)為PMs患兒服用1.8 mg/(kg·d)的托莫西汀可能療效更好，但與同等劑量的EMs患兒相比，心血管張力增加更大。

一般而言，托莫西汀治療的療效和不良反應(yīng)在很大程度上取決于暴露量[25]。CYP2D6活性的降低導(dǎo)致相同劑量下托莫西汀暴露的顯著增加，不良反應(yīng)增加，隨后不得不比代謝能力較強(qiáng)的患者更頻繁地停藥[25]。在接受托莫西汀治療的PMs中，最常見(jiàn)的非特異性不良反應(yīng)包括口干、抑郁和失眠[14]。因此，對(duì)于這些患者，建議使用比EMs較低的托莫西汀劑量。相反，UMs或部分EMs則因缺乏療效而停用托莫西汀[25]。然而，在其他一些研究中并沒(méi)有證據(jù)支持峰濃度與不良反應(yīng)之間存在相關(guān)性[8]。

2019年發(fā)布的最新CPIC指南建議，根據(jù)CYP2D6的基因型和托莫西汀穩(wěn)態(tài)血藥濃度峰值共同指導(dǎo)臨床托莫西汀的劑量選擇[7]。與CYP2D6的EMs或UMs相比，PMs更可能對(duì)托莫西汀治療產(chǎn)生響應(yīng)。DPWG的劑量建議與目前產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)相同，并沒(méi)有對(duì)不同CYP2D6表型的患者給出明確和具體的治療劑量建議。臨床醫(yī)生應(yīng)該警惕PMs型患者群體不良反應(yīng)的發(fā)生。同時(shí)UMs型患者的臨床療效需要密切監(jiān)測(cè)，因?yàn)榭赡軙?huì)發(fā)生療效降低的情況，此時(shí)使用替代藥物進(jìn)行治療可能更合適[27]?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，EMs或UMs應(yīng)密切監(jiān)測(cè)臨床療效降低狀況，PMs應(yīng)密切監(jiān)測(cè)不良反應(yīng)[27]。

3 托莫西汀的TDM

TDM是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)用藥的有效技術(shù)手段。筆者團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立了托莫西汀峰濃度的檢測(cè)方法，并成功應(yīng)用于臨床實(shí)踐[28]?？傮w而言，關(guān)于托莫西汀TDM的研究尚處于起步階段。在本部分，筆者將對(duì)托莫西汀的相關(guān)TDM研究進(jìn)行闡述。

3.1 托莫西汀濃度測(cè)定方法

目前報(bào)道的分析方法有高效液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)和液相色譜帶紫外檢測(cè)器技術(shù)等。然而，大部分方法采用了耗時(shí)的液-液萃取或固相萃取，效率降低。此外，有些方法需要消耗大量的血漿樣本，大部分為500 μL。筆者團(tuán)隊(duì)建立了一種快速、靈敏、簡(jiǎn)便的測(cè)定人血漿中托莫西?。ㄑ獫{樣本50 μL）的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法。該方法成功地在極寬的濃度范圍內(nèi)（0.5～2 000 ng/mL） 測(cè)定了托莫西汀的峰濃度[28]。近年來(lái)，以上濃度檢測(cè)方法已被用于為ADHD兒童和青少年的臨床實(shí)踐，為托莫西汀的體內(nèi)暴露提供了有用的信息，有助于劑量選擇和優(yōu)化。

3.2 托莫西汀的TDM研究

迄今為止，僅有4項(xiàng)指南或研究對(duì)托莫西汀的治療參考范圍給出了建議。根據(jù)最新的神經(jīng)精神藥理學(xué)TDM共識(shí)指南，攝入1.2 mg/(kg·d)托莫西汀后60～90 min檢測(cè)到200～1 000 ng/mL的峰濃度通常被認(rèn)為是“治療參考范圍”，但僅適用于成年人[9]。CPIC指南中指出ADHD兒童和青少年的治療參考范圍也在200～1 000 ng/mL之間。當(dāng)穩(wěn)態(tài)血藥濃度峰值＞400 ng/mL時(shí)，可觀察到響應(yīng)的適度改善。根據(jù)CYP2D6基因型信息，分別建議UMs、EMs和未攜帶CYP2D6*10等位基因的IMs在給藥后1～2 h、攜帶CYP2D6*10等位基因的IMs在給藥后2～4 h，而PMs給藥后4 h監(jiān)測(cè)其穩(wěn)態(tài)血藥濃度峰值[7]。

此外，Sugimoto等[29]進(jìn)行的一項(xiàng)非隨機(jī)前瞻性研究結(jié)果顯示，當(dāng)最后一次給藥后約12 h采血的血藥濃度超過(guò)64.60 ng/mL時(shí)，ADHD患兒對(duì)托莫西汀治療更有可能產(chǎn)生響應(yīng)。最近，一項(xiàng)研究首次在小樣本情況下描述了體重標(biāo)準(zhǔn)化劑量和托莫西汀血藥濃度之間呈顯著正相關(guān)，表明兒童和青少年患者的治療參考范圍比成人患者更窄。托莫西汀對(duì)兒童和青少年患者的初步治療參考范圍為100～400 ng/mL[8]?？傊?，在這些研究結(jié)果不一致的情況下，我們亟需未來(lái)在更大樣本量的人群中收集更多的數(shù)據(jù)。

筆者團(tuán)隊(duì)建立的測(cè)定方法已面向臨床提供檢測(cè)服務(wù)。結(jié)合目前研究數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)初步分析，本院患兒托莫西汀峰濃度在300 ng/mL以上，臨床療效較佳。低劑量托莫西汀伴隨低暴露和耐受性較好的情況下，建議適當(dāng)增加劑量達(dá)到有效治療范圍。高劑量[＞1.2 mg/(kg·d)]伴隨低暴露和不耐受的情況下，增加劑量已毫無(wú)意義，建議更換治療藥物。

4 結(jié)論與展望

綜上所述，基于TDM和藥物基因組學(xué)的精準(zhǔn)藥學(xué)策略可能為實(shí)現(xiàn)托莫西汀個(gè)體化用藥提供新的技術(shù)支撐。另外，群體藥代動(dòng)力學(xué)模型可以根據(jù)有限的藥物濃度指導(dǎo)劑量調(diào)整，是促進(jìn)個(gè)體化用藥的有效手段[30-31]。因此，用數(shù)據(jù)和證據(jù)來(lái)清楚地描述劑量-暴露-效應(yīng)關(guān)系，確定中國(guó)ADHD患兒的治療參考范圍，在此基礎(chǔ)上，使用非線(xiàn)性混合效應(yīng)建模方法來(lái)分析接受托莫西汀治療的患兒劑量、濃度與時(shí)間之間的關(guān)系，構(gòu)建與之相匹配的群體藥代動(dòng)力學(xué)模型，是值得關(guān)注和期待的。