藥物代謝相關(guān)基因CYP3A4和ABCB1表達(dá)的遺傳調(diào)控研究.pdf

1、細(xì)胞色素P450酶家族參與了主要的藥物一相代謝。其中，CYP3A是細(xì)胞色素P450酶系中所占組分最多，臨床意義最重要的亞家族。而該亞家族中的CYP3A4是表達(dá)豐度最高的成分，代謝了約一半的臨床用藥。ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族的ABCB1基因，也被稱為MDR1，編碼了跨膜蛋白P糖蛋白，P糖蛋白負(fù)責(zé)一系列結(jié)構(gòu)和生化性質(zhì)上無關(guān)底物的出胞轉(zhuǎn)運(yùn)。CYP3A4和ABCB1在很大程度上影響了藥物代謝動(dòng)力學(xué)后果的個(gè)體間差異，這種差異的很大一部分能夠由遺

2、傳因素來解釋。
　　 CYP3A4的表達(dá)和酶活性存在可以高達(dá)幾十倍的個(gè)體間差異。已有大量關(guān)于CYP3A4基因的變異及其對(duì)基因表達(dá)和功能影響的研究，在基因內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了許多變異，但變異在人群中的頻率都很低，且不能解釋如此大的個(gè)體間表型變異。在73例中國人正常肝臟組織中，我們定量了CYP3A4基因mRNA的表達(dá)水平。選取了位于CYP3A4基因3'端非翻譯區(qū)雜合度較高的rs33972239位點(diǎn)，通過SNaPshot基因分型方法來檢測(cè)CYP

3、3A4基因的等位基因表達(dá)不平衡。亞硫氰酸鹽處理克隆測(cè)序測(cè)定了CYP3A4基因上游CpG甲基化程度。結(jié)果顯示在肝臟組織中CYP3A4的mRNA表達(dá)水平存在很大的個(gè)體間差異，僅觀察到3例樣本表現(xiàn)了等位基因表達(dá)不平衡，CYP3A4基因總體處于高甲基化狀態(tài)，在高表達(dá)和低表達(dá)個(gè)體間甲基化程度沒有差異。CYP3A4基因的表達(dá)差異可能是由多種遺傳的和非遺傳的微效應(yīng)因素造成的，影響CYP3A4基因表達(dá)的順式功能位點(diǎn)的頻率較低，甲基化可能不是影響中國人正

4、常肝臟組織中CYP3A4表達(dá)的因素。
　　 ABCB1基因內(nèi)的常見變異及其對(duì)基因的表達(dá)、功能、藥物反應(yīng)和與疾病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)是藥物遺傳學(xué)研究的一個(gè)焦點(diǎn)。然而，與分子和臨床表型的遺傳關(guān)聯(lián)研究基本沒有得到一致的結(jié)果。在以往的研究中，表型定義的異質(zhì)性干擾了數(shù)據(jù)分析，且研究注意力過分集中于2677G＞A/T和3435C＞T等少數(shù)變異位點(diǎn)上。我們根據(jù)Hapmap數(shù)據(jù)選取了能夠覆蓋ABCB1整個(gè)基因常見位點(diǎn)信息的Tag SNPs來做與肝組織中A

5、BCB1表達(dá)水平的關(guān)聯(lián)分析，并用千人基因組和HapmapⅢ的數(shù)據(jù)作為參考群來做imputation，用Bayesian方法計(jì)算貝葉斯因子(BF)來分析關(guān)聯(lián)性。選取了2677G＞A/T、3435C＞T和rs3842三個(gè)SNP來檢測(cè)等位基因表達(dá)不平衡。在Tag SNPs的分析中，發(fā)現(xiàn)了除2677G＞A/T和3435C＞T外的多個(gè)關(guān)聯(lián)位點(diǎn)。通過做imputation后，得到了更多的關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)的位點(diǎn)，位于基因上游的rs28373093具有最強(qiáng)的

6、關(guān)聯(lián)性。計(jì)算了多位點(diǎn)的BF，結(jié)果顯示比單位點(diǎn)的大。根據(jù)對(duì)有關(guān)聯(lián)信號(hào)的位點(diǎn)間的連鎖不平衡分析，與基因表達(dá)相關(guān)的位點(diǎn)可能代表了多個(gè)獨(dú)立的關(guān)聯(lián)信號(hào)。等位基因表達(dá)不平衡的結(jié)果沒有提供明顯的順式作用的信息，可能是多個(gè)獨(dú)立功能位點(diǎn)的綜合作用貢獻(xiàn)了等位基因相對(duì)表達(dá)差異。在我們的研究結(jié)果中，2677G＞A/T和3435C＞T也可能有獨(dú)立的功能作用。
　　 CYP3A4基因上游序列中有多種功能反應(yīng)元件，能與核受體等不同轉(zhuǎn)錄因子相互作用調(diào)控基因的表

7、達(dá)。目前的研究顯示轉(zhuǎn)錄因子的反式調(diào)控作用及不同的化學(xué)暴露和生理狀態(tài)可能更多地貢獻(xiàn)了CYP3A4在表達(dá)和活性上顯著的個(gè)體間差異。很多CYP3A4表達(dá)的誘導(dǎo)物也是ABCB1的底物，所以我們假設(shè)ABCB1可能是CYP3A4誘導(dǎo)表達(dá)的上游調(diào)控因素。我們構(gòu)建ABCB1表達(dá)質(zhì)粒瞬時(shí)轉(zhuǎn)染和穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的HepG2細(xì)胞，并考慮了影響CYP3A4表達(dá)反式作用的核受體因素，比較誘導(dǎo)物利福平處理的過表達(dá)ABCB1和非過表達(dá)的細(xì)胞間CYP3A4誘導(dǎo)表達(dá)的差異。結(jié)果