Влияние полиморфизмов генов ABCB1 (rs4148738) и CYP3A4*22 (rs35599367) на терапию блокатором медленных кальциевых каналов амлодипином у больных артериальной гипертензией

Введение

Артериальная гипертензия (АГ) является одним из важнейших факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний и преждевременной смерти [1]. Её распространённость среди населения составляет около 30–45 % [2]. Несмотря на то, что на сегодняшний день существует огромное количество препаратов, понижающих артериальное давление (АД), достичь оптимальных результатов в лечении удаётся не всегда. Это может быть обусловлено не только многофакторностью данной патологии, низкой приверженностью пациентов к проводимой терапии, но и генетически обусловленными индивидуальными различиями активности ферментов, участвующих в метаболизме лекарственных средств [3].

Ген ABCB1 (MDR1) расположен в локусе 7q21.12 и состоит из 29 экзонов. Его продуктом является P-гликопротеин или белок множественной резистентности, имеющий в своём составе 1280 аминокислот массой 170 кДа [4]. P-гликопротеин является АТФ-зависимым мембранным транспортёром, обеспечивающим экспорт ксенобиотиков из клеток. Он синтезируется в большом количестве в энтероцитах, гепатоцитах и клетках эпителия проксимальных почечных канальцев. Кроме того, P-гликопротеин обнаружен в эндотелиальных клетках гематоэнцефалического барьера, лимфоцитах, а также клетках костного мозга [5].

Одними из наиболее изученных полиморфизмов гена ABCB1, влияющих на фармакотерапию, являются одиночные нуклеотидные полиморфизмы 2677G>T, 1236C>T и 3435C>T, которые составляют общий гаплотип [6].

Многочисленные исследования, посвящённые изучению влияния аллельных вариантов и генотипов по полиморфизму 3435C>T на уровень экспрессии Р-гликопротеина и фармакокинетические показатели лекарственных препаратов, пришли к противоречивым результатам, что требует более детального изучения данного вопроса [4–7].

Не менее важную роль в метаболизме лекарственных средств играет цитохром Р 450 (CYP), имеющий множество изоформ. Среди них существенный интерес представляют ферменты подсемейства CYP3A: CYP3А4, CYP3A5, CYP3A7 и CYP3A43, гены которых локализованы в 7 хромосоме [8].

Субстратами P-гликопротеина и ферментов CYP3A являются многие группы лекарственных средств, в том числе и блокаторы медленных кальциевых каналов [5]. Среди них особый интерес представляет препарат III поколения амлодипин, который широко применяется в лечении ишемической болезни сердца и гипертонической болезни [9]. По сравнению с другими представителями группы антагонистов кальция, амлодипин характеризуется относительно высокой биодоступностью и длительным периодом полувыведения (30–50 ч) [10].

Эффективность терапии амлодипином варьирует у разных групп людей. Важную роль в этом играют генетические факторы. Так, в исследовании, проведённом KimK.A. и соавт., было показано, что после однократного применения 5 мг амлодипина, концентрация препарата у здоровых людей, носителей аллельных вариантов 2677TT/3435TT и 2677GT/3435CT, была значительно ниже, а кажущийся общий клиренс (CL/F) выше по сравнению с теми, кто имеет генотип 2677GG/3435CC [9].

Позднее, в 2014 году, было проведено исследование по изучению влияния полиморфизма гена ABCB1 и пола на фармакокинетику амлодипина у больных с эссенциальной АГ. Полученные результаты согласуются с данными предыдущего исследования: CL/F амлодипина у пациентов с генотипом 3435ТТ оказался выше, чем у представителей вариантов 3435СС и 3435 СТ. В соответствии с этим, таким людям требуется приём более высокой дозы препарата для достижения необходимого антигипертензивного эффекта. Также было обнаружено, что аллельный вариант 3435ТТ ассоциирован со снижением уровня экспрессии Р-гликопротеина. По мнению авторов, это приводит к повышенной абсорбции препарата и ускорению его метаболизма ферментами CYP3A в печени, что может являться одним из возможных механизмов повышения клиренса (CL/F) амлодипина у носителей 3435TT [3]. Данные отечественных учёных также свидельствуют о наличии ассоциации между аллельным вариантом ABCB1 по маркёру С3435T и фармакодинамическими параметрами амлодипина: у гомозигот ТТ можно ожидать наибольшую эффективность препарата в сочетании с минимальной частотой возникновения неблагоприятных побочных реакций (НПР) [11].

Таким образом, можно сделать заключение, что на сегодняшний день данные о влиянии исследованных полиморфизмов генов ABCB1 и CYP3А на эффективность амлодипина противоречивы. Кроме того, существует ряд значимых полиморфизмов, таких как ABCB1 (rs4148738) и CYP3A4*22 (rs35599367), роль которых в фармакотерапии артериальной гипертензии ещё не изучена. Необходимы дальнейшие исследования в данной области, так как они могут послужить основой для персонализированного подхода к лечению таких пациентов, что позволит увеличить эффективность и безопасность проводимой медикаментозной терапии. Целью исследования являлось изучение влияния полиморфизма генов ABCB1 (rs4148738) и CYP3A4*22 (rs35599367) на эффективность гипотензивной терапии амлодипином.

Материалы и методы

Протокол исследования был одобрен Комитетом по этике научных исследований ФГБОУ Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. Клиническая часть проводилась на базе Университетской клинической больницы № 1 г. Москвы.

Критерии включения в исследование: мужчины и женщины в возрасте старше 18 лет, АГ I–II степени. Критерии исключения: АГ III степени, высокий риск сердечно-сосудистых осложнений, острый инфаркт миокарда, операции реваскуляризации миокарда или острое нарушение мозгового кровообращения менее чем за 6 мес. до включения в исследование, нестабильная стенокардия, артериальная гипотензия, хроническая сердечная недостаточность III–IV ФК (NYHA) в стадии декомпенсации, сахарный диабет в стадии декомпенсации, хроническая болезнь почек IV–V стадии, наличие других заболеваний, требующих дополнительного назначения или коррекции медикаментозной терапии, непереносимость амлодипина, противопоказания к его приёму, регламентированные инструкцией по медицинскому применению лекарственного препарата, беременность и лактация, хронический алкоголизм, наркотическая зависимость и психические расстройства, способные повлиять на согласие и возможность больного участвовать в исследовании.

В исследование было включено 100 пациентов с диагнозом АГ I–II степени. Среди них 53 мужчины и 47 женщин в возрасте 48–80 лет (средний возраст 60,15 ± 10,31 лет). Начальная доза амлодипина составила 5 мг/сут. Наблюдение проводилось в течение 12 нед.

Для проведения фармакогенетического тестирования у пациентов производился забор венозной крови с дальнейшим определением полиморфизмов генов ABCB1 (rs4148738) и CYP3A4*22 (rs35599367) методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени с использованием приборов CFX384 TouchRealTimePCRDetectionSystem (Bio-RadLaboratories, Inc., USA), AppliedBiosystemsStepOne™ (LifeTechnologies, USA), а также наборов «SNP-Скрин» «ДНК-ЭКСТРАН-1» (ЗАО «Синтол», Россия). Антигипертензивная эффективность оценивалась с помощью офисного измерения артериального давления до начала и после 12 нед. терапии амлодипином. Наличие НПР определялось на основании жалоб и данных физикального обследования.

Статистическая обработка результатов проводилась с помощью программы IBMSPSSStatistics. Для анализа межгрупповых различий применялись критерии Манна-Уитни, Крускала-Уоллиса и 2 Пирсона. Различия считались значимыми при p < 0,05.

Результаты

В ходе проведённого исследования полиморфизма гена ABCB1 (rs4148738) было выявлено 19 пациентов с генотипом СС, 49 пациентов с генотипом СТ и 32 – с генотипом ТТ. Полученное распределение генотипов подчиняется закону Харди-Вайнберга (χ2 = 0,001; p = 0,97), что свидетельствует о репрезентативности выборки.

Характеристика групп пациентов с различными генотипами по полиморфному маркёру АВСВ1, включённых в исследование, приведена в табл. 1.

Динамика изменения значений систолического и диастолического АД в зависимости от генотипа ABCB1 отражена в табл. 2. Достоверных различий в изменении данных показателей за время исследования между тремя группами выявлено не было (p = 0,413 и p = 0,076, соответственно).

По результатам исследования были выявлены достоверные различия в возникновении НПР в виде отёков голеней и гиперемии лица и верхних конечностей среди трёх групп (p = 0,02). Наибольшее число НПР наблюдалось у пациентов с генотипом ТТ, минимальное – при генотипе СС (табл. 3).

При сравнении групп пациентов, носителей по крайней мере одного аллеля «Т» и неносителей данного аллея (СС и СТ+ТТ), были обнаружены статистически значимые различия в изменении ДАД (p = 0,025). Достоверных различий в изменении САД и возникновении НПР между этими двумя группами не наблюдалось (p = 0,216 и p = 0,153, соответственно). Полученные данные приведены в табл. 4 и 5.

Распределение генотипов по полиморфизму CYP3A4*22 (rs35599367) было следующим: 98 пациентов гомозигот дикого типа СС и 2 с генотипом СТ. По причине низкой частоты гетерозигот СТ в данной выборке, дальнейшая статистическая обработка результатов не проводилась.

Обсуждение

В данном исследовании впервые было изучено влияние полиморфизма (rs4148738) гена ABCB1 на фармакодинамические показатели амлодипина. Наши результаты дополняют ранее полученные сведения других авторов о роли различных полиморфизмов ABCB1 в фармакотерапии АГ и свидетельствуют о наличии взаимосвязи между аллельными вариантами ABCB1 по маркёру rs4148738 и выраженностью эффекта на терапию амлодипином. Так, у пациентов с генотипом СС обнаружена наибольшая эффективность препарата в отношении снижения ДАД в сочетании с отсутствием НПР.

Различия в фармакодинамических показателях амлодипина среди групп пациентов могут быть обусловлены следующим механизмом: у носителей аллеля Т повышена экспрессия P-гликопротеина, что ведёт к снижению концентрации амлодипина в плазме крови и эффективности его гипотензивного действия. Возможной причиной отсутствия статистически значимой разницы в изменении САД может быть недостаточный объём выборки пациентов.

Интерпретация полученных нами результатов в отношении ассоциации генотипа ТТ с возникновением НПР вызывает затруднения. Как было отмечено ранее амлодипин является субстратом не только P-гликопротеина, но также ферментов цитохрома P 450. Согласно данным литературы, полиморфизмы генов семейства CYP3A, в частности CYP3A4/5, также могут играть существенную роль в биотрансформации амлодипина.

Kim K.A. и соавт. было проведено исследование, в котором приняли участие 40 здоровых мужчин с различными вариантами полиморфного гена CYP3A5. По его итогам установлено, что концентрация амлодипина в плазме крови у носителей CYP3A5*1 выше, а кажущийся общий клиренс (CL/F) ниже в сравнении с CYP3A5*3/*3 [12].

В то же время Bhatnagar V. и соавт. в своём исследовании, в котором приняли участие больные с гипертоническим нефросклерозом, получающие в качестве терапии амлодипин, не выявили достоверной связи между генотипом СYP3A5 и выраженностью антигипертензивного эффекта препарата [13]. К таким же результатам в отношении полиморфных вариантов CYP3A4*1G, CYP3A5*3, POR A503V пришли Guo C. и соавт. [14].

По причине очень низкой частоты аллельных вариантов СТ и TT по полиморфизму rs35599367 гена CYP3A4*22 (2 % и 0 %, соответственно) среди пациентов данной выборки, нам не удалось оценить его влияние на параметры эффективности и безопасности амлодипина.

Таким образом, целесообразным продолжением нашего исследования является дальнейшее комплексное изучение роли полиморфизмов ABCB1 и CYP3А в терапии артериальной гипертензии.

Заключение

На основе полученных результатов можно сделать вывод, что у пациентов, носителей по крайней мере одного аллеля «Т» по полиморфному маркёру ABCB1 (rs4148738), наблюдается более низкая эффективность амлодипина в снижении ДАД. Генотип ТТ в наибольшей степени ассоциирован с возникновением НПР, у пациентов с генотипом СС их частота минимальна, а при генотипе СТ показатель переносимости находится на промежуточном уровне.

Роль полиморфизма гена CYP3A*22 (rs35599367) осталась невыясненной ввиду низкой частоты аллельного варианта СТ среди пациентов.

Для уточнения значимости полиморфизма генов ABCB1 (rs4148738) и CYP3A4*22 (rs35599367) в повышении эффективности и безопасности терапии амлодипином требуются дальнейшие исследования с увеличением объёма выборки пациентов.

Литература / References

1.              Hausberg M, Kr mer BK. Primary arterial hypertension: update 2012. Dtsch Med Wochenschr. 2012 Aug;137(31–32):1572–1574. DOI: 10.1055/s-0032-1305110

2.              Mancia G, Fagard R, Narkiewicz K, et al. 2013 ESH/ESC Guidelines for the management of arterial hypertension: the Task Force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC). J Hypertens. 2013 Jul;31(7):1281–1357. DOI: 10.1097/01.hjh.0000431740.32696.cc

3.              Zuo XC, Zhang WL, Yuan H, et al. ABCB1 polymorphism and gender affect the pharmacokinetics of amlodipine in Chinese patients with essential hypertension: a population analysis. Drug Metab Pharmacokinet. 2014;29(4): 305–311.

4.              Bruhn O, Cascorbi I. Polymorphisms of the drug transporters ABCB1, ABCG2, ABCC2 and ABCC3 and their impact on drug bioavailability and clinical relevance. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2014 Oct;10(10): 1337–1354. DOI: 10.1517/17425255.2014.952630

5.              Canaparo R, Finnstrom N, Serpe L, et al. Expression of CYP3A isoforms and P-glycoprotein in human stomach, jejunum and ileum. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2007 Nov;34(11):1138–1144. DOI: 10.1111/j.1440-1681.2007.04691.x

6.              Wolking S, Schaeffeler E, Lerche H, et al. Impact of Genetic Polymorphisms of ABCB1 (MDR1, P-Glycoprotein) on Drug Disposition and Potential Clinical Implications: Update of the Literature. Clin Pharmacokinet. 2015 Jul;54(7):709–735. DOI: 10.1007/s40262-015-0267-1

7.              Brambila-Tapia AJ. MDR1 (ABCB1) polymorphisms: functional effects and clinical implications. Rev Invest Clin. 2013 Sep-Oct;65(5):445–454.

8.              Werk AN, Cascorbi I. Functional gene variants of CYP3A4. Clin Pharmacol Ther. 2014 Sep;96(3):340–348. DOI: 10.1038/clpt.2014.129

9.              Kim KA, Park PW, Park JY. Effect of ABCB1 (MDR1) haplotypes derived from G2677T/C3435T on the pharmacokinetics of amlodipine in healthy subjects. Br J Clin Pharmacol. 2007 Jan;63(1):53–58. DOI: 10.1111/j.1365-2125.2006.02733.x

10.           Zuo XC, Zhou YN, Zhang BK, et al. Effect of CYP3A5*3 polymorphism on pharmacokinetic drug interaction between tacrolimus and amlodipine. Drug Metab Pharmacokinet. 2013;28(5):398–405.

11.           Sychev DA, Shih NV, Kalle EG, et al. Pharmacogenetic approaches to predicting the efficiency and safety of amlodipine in patients with arterial hypertension. Biomed Khim. 2017 Oct;63(5):432–439.DOI: 10.18097/PBMC20176305432

12.           Kim KA, Park PW, Lee OJ, et al. Effect of CYP3A5*3 genotype on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of amlodipine in healthy Korean subjects. Clin Pharmacol Ther. 2006 Dec;80(6):646–656. DOI: 10.1016/j.clpt.2006.09.009

13.           Bhatnagar V, Garcia EP, O’Connor DT., et al. CYP3A4 and CYP3A5 Polymorphisms and Blood Pressure Response to Amlodipine among AfricanAmerican Men and Women with Early Hypertensive Renal Disease. Am J Nephrol. 2010;31(2):95–103. DOI: 10.1159/000258688

14.           Guo C, Pei QI, Tan H, et al. Effects of genetic factors on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of amlodipine in primary hypertensive patients. Biomed Rep. 2015 Mar;3(2):195–200. DOI: 10.3892/br.2014.395