氯氮平及其代谢产物血药浓度相关基因位点的跨人群荟萃分析:聚焦CYP1A和UGT家族新发现

《Translational Psychiatry》:Meta-analyses of clozapine, norclozapine levels and their ratio across three genome wide association studies

【字体: 时间:2025年10月26日 来源:Translational Psychiatry 6.2

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  本研究针对氯氮平个体代谢差异大、血药浓度监测缺乏精准指导的临床难题,通过对芬兰、英国和挪威3643例患者开展全基因组关联分析(GWAS)荟萃分析,首次发现UGT2B10基因错义突变rs61750900与去甲氯氮平原形比(norclozapine C/D)显著相关,验证了CYP1A1/A2间区rs2472297对氯氮平原形比(clozapine C/D)的影响,并揭示UGT2B7内含子变异rs6827692与氯氮平/去甲氯氮平比值的新型关联。该研究为个体化给药提供了新的遗传标记物。

  
在精神科治疗领域,氯氮平始终占据着特殊地位——作为难治性精神分裂症的"终极武器",其疗效与风险并存。这种药物最令人困扰的特性在于其"个性十足"的代谢方式:相同剂量下,不同患者体内的血药浓度可能相差数十倍。这种巨大差异使得临床医生如同在迷雾中调药,既担心剂量不足导致疗效不佳,又害怕过量引发粒细胞缺乏等严重副作用。
传统认知将氯氮平的代谢归因于年龄、性别、吸烟等环境因素,以及CYP1A2、CYP3A4等肝药酶的作用。然而,这些因素仍无法完全解释个体间的巨大差异。近年来,随着药物基因组学的发展,研究者开始从遗传角度寻找答案。前期研究发现CYP1A1/A2基因间区的rs2472299单核苷酸多态性(SNP)与氯氮平血药浓度相关,挪威团队则报道了核因子IB(NFIB)基因变异的影响,但这些发现需要在更大样本中检验,且吸烟等混杂因素的干扰尚未明晰。
为破解这一难题,由芬兰坦佩雷大学Susanna Maria Rask领衔的国际团队开展了迄今为止最大规模的氯氮平药物基因组学研究。团队创新性地整合了三大人群队列:芬兰本土170例患者、英国CLOZUK2研究的2989例患者以及挪威Diakonhjemmet医院的484例患者,总样本量达3643例。所有患者均接受氯氮平治疗,研究人员系统分析了氯氮平原形比(C/D)、去甲氯氮平原形比(norclozapine C/D)以及两者比值的遗传基础。
关键技术方法涵盖:1)采用Illumina HumanCoreExome-12芯片对芬兰队列进行基因分型,结合千人基因组计划数据进行基因型填充;2)以浓度剂量比(C/D)和代谢比值为表型,建立包含年龄、性别、遗传主成分的线性回归模型,部分分析额外调整吸烟和丙戊酸使用;3)运用METAL软件对三队列进行固定效应荟萃分析,基因组显著性阈值设定为p<5×10-8;4)通过连锁不平衡分析推断致病性变异。
Meta-analysis of three cohorts without adjusting for smoking
在三队列荟萃分析中,CYP1A1/A2基因间区的rs2472297与氯氮平原形比的关联得到验证(p=5.27×10-11),该位点每个效应等位基因可降低0.31个标准差的氯氮平浓度。尤为重要的是,研究发现UGT2B10基因附近的rs10000284与去甲氯氮平原形比显著相关(p=7.11×10-22),且与该位点完全连锁不平衡的错义突变rs61750900被推测为致病变异。此外,UGT1A基因复合体的内含子变异rs3732218(p=5.70×10-9)和UGT2B7基因附近的rs6827692(p=7.18×10-17)分别与去甲氯氮平原形比和代谢比值相关。
Meta-analysis of two cohorts with adjusting for smoking and valproate use
在调整吸烟和丙戊酸使用的两队列分析中,UGT2B10内含子变异rs835309与氯氮平/去甲氯氮平比值呈现极显著关联(p=4.06×10-33)。值得注意的是,此前挪威团队报道的NFIB rs28379954在本研究中未显示显著关联(p=0.27×10-6),且不同队列间存在显著异质性(I2=89.8%),提示该位点的作用可能受队列特征差异影响。
研究结论深刻揭示了药物代谢遗传调控的复杂性。CYP1A2相关位点的验证巩固了其在氯氮平代谢中的核心地位,而UGT酶家族新位点的发现则拓展了认知边界——特别是UGT2B10错义突变rs61750900对去甲氯氮平代谢的强效应,为解释药物毒性个体差异提供了新视角。UGT2B7与代谢比值的关联提示葡萄糖醛酸化合通路在氯氮平代谢中扮演重要角色,这或许能部分解释丙戊酸(已知UGT酶调节剂)与氯氮平的相互作用机制。
这项发表于《Translational Psychiatry》的研究不仅证实了既往重要发现,更通过多人群荟萃分析揭示了UGT酶家族在氯氮平代谢中的新型遗传标记。这些突破为开发个体化给药算法提供了新靶点,尤其对预防粒细胞缺乏症等严重不良反应具有转化价值。未来研究需聚焦不同种族人群的验证性研究,并深入探索UGT介导的代谢通路与氯氮平特异毒性的分子机制,最终实现精准精神药学的美好愿景。
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