Фармакогенетика

Анализ влияния полиморфизма генов CYP3A5 (A6986G) и ABCB1 (3435C>T) на эффективность лечения бронхиальной астмы у детей

DOI
10.32756/0869-5490-2019-3-75-78
Скачать статью в PDF
Цель

Изучение влияния полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) и сочетания полиморфизма генов ABCB1 (3435C>T) и CYP3A5 (A6986G) на эффективность противоастматической терапии у детей.

Материалы и методы

В исследование включили 108 детей с бронхиальной астмой (БА), у которых проводили генотипирование по полиморфным маркерам генов ABCB1 (3435C>T) и CYP3A5 (6986A>G) и оценивали эффективность терапии БА.

Результаты

Частота генотипов, выделенных с учетом полиморфизма С3435T гена MDR1 (ABCB1), была сопоставимой у детей с легкой, среднетяжелой и тяжелой БА, в то время как частота сочетания генотипа AG полиморфизма гена CYP3A5 (6986A>G) и генотипа СС полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) достоверно отличалась в указанных группах (р=0,027). Последнее в группе детей со среднетяжелой и тяжелой БА, получавших противовоспалительную терапию, соответствующую третьей и выше ступеням по критериям GINA, встречалось чаще, чем у детей с легким течением БА (р=0,019).

Заключение

Сочетание генотипа AG полиморфизма гена CYP3A5 (6986A>G) и генотипа СС полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) ассоциируется со снижением эффективности противовоспалительной терапии у детей с БА.

Бронхиальная астма (БА) – самое распространенное хроническое заболевание органов дыхания у детей. В 2017 г. в России было зарегистрировано 262793 детей с БА, или 1028,6 на 100000 детского населения в возрасте до 14 лет [1].

Согласно международным и национальным клиническим рекомендациям, основой целью терапии БА является купирование воспаления в дыхательных путях [2-5]. Именно противовоспалительная терапия (син. контролирующая, базисная, поддерживающая) обеспечивает контроль симптомов БА и улучшает качество жизни пациентов. Наиболее эффективными противовоспалительными препаратами считают ингаляционные глюкокортикостероиды (ИГКС), которые можно применять в виде монотерапии, а также в комбинации с другими лекарственными средствами в зависимости от уровня контроля БА. Однако применение ИГКС у детей с БА не всегда приводит к полному контролю симптомов БА [6]. К факторам, снижающим эффективность терапии, относят несвоевременное и нерациональное использование лекарственных средств [7-9], низкую приверженность к лечению и ошибки в технике ингаляции [1013], сопуствующие состояния [7], а иногда и неправильный диагноз [7]. Тем не менее, даже при адекватном и строгом выполнении медицинских рекомендаций остается группа больных с неконтролируемым течением БА, в том числе на фоне лечения высокими дозами ИГКС и их комбинациями с другими препаратами [14-16]. Так, согласно данным мировой статистики, тяжелая и трудно контролируемая БА наблюдается в 5–10% всех случаев заболевания и существенно снижает качество жизни детей и их родителей [17-19].

В последние годы активно обсуждается влияние индивидуальных особенностей пациентов на эффективность терапии. Одним из направлений оптимизации терапии БА у детей является изучение фармакогенетических особенностей пациентов [20-24]. Ранее нами было показано влияние полиморфизма гена CYP3A5 (A6986G) на эффективность противовоспалительной терапии БА у детей [25].

Глюкокортикостероиды являются субстратами Ргликопротеина, трансмембранного АТФ-зависимого белка-переносчика, осуществляющего активное выведение (эффлюкс) лекарственных средств из клетки [26]. Ген ABCB1 (MDR1), кодирующий Р-гликопротеин, обладает высокой степенью полиморфизма [26]. Данные литературы о влиянии полиморфизма гена ABCB1 на эффективность терапии БА противоречивые. С одной стороны, установлены статистически значимое повышение частоты генотипа СС полиморфизма 3435C>T гена ABCB1 в группах детей с тяжелой резистентной БА и ассоциация данного генотипа с потребностью в более высоких дозах системных и ингаляционных глюкокортикостероидов [27,28]. Однако в других исследованиях, в которых сравнивали распределение генотипов по полиморфному маркеру 3435C>T гена ABCB1 у пациентов с различной тяжестью БА, в группе больных с тяжелым течением БА статистически чаще встречался генотип ТТ [29].

Целью исследования был анализ влияния полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) и сочетания полиморфизма генов ABCB1 (3435C>T) и CYP3A5 (6986A>G) на эффективность терапии БА у детей.

Материал и методы

В исследование включали детей и подростков в возрасте 617 лет с диагнозом БА, установленным в соответствии с общепринятыми критериями. Дети находились под наблюдением врача аллерголога. Проводили образовательные мероприятия с целью повышения приверженности к медицинским рекомендациям и обучению технике ингаляции. Поддерживающую терапию корригировали в зависимости от результатов регулярного контроля симптомов БА в соответствии с критериями GINA, а также с помощью опросников, в том числе ACQ, рекомендованного для детей старше 6 лет и взрослых [30], теста АСТ для детей старше 12 лет и взрослых [31], теста С-АСТ для детей в возрасте от 4 до 11 лет [32].

У всех детей проводили фармакогенетичеcкое тестирование по полиморфным маркерам генов ABCB1 (3435C>T) и CYP3A5 (6986A>G). В качестве материала для генотипирования использовали буккальный эпителий, взятый с помощью цитощеток (Changzhou Chuangjia Medical Appliance Co., Ltd, Китай). Однонуклеотидный генетический полиморфизм генов ABCB1 (3435C>T) и CYP3A5 (6986A>G) определяли с помощью методики ПЦР в реальном времени на ДНК-амплификаторах Dtlite компании ДНК-Технология (Россия) и CFX96 Touch Real Time System с программы обеспечением CFX Manager компании BioRad (США) и наборами SNP-Скрин ЗАО “Синтол" (Россия). Генетичес кий полиморфизм выявляли в несколько этапов: выделение геномной ДНК из буккального эпителия с использованием реагентов “РИБО-сорб" по ТУ 9398-004-01897593-2008, проведение аллель-специфичной ПЦР, анализ и интерпретация результатов.

Статистический анализ проводили с помощью программы R.3.4.0. Метод анализа выбирали с учетом нормальности распределения выборок, которую оценивали с помощью W-теста Шапиро-Уилка. Однородность дисперсий анализировали с помощью F-теста Фишера (при сравнении двух выборок). Различия считали статистически значимыми при значении р<0,05 (при статистической мощности более 80%). Две независимые переменные, подчиняющиеся закону нормального распределения, сравнивали с применением t-теста Стьюдента. При отсутствии равенства дисперсий применяли поправку Уэлча. Сравнение двух независимых переменных, не подчиняющихся закону нормального распределения, проводили с помощью U-теста УилкоксонаМанна-Уитни. Для сравнения двух качественных независимых переменных использовали двухсторонний тест Фишера.

Результаты

В исследование были включены 108 детей и подростков с БА, в том числе 49 – в возрасте 6-11 лет, 59 – в возрасте 12-17 лет. Среди них было 74 мальчика и 34 девочки. У 98 пациентов диагностирована атопическая БА, у 10 детей сенсибилизации выявлено не было, а эпизоды бронхообструкции возникали в ответ на неспецифические раздражители. Сто детей получали базисную терапию ИГКС или их фиксированной комбинацией с длительно действующими b2-адреномиметиками (ДДБА), в то время как у 8 детей диагноз БА был установлен впервые.

У 70 (64,8%) детей контроль симптомов достигался с использованием низких доз ИГКС или применением короткодействующих b2-агонистов (КДБА) по потребности, что соответствовало первой и второй ступеням в соответствии с критериями GINA. У 20 (18,5%) детей для контроля заболевания требовалась терапия третьей ступени GINA, в том числе средние дозы ИГКС у 14 (13,0%) или фиксированные комбинации ИГКС/ДДБА в низких дозах у 6 (5,6%). Пятнадцать (13,9%) детей находились на четвертой ступени терапии GINA с применением средних и высоких доз фиксированных комбинаций ИГКС/ДДБА. Объем терапии у 3 (2,8%) детей соответствовал пятой ступени GINA – применение моноклональных анти-IgE антител. У 7 детей не удалось достичь контроля симптомов БА при применении высоких доз ИГКС/ДДБА, в том числе у 3 пациентов, получавших таргетную терапию.

Мы распределили детей на группы пациентов с легкой, среднетяжелой и тяжелой БА в соответствии с объемом получаемой терапии: легкая – первая и вторая ступени GINA, среднетяжелая – третья ступень, тяжелая – четвертая и пятая ступени. Легкое течение БА наблюдалось у 70 (64,8%) пациентов, среднетяжелое – у 20 (18,5%), тяжелое – у 18 (16,7%).

Влияние полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) на эффективность терапии БА у детей. При определении полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) генотип СС выявили у 22 (20,4%) детей, СТ – у 57 (52,8%), ТТ – у 29 (26,9%). Распределение генотипов соответствовало закону Харди-Вайнберга для европейской популяции (χ2=0,39, p=0,47). Распределение генотипов полиморфизма С3435T гена MDR1 (ABCB1) в группах детей с легкой, среднетяжелой и тяжелой БА достоверно не отличалось (табл. 1).

ТАБЛИЦА 1. Распределение генотипов по полиморфному маркеру 3435С>Т гена MDR1 (ABCB1) у детей с различной тяжестью БА]
Генотипы Легкая (n=70) Среднетяжелая (n=20) Тяжелая (n=18) p
СС 14 (20,0%) 2 (10,0%) 6 (33,3%) 0,203
СT 34 (48,6%) 13 (65,0%) 10 (55,6%) 0,417
TT 22 (31,4%) 5 (25,0%) 2 (11,1%) 0,218

Влияние сочетания полиморфизма генов ABCB1 (3435C>T) и CYP3A5 (6986A>G) на эффективность терапии БА у детей. Ранее мы показали, что генотип AG полиморфизма гена CYP3A5 (A6986G) ассоциируется с потребностью в большем объеме противовоспалительной терапии БА у детей и более тяжелым течением заболевания. При генотипировании CYP3A5 по полиморфному маркеру 6986A>G (rs776746) генотип GG был выявлен у 98 (90,7%) детей, AG – у 10 (9,3%). Пациентов с генотипом AA обнаружено не было. Распределение генотипов CYP3A5 (6986A>G) соответствовало закону Харди-Вайнберга для европейской популяции (χ2=0,25, p=0,61).

Частота сочетания генотипа AG полиморфизма гена CYP3A5 (6986A>G) и генотипа СС полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) достоверно отличалась в группах детей с легкой, среднетяжелой и тяжелой БА (р=0,027; табл. 2). У детей со среднетяжелой и тяжелой БА это сочетание встречалось значительно чаще, чем у детей с легкой БА (р=0,019).

ТАБЛИЦА 2. Распределение генотипов по полиморфным маркерам генов ABCB1 (3435C>T) и CYP3A5 (6986A>G) у детей с различной тяжестью БА
Генотипы Легкая (n=70) Среднетяжелая (n=20) Тяжелая (n=18) p
СС; GG 13 (18,6%) 0(0%) 3 (16,7%) 0,116
СT; GG 32 (45,7%) 13 (65,0%) 9 (50,0%) 0,315
TT; GG 22 (31,4%) 4 (20,0%) 2 (11,1%) 0,172
СС; AG 1 (1,4%) 2 (10,0%) 3 (16,7%) 0,027
СТ; AG 2 (2,9%) 0 (0%) 1 (5,6%) 0,581
ТТ; AG 0 (0%) 1 (5,0%) 0 (0%) 0,109

Обсуждение

Полиморфизм 3435C>T гена ABCB1 представляет собой замену цитозинового нуклеотида на тимидиновый в положении 3435. Генотип ТТ данного полиморфизма приводит к снижению экспрессии гена ABCB1 [33-36] и уменьшению содержания Р-гликопротеина. В результате происходит замедление выведения его субстратов и повышение их концентрации в плазме крови [37]. В ряде исследований была показана ассоциация генотипа СС и аллеля С полиморфизма 3435C>T гена ABCB1 с потребностью в более высоких дозах системных и ингаляционных глюкокортикостероидов [27,28], однако в другом исследовании были получены противоположные данные [29].

В нашей работе полиморфизм 3435C>T гена ABCB1 сам по себе не оказывал влияния на эффективность противовоспалительной терапии БА у детей. Однако сочетание генотипа AG полиморфизма гена CYP3A5 (6986A>G) и генотипа СС полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) ассоциировалось с потребностью в большем объеме противовоспалительной терапии. Полученные нами данные согласуются с результатами исследований, продемонстрировавших влияние генотипа СС полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) на потребность в больших дозах системных и ингаляционных глюкокортикостеройдов у пациентов с БА [27,28].

Заключение

Сочетание генотипа AG полиморфизма гена CYP3A5 (6986A>G) и генотипа СС полиморфизма гена ABCB1 (3435C>T) ассоциируется со снижением эффективности противовоспалительной терапии и более тяжелым течением БА у детей.

Используемые источники

  1. Поликарпов А.В., Александрова Г.А., Голубева Н.А. Статистические материалы. Общая заболеваемость детского населения России ( 0 – 14 лет) в 2017 году. Часть VI. 2018, 144 с. https://www.rosminzdrav.ru/ministry/61/22/ stranitsa-979/statisticheskie-i-informatsionnye-materialy/statisticheskiy-sbornik2017-god.
  2. Национальная программа “Бронхиальная астма у детеи. Стратегия лечения и профилактика”. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Оригинал-макет, 2017.
  3. Global Strategy for Asthma Management and Prevention (2019 update).
  4. Федеральные клинические рекомендации по лечению атопической бронхиальной астмы, 2015.
  5. Федеральные клинические рекомендации Бронхиальная астма у детей. 2017.
  6. Guilbert TW, Bacharier LB, Fitzpatrick AM. Severe asthma in children. J Allergy Clin Immunol Pract 2014;2(5):489–500.
  7. Зайцева С.В. Оценка эффективности и возможности оптимизации терапии бронхиальной астмы у детей. Дисс. ... канд. мед. наук. М., 2001.
  8. Застрожина А.К., Сычев Д.А., Зайцева С.В. и др. Фармакоэпидемио логи ческий анализ у детей с бронхиальной астмой в амбулаторно-поликлинической практике: ретроспективное исследование. Consilium Medicum (Педиатрия) 2018;4:72-82. [Zastrozhina AK, Sychev DA, Zaytseva SV, et al. Pharmacoepidimological analysis in pediatric patients with bronchial asthma in outpatient care: a retrospective study. Consilium Medicum (Pediatry) 2018;4:7282 (In Russ.)].
  9. Цой А.Н., Архипов В.В. Фармакоэпидемиологический анализ амбулаторной терапии бронхиальной астмы у взрослых и подростков в Москве в 2003 г. Consilium Medicum 2004;4:248-54. [Tsoy AN, Arkhipov VV. Pharmacoepi demiological analysis of outpatient care for bronchial asthma in adults and adolescents in Moscow in 2003. Consilium Medicum 2004;4:248-54 (In Russ.)].
  10. Скоков М.В., Филатова Ю.И. Комплаенс и контроль бронхиальной астмы. Молодой ученый 2014;17:195-200 [Skokov MV, Philatova YuI. Compliance and bronchial asthma control. Molodoy Ucheniy 2014;17:195-200 (In Russ.)].
  11. Bender B, Milgrom H, Rand CS, Ackerson L. Psychological factors associated with medication nonadherence in asthmatic children. J Asthma 1998;35(4):34753.
  12. Gamble J, Stevenson M, McClean E, Heaney LG. The prevalence of nonadherence in difficult asthma. Am J Respir Crit Care Med 2009;180(9):817-22.
  13. Ильенкова Н.А., Черепанова И.В., Вохмина Т.А. Проблемы приверженности терапии у детей с бронхиальной астмой. Педиатрическая фармакология 2016;13(6):565-70 [Ilyenkova NA, Cherepanova IV, Vokhmina TA. Compliance to treatment in children with bronchial asthma. Pediatricheskaya pharmakologya 2016;13(6):565-70
  14. Szefler SJ, Martin RJ, King TS, et al. Significant variability in response to inhaled corticosteroids for persistent asthma. J Allergy Clin Immunol 2002;109:410-18.
  15. Drazen JM, Silverman EK, Lee TH. Heterogeneity of therapeutic responses in asthma. Br Med Bull 2000;56:1054–70.
  16. Chan MT, Leung DY, Szefler SJ, Spahn JD. Difficult-to-control asthma: clinical characteristics of steroid-insensitive asthma. J Allergy Clin Immunol 1998;101: 594-601.
  17. Centers for Disease Control and Prevention. Asthma in the US. Available from: https://www.cdc.gov/vitalsigns/asthma. Accessed 2019 April 20.
  18. Moonie SA, Sterling DA, Figgs L, et al. Asthma status and severity affects missed school days. J Sch Health 2006;76:18–24.
  19. Lang A, Carlsen KH, Haaland G, et al. Severe asthma in childhood: assessed in 10 year olds in a birth cohort study. Allergy 2008;63(8):1054–60.
  20. Застрожина А.К., Сычев Д.А. Фармакогенетические аспекты эффективности и безопасности ингаляционных глюкокортикостероидов в лечении бронхиальной астмы. Клин фармакол тер 2018;27(5):64-8. [Zastrozhina AK, Sychev DA. Pharmacogenetic aspects of the efficacy and safety of inhaled glucocorticosteroids in bronchial asthma. Clin Pharmacol Ther 2018;27(5):64-8 (In Russ.)].
  21. Балаболкин И.И., Булгакова В.А., Пинелис В.Г., Тюменцева Е.С. Фармако генетика и индивидуализированный подход к терапии бронхиальной астмы. Бюллетень сибирской медицины 2017;16(2):20-31. [Balabolkin II, Bulgakova VA, Pinelis VG, Tyumentseva ES. Pharmacogenetics and personalized treatment of bronchial asthma. Byulleten' sibirskoj mediciny 2017;16(2):20-31 (In Russ.)].
  22. Wu AC, Davis R, Tantisira K, et al. Acceptance of asthma pharmacogenetic study by children and adults. J Pharmacogenom Pharmacoproteomics 2011;2:103.
  23. Миронова Ж.А., Трофимов В.И., Дубина М.В. Фармакогенетические аспекты терапевтически резистентной бронхиальной астмы. Пульмонология 2013;(6):5-10 [Mironova ZHA, Trofimov VI, Dubina MV. Pharmacogenetic aspects of resistant bronchial asthma. Pul'monologiya 2013;(6):5-10 (In Russ.)].
  24. Hall LP. Pharmacogenetics of asthma. Eur Respir J 2000;15:449-451
  25. Застрожина А.К., Захарова И.Н., Сычев Д.А. Роль полиморфизма гена CYP3A5 (rs776746) в эффективности противовоспалительной терапии бронхиальной астмы у детей. Российский аллергологический журнал 2019; 16(1):61-5 [Zastrozhina AK, Zakharova IN, Sychev DA. The significance of CYP3A5 (rs776746) gene polymorphism for the efficacy of antiinflammatory therapy in children with bronchial asthma. Rossijskij allergologicheskij zhurnal 2019; 16(1):61-5 (In Russ.)].
  26. Сычев Д.А., Раменская Г.В., Игнатьев И.В., Кукес В.Г. Клиническая фармакогенетика. Под ред. В.Г.Кукеса, Н.П.Бочкова. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007,248 с.
  27. Воропаев Е.В., Рузанов Д.Ю., Осипкина О.В. и др. Ассоциация полиморфизма генов MDR1, ADRB2 и IL-13 с развитием трудно-контролируемой бронхиальной астмы. Проблемы здоровья и экологии 2018;1(55):50–6. Voropayev EV, Ruzanov DYu, Osipkina OV, et al. Association of MDR1, ADRB2 and IL-13 genes polymorphism with the development of uncontrolled bronchial asthma. Problemy zdorov'ya i ekologii 2018;1(55):50–6 (In Russ.)].
  28. Миронова Ж.А. и др. Мутация С3435Т в гене множественной лекарственной устойчивости MDR1 — фармакогенетический маркер тяжелого течения бронхиальной астмы. Российский аллергологический журнал 2012;2:9-12 [Mironova ZhA et al. C3435T mutation in the MDR1 gene as a marker of severe course of bronchial asthma. Rossijskij allergologicheskij zhurnal 2012;2:9-12 (In Russ.)].
  29. Duksal F, Kurtulgan HK, Cevit Ö , Kö ksal B. Relationship between childhood asthma and C3435T multidrug resistance 1 gene. J Clin Anal Med 2015;6(suppl 6):756-60.
  30. Juniper EF, Gruffydd-Jones K, Ward S, Svensson K. Asthma Control Questionnaire in children: validation, measurement properties, interpretation. Eur Respir J 2010;36:1410-6.
  31. Nathan RA, Sorkness CA, Kosinski M, et al. Development of the asthma control test: a survey for assessing asthma control. J Allergy Clin Immunol 2004;113:5965.
  32. Liu AH, Zeiger R, Sorkness C, et al. Development and cross-sectional validation of the Childhood Asthma Control Test. J Allergy Clin Immunol 2007;119:817-25.
  33. Hoffmeyer S, Burk O, von Richter O. Functional polymorphisms of the human multidrugresistance gene: multiple sequence variations and correlations of one allele with P-glycoprotein expression and activity in vivo. Proc Natl Acad Sci USA 2000;97(7):3473-8.
  34. Hitzl M, Drescher S, Kuip H. The C3435Tmutation in the human MDR 1 gene is associated with altered efflux of the P-glycoprotein substrate rhodamine 123 from CD56+ natural killer cells. Pharmacogenetics 2001;11(4):293-98.
  35. Drescher S, Schaeffeler E, Hitzl M. MDR1 gene polymorphisms and disposition of the P-glycoprotein substrate fexofenadine. Br J Clin Pharmacol 2002;53:526-34.
  36. Siegsmund M, Brinkmann U, Schaffeler E. Association of the P-glycoprotein transporter MDR1(C3435T) polymorphisms with the susceptibility to tenal epithelial tumors. J Am Soc Nephrol 2002;13(7):1847-54.
  37. Marzolini P, Buclin K. Polymorphisms in human MDR1 (P-glycoprotein): Recent advances and clinical revelance. Clin Pharmacol Ther 2004;75:1.

Версия на английском языке