Журнал неврологии и психиатрии / 2007 / NEV_2007_05_10
.pdfКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Ассоциация полиморфизма C802T гена глюкуронозилтрансферазы с эффективной дозой топирамата
М.Г. АКСЕНОВА, С.Г. БУРД, Г.Н. АВАКЯН, Е.Ю. КАЧАЛИН, О.Л. БАДАЛЯН, Ф.К. РИДЕР, М.Ю. ДОРОФЕЕВА, Е.Д. БЕЛОУСОВА, Е.И. ГУСЕВ
The association between the C802T polymorphism of the UDP-glucuronosyltransferase 2B7 gene and effective topiramate dosage
M.G. AKSENOVA, S.G. BURD, G.N. AVAKYAN, E.YU. KACHALIN, O.L. BADALYAN, F.K. RIDER, M.YU. DOROFEEVA, E.D. BELOUSOVA, E.I. GUSEV
Лаборатория молекулярно-генетической диагностики НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН; Кафедра неврологии и нейрохирургии лечебного факультета Российского государственного медицинского университета; Отдел психоневрологии и эпилептологии Московского НИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава
Глюкуронозилтрансфераза 2В7 (UGT2B7) играет важную роль в связывании и последующей элиминации как потенциально токсичных ксенобиотиков, так и веществ эндогенного происхождения. Этот фермент уникально специфи- чен для 3,4-катехолэстрогенов и эстриолов и поэтому уча- ствует в регуляции метаболизма эстрогенов. Он также способен катализировать гликозилирование субстратов, например желчных кислот, с использованием уридин-дифосфат- глюкозы (УДФ-глюкозы) в качестве активированного второго субстрата.
Топамакс (топирамат) относится к группе новых противоэпилептических препаратов. Показано, что при монотерапии эпилепсии с его помощью достигается уменьшение числа и тяжести 62% парциальных эпилептических приступов [9]. Известно, что его большая (до 70%) часть выводится из организма с мочой, а оставшаяся метаболизируется тремя путями: гидролизом, гидроксилированием и глюкуронированием. Топирамат практически не влияет на фармакокинетику других противоэпилептических препаратов, но может увеличивать клиренс эстрогенных компонентов, входящих в состав оральных контрацептивов [2], что указывает на его участие в метаболизме эстрогенов.
Хотя известно, что топирамат метаболизируется в том числе и через глюкуронирование, до сих пор не было уточ- нено участие в этом процессе уридин-дифосфат-глюкуро- нозилтрансферазы (УДФ-глюкуронозилтрансферазы) — UGT2B7. Мы предположили, что элиминирование топирамата по пути глюкуронирования происходит с участием изоформы 2B7 УДФ-глюкуронозилтрансферазы (UGT2B7).
В данной работе исследовалось влияние полиморфизма H268Y (C802T) гена UGT2B7 на метаболизм противоэпилептических препаратов. Задачей данного исследования являлось изучение ассоциации полиморфизма C802T гена UGT2B7 с эффективной суточной дозой топирамата.
èидиопатической генерализованной эпилепсии. Возраст больных колебался от 1 года до 72 лет; различной была и длительность болезни.
Больные принимали топирамат в лекарственной форме топамакс (фирма «Янсcен-Силаг», Бельгия) в дозах от 25 до 500 мг/сут в режиме монотерапии.
Для получения ДНК необходимой степени чистоты использовали фенол/хлороформный метод ее выделения из крови. ПЦР проводили на амплификаторе Терцик («ДНКтехнология», Россия) с использованием следующих праймеров: прямой — 5'-TTATGATTATGAGCATACTGATGC-3'
èобратный 5'-TACTTGCACATATTCTATCTTTTG-3'. Реакционная смесь для амплификации объемом 25 мкл содер-
æàëà 0,67 Ì òðèñ-HCl, ðÍ 8,8; 16,7 ìÌ (NH4)2SO4; 0,01% твин-20; 0,2 мМ каждого dNTP; 0,1 мкг геномной ДНК; 20
пмолей каждого праймера; 2 ед SmarTaq полимеразы; MgCl2 в концентрации 1,5 мМ. Амплификация состояла из предварительной денатурации при 95°С — 4 мин; 36 циклов, состоящих из денатурации при 94°С, — 20 c, отжига праймеров при 58°С — 20 с, синтеза продукта при 72°С — 10 с; затем следовала стадия заключительного синтеза при 72°С
— 5 мин. Получившийся фрагмент длиной 829 п.о. расщепляли ферментом BstF5 I при температуре 65°. В случае аллеля *21 образовывались фрагменты 458, 221 и 150 п.о., в случае аллеля *1 — 346, 221, 150 и 112 п.о. Препараты ДНК разделяли посредством электрофореза в 4% агарозном геле. В качестве маркера использовали ДНК плазмиды pBR322, расщепленную рестриктазами Mva I или Alu I, а также ДНК плазмиды pUC19, расщепленную рестриктазой Msp I. Гели красили бромистым этидием и визуализировали в УФ.
Для статистического анализа результатов использовались следующие критерии и компьютерные программы:
«R: A Language and Environment for Statistical Computing», критерий Стьюдента, критерий Манна—Уитни, критерий χ2.
Материал и методы |
|
Результаты |
|
Были обследованы 49 пациентов с различными форма- |
|
Частота аллелей полиморфного маркера H268Y гена |
|
ми эпилепсии, которые наблюдались в окружных невроло- |
UGT2B7 составила: *1 — 0,46; *2 — 0,54. Частота генотипов |
||
гических отделениях Москвы, отделе психоневрологии и |
составляла: *1/*1 — 0,25; *1/*2 — 0,41; *2/*2 — 0,33. Откло- |
||
эпилептологии Московского НИИ педиатрии и детской |
нения от равновесия Харди—Вейнберга не обнаружено |
||
хирургии Росздрава и в областной городской больнице |
(χ2=0,92<3,84). |
||
г. Люберцы. На основе клинических и инструментальных дан- |
По результатам исследования установлено, что сред- |
||
ных у них был установлен диагноз криптогенной локально- |
ние эффективные дозы топирамата для носителей гомози- |
||
обусловленной, симптоматической локально-обусловленной |
готных генотипов *1/*1 и *2/*2 составляют 219±43 и 105±14 |
||
|
|
|
|
© Коллектив авторов, 2007 |
|
1 Звездочка перед цифрой — аллель 1, 2 и т.д. |
|
Zh Nevrol Psikhiatr Im SS Korsakova 2007;107:5:63—64 |
|
|
ЖУРНАЛ НЕВРОЛОГИИ И ПСИХИАТРИИ, 5, 2007 |
63 |
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
мг/сут соответственно (указано среднее значение ± стан- |
феразы 2B7 в глюкуронировании кодеина, морфина и 3- |
дартная ошибка). Для носителей гетерозиготного генотипа |
азидо-3-дезокситимидина (AZT), андростерона, однако раз- |
*1/*2 средняя эффективная доза составила 176±23 мг/сут. Ста- |
личий активности аллельных вариантов *1 и *2 при глюку- |
тистически достоверного различия средних между гомозигот- |
ронировании этих субстратов не выявлено. |
ным генотипом *1/*1 и гетерозиготным *1/*2 не выявлено, и |
Глюкуронирование различных химических субстратов |
при статистической обработке данных генотипы *1/*1 и *1/*2 |
является одним из основных путей инактивации и после- |
были объединены в одну группу, средняя эффективная доза |
дующего выведения этих субстратов. Косвенно участие в |
которой составила 192±21 мг/сут. Средние эффективные дозы |
этом процессе УДФ-глюкуронидазы 2B7 подтверждается [5] |
топирамата для двух групп носителей генотипов *1/*1 и |
большей вероятностью возникновения опухолей мочевого |
*1/*2 (I) и *2/*2 (II) статистически достоверно различа- |
пузыря при постоянной интоксикации бензидином для но- |
ëèñü (p=0,001). |
сителей более активного аллеля UGT2B7 802T. Однако в на- |
|
шей работе мы показали, что носителям более активного |
Обсуждение |
для других субстратов аллеля 802T для достижения лечеб- |
|
ного эффекта требуется меньшая доза топирамата. Основ- |
Однонуклеотидный полиморфизм C802T [аллель С со- |
ные органы, в которых экспрессируется UGT2B7, — поч- |
ответствует гистидину (H) и обозначению *1; аллель T со- |
ки, печень, поджелудочная железа [7], поэтому на дан- |
ответствует тирозину (Y) и обозначению *2] в первом экзо- |
ный момент остается неясным, каким образом большая |
не связан с изменением первичной структуры белка (ами- |
эффективность глюкуронирования препарата обеспечива- |
нокислота гистидин в положении 268 заменяется на тиро- |
ет его большую эффективность, а более низкая эффектив- |
зин) и, вероятно, влияет на свойства белка. Показано, что |
ность глюкуронирования и, следовательно, выведения — |
он находится в сцеплении с однонуклеотидным полимор- |
более низкую эффективность и, как следствие, более вы- |
физмом 161C/T в промоторной области гена UGT2B7 [10]. |
сокую эффективную дозу. Одним из возможных объясне- |
Частота аллеля *1 варьирует от 0,5 в европейской популя- |
ний может быть то, что некоторые глюкуронированные |
ции до 0,08 в африканской (данные refSNP). |
метаболиты могут обладать большей физиологической ак- |
По данным J. Thibaudeau и соавт. [11], в случае аллель- |
тивностью. Так, для морфина показано, что его метаболит |
ного варианта *1 гена UGT2B7 наблюдается двукратно бо- |
морфин-6-глюкуронид при интратекальном или интраце- |
лее низкая активность при конъюгации 4-гидроксиэстрона |
ребровентрикулярном введении обладает в 45—800 раз боль- |
и 4-гидроксиэстрадиола, а при варианте *2 — большая ак- |
шей обезболивающей способностью [3], а при постоян- |
тивность при глюкуронировании морфина и превращении |
ном приеме клиренс в плазме морфин-6-глюкуронида пре- |
его в морфин-6-глюкуронид (по данным M. Sawyer [10]), а |
вышает клиренс морфина [8]. Для подтверждения данной |
также при глюкуронировании бензидина [5]. По другим дан- |
гипотезы необходимо исследование кинетики топирамата |
ным [1, 4, 6], показано участие УДФ-глюкуронозилтранс- |
и его основных метаболитов. |
ЛИТЕРАТУРА
1.Bhasker C.R., McKinnon W., Stone A. et al. Genetic polymorphism of UDP-glucuronosyltransferase 2B7 (UGT2B7) at amino acid 268: Ethnic diversity of alleles and potential clinical significance. Pharmacogenetics 2000; 10: 679—685.
2.Bourgeois B.F. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of topiramate. J Child Neurol 2000; 15: Suppl 1: 27—30.
3.Christrup L.L. Morphine metabolites. Acta Anasthesiol Scan 1997;
41:116—122.
4.Court M.H., Krishnaswamy S., Hao Q. et al. Evaluation of 3'-azido-3'- deoxythymidine, morphine, and codeine as probe substrates for UDP-glucuronosyltransferase 2B7 (UGT2B7) in human liver microsomes: specificity and influence of the UGT2B7*2 polymorphism. Drug Metab Dispos 2003; 31: 9: 1125—1133.
5.Guo-fang Lin., Wei-chao Guo et al. An Association of UDP-Glu- curonosyltransferase 2B7 C802T (His268Tyr) Polymorphism with Bladder Cancer in Benzidine-Exposed Workers in China. Toxicological Sciences 2005; 85: 1: 502—506.
6.Holthe M., Rakvag T.N., Klepstad P. et al. Sequence variations in the UDP-glucuronosyltransferase 2B7 (UGT2B7) gene: identification of 10 novel single nucleotide polymorphisms (SNPs) and analysis of their relevance to morphine glucuronidation in cancer patients. Pharmacogenomics J 2003; 3: 4: 248.
7.King C.D., Rios G.R., Assouline J.A., Tephly T.R. Expression of UDPglucuronosyltransferases (UGTs) 2B7 and 1A6 in the human brain and identification of 5-hydroxytryptamine as a substrate. Arch Biochem Biophys 1999; 365: 1: 156—162.
8.Osborne R., Joel R.S., Trew D., Slevin M. Morphine and metabolite behavior after different routes of morphine administration: Demonstration of the importance of the active metabolite morphine-6- glucuronide. Clin Pharmacol Ther 1990; 47: 12—19.
9.Rosenfeld W.E., Sachdeo R.C., Faught R.E., Privitera M. Long-term experience with topiramate as adjunctive therapy and as monotherapy in patients with partial onset seizures: retrospective survey of open-label treatment. Epilepsia 1997; 38: Suppl 1: 34—36.
10.Sawyer M.B., Innocenti F., Das S. et al. A pharmacogenetic study of uridine diphosphate-glucuronosyltransferase 2B7 in patients receiving morphine. Clin Pharmacol Ther 2003; 73: 566—574.
11.Thibaudeau J. et al. Characterization of common UGT1A8, UGT1A9, and UGT2B7 variants with different capacities to inactivate mutagenic 4-hydroxylated metabolites of estradiol and estrone. Cancer Res 2006; 66: 1: 125—133.
64 |
ЖУРНАЛ НЕВРОЛОГИИ И ПСИХИАТРИИ, 5, 2007 |