Фармакогенетические эффекты однонуклеотидных полиморфизмов, влияющих на метаболизм антиретровирусных препаратов
https://doi.org/10.22328/2077-9828-2022-14-3-65-76
- Р Р‡.МессенРТвЂВВВВВВВВжер
- РћРТвЂВВВВВВВВнокласснРСвЂВВВВВВВВРєРСвЂВВВВВВВВ
- LiveJournal
- Telegram
- ВКонтакте
- РЎРєРѕРїРСвЂВВВВВВВВровать ссылку
Полный текст:
Аннотация
Введение. Определение фармакогенетических особенностей при назначении антиретровирусной терапии (АРТ) является важной составляющей персонализированного лечения ВИЧ-позитивных пациентов. АРТ может приводить к развитию различных нежелательных явлений (НЯ). Эффективность терапии и возникновение НЯ могут быть обусловлены генетической предрасположенностью, которую следует учитывать при выборе схемы АРТ. Некоторые известные аллели (HLAB*57:01 и UGT1A1*28) связаны с развитием НЯ и прекращением приема АРТ. В настоящее время важной клинической задачей является расширение спектра клинически значимых генетических тестов.
Цель. В обзоре представлены данные об эффектах генетических полиморфизмов, влияющих на переносимость АРТ. Проведен анализ данных об однонуклеотидных полиморфизмах (SNP) в генах, участвующих в метаболизме и транспорте АРТ. Результаты обзора предполагается использовать для разработки основанных на полимеразной цепной реакции методик определения аллелей риска в европейской популяции.
Материалы и методы. Проанализированы данные 46 публикаций. При анализе учитывались данные о частотах аллелей SNP в европейской популяции.
Результаты. Выбрано несколько наиболее перспективных SNP. Полиморфизмы в генах ABCC4 (rs1751034, rs3742106) и ABCC10 (rs9349256, rs2125739) связаны с повышенным риском нарушения функции почек, обусловленного более высокой концентрацией в плазме крови препарата тенофовир. Показана эффективность одновременного исследования SNP в этих генах и CYP24A1 (rs2248359) как потенциального маркера нефротоксичности. Полиморфизм в гене CYP2B6 (rs3745274) связан с повышением концентрации эфавиренца в плазме крови, повышенным риском гепатотоксичности и развития НЯ со стороны ЦНС. SNP в CYP2B6, CYP2A6 (rs28399433) и CYP3A4 (rs4646437) следует исследовать вместе, поскольку все три SNP ассоциированы с высоким риском развития НЯ.
Заключение. Описанные аллели SNP являются новыми диагностическими маркерами, которые могут быть использованы при назначении АРТ. Для оценки их клинической значимости и перспектив практического применения у пациентов с ВИЧ-инфекцией в России требуется проведение дополнительных исследований.
Об авторах
А. Я. БаженоваРоссия
Баженова Александра Ярославна — лаборант-исследователь лаборатории молекулярных методов изучения генетических полиморфизмов
111123, Москва, Новогиреевская ул., д. 3а
К. О. Миронов
Россия
Миронов Константин Олегович — доктор медицинских наук, заведующий лаборатории молекулярных методов изучения генетических полиморфизмов
111123, Москва, Новогиреевская ул., д. 3а
А. В. Кравченко
Россия
Кравченко Алексей Викторович — доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник
111123, Москва, Новогиреевская ул., д. 3а
В. Г. Акимкин
Россия
Акимкин Василий Геннадьевич — доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, директор
111123, Москва, Новогиреевская ул., д. 3а
Список литературы
1. Ryom L., Cotter A., De Miguel R., Béguelin C., Podlekareva D., Arribas J.R., Marzolini C., Mallon Pgm., Rauch A., Kirk O., Molina J.M., Guaraldi G., Winston А., Bhagani S., Cinque P., Kowalska J.D., Collins S., Battegay M., EACS Governing Board. 2019 update of the European AIDS Clinical Society Guidelines for treatment of people living with HIV version 10.0 // HIV Medicine. 2020. Vol. 21, No. 10. P. 617-624. https://doi.org/10.1111/hiv.12878.
2. Sousa-Pinto B., Pinto-Ramos J., Correia C., Gonçalves-Costa G., Gomes L., Gil-Mata S., Araújo L., Delgado L. Pharmacogenetics of abacavir hypersensitivity: A systematic review and meta-analysis of the association with HLA-B*57:01 // Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2015. Vol. 136, No. 4. P. 1092-1094.e3. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2015.03.019.
3. Mounzer K., Hsu R., Fusco J.S., Brunet L., Henegar C.E., Vannappagari V., Stainsby C.M., Shaefer M.S., Ragone L., Fusco G.P. HLA-B*57:01 screening and hypersensitivity reaction to abacavir between 1999 and 2016 in the OPERA® observational database: a cohort study // AIDS Research and Therapy. 2019. Vol. 16, No. 1. https://doi.org/10.1186/s12981-019-0217-3.
4. Sanchez-Giron F., Carnevale A. In Mexican Mestizos the HCP5 rs2395029 SNP may be a genetic marker for screening abacavir hypersensitivity // Pharmacogenomics. 2012. Vol. 13, No. 3. P. 251-252. https://doi.org/10.2217/pgs.11.169
5. Zubiaur P., Saiz-Rodríguez M., Villapalos-García G., Navares-Gómez M., Koller D., Abad-Santos F. HCP5 rs2395029 is a rapid and inexpensive alternative to HLA-B*57 // Pharmacogenetics and Genomics. 2020. Publish Ahead of Print. https://doi.org/10.1097/fpc.0000000000000421.
6. Chan J., Soraya G.V., Craig L., Uddin S.M., Todaro M., Huynh D.H., Abeyrathne C.D., Kostenko L., McCluskey J., Skafidas E., Kwan P. Rapid Detection of HLA-B*57:01-Expressing Cells Using a Label-Free Interdigitated Electrode Biosensor Platform for Prevention of Abacavir Hypersensitivity in HIV Treatment // Sensors. 2019. Vol. 19, No. 16. P. 3543. https://doi.org/10.3390/s19163543.
7. Wallner J.J., Beck I.A., Panpradist N., Ruth P.S., Valenzuela-Ponce H., Soto-Nava M., Ávila-Ríos S., Lutz B.R., Frenkel L.M. Rapid, Near Point-of-Care Assay for HLA-B*57:01 Genotype Associated with Severe Hypersensitivity Reaction to Abacavir // MedRxiv. 2021. https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257187.
8. Gammal R.S., Court M.H., Haidar C.E., Iwuchukwu O.F., Gaur A.H., Alvarellos M., Guillemette C., Lennox J.L., Whirl-Carrillo M., Brummel S.S., Ratain M.J., Klein T.E., Schackman B.R., Caudle K.E., Haas D.W. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) Guideline for UGT1A1 and Atazanavir Prescribing // Clinical Pharmacology & Therapeutics. 2015. Vol. 99, No. 4. P. 363-369. https://doi.org/10.1002/cpt.269.
9. Du P., Wang A., Ma Y., Li X. Association between the UGT1A1*28 allele and hyperbilirubinemia in HIV-positive patients receiving atazanavir: a meta-analysis // Bioscience Reports. 2019. Vol. 39, No. 5. https://doi.org/10.1042/bsr20182105.
10. Kanestri V., Mironov K., Kravchenko A., Pokrovskaya A., Dribnohodova O., Dunayeva E., Tsiganova G., Harbutly M., Goliusova M., Konnov V., Kozirina N., Shahgildyan V., Kuimova U., Popova A., Efremova O., Konnov D. Clinical significance of the UGT1A1*28 allele detection in HIVinfected patients // Journal of the International AIDS Society. 2014. No. 17 (4 Suppl. 3): 19579. https://doi.org/10.7448/ias.17.4.19579.
11. Poblete D., Bernal F., Llull G., Archiles S., Vasquez P., Chanqueo L., Soto N., Lavanderos M.A., Quiñones L.A., Varela N.M. Pharmacogenetic Associations Between Atazanavir/UGT1A1*28 and Efavirenz/rs3745274 (CYP2B6) Account for Specific Adverse Reactions in Chilean Patients Undergoing Antiretroviral Therapy // Frontiers in Pharmacology. 2021. No. 12:660965. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.660965.
12. Johnson D.H., Venuto C., Ritchie M.D., Morse G.D., Daar E.S., McLaren P.J., Haas D.W. Genomewide association study of atazanavir pharmacokinetics and hyperbilirubinemia in AIDS Clinical Trials Group protocol A5202 // Pharmacogenetics and Genomics. 2014. Vol. 24, No. 4. P. 195-203. https://doi.org/10.1097/fpc.0000000000000034.
13. Alam C., Whyte-Allman S.K., Omeragic A., Bendayan R. Role and modulation of drug transporters in HIV-1 therapy // Advanced Drug Delivery Reviews. 2016. No. 103. P. 121-143. https://doi.org/10.1016/j.addr.2016.05.001.
14. Rodríguez‐Nóvoa S., Labarga P., Soriano V., Egan D., Albalater M., Morello J., Cuenca L., González-Pardo G., Khoo S., Back D., Owen A. Predictors of Kidney Tubular Dysfunction in HIV‐Infected Patients Treated with Tenofovir: A Pharmacogenetic Study // Clinical Infectious Diseases. 2009. Vol. 48, No. 11. P. e108-e116. https://doi.org/10.1086/598507.
15. Manosuthi W., Sukasem C., Thongyen S., Nilkamhang S., Sungkanuparph S. ABCC2*1C and plasma tenofovir concentration are correlated to decreased glomerular filtration rate in patients receiving a tenofovir-containing antiretroviral regimen // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2014. Vol. 69, No. 8. P. 2195-2201. https://doi.org/10.1093/jac/dku129.
16. Danjuma M.I., Egan D., Abubeker I.Y., Post F., Khoo S. Polymorphisms of tenofovir disoproxil fumarate transporters and risk of kidney tubular dysfunction in HIV-positive patients: genetics of tenofovir transporters // International Journal of STD & AIDS. 2018. Vol. 29, No. 14. P. 1384-1389. https://doi.org/10.1177/0956462418786562.
17. García-Blanco D., Gravier-Hernández R., Rabeiro-Martínez C.L., Gil Del Valle L., Pérez-Ávila J. Pharmacogenetic markers: A path toward individualized HIV therapy // MEDICC Review. 2019. No. 21(2-3). https://doi.org/10.37757/mr2019.v21.n2-3.11.
18. Cheli S., Baldelli S., De Silvestri A., Fusi M., Minisci D., Gervasoni C., Cattaneo D., Clementi E., Meraviglia P., Montrasio C. ABCC4 single-nucleotide polymorphisms as markers of tenofovir disoproxil fumarate-induced kidney impairment // The Pharmacogenomics Journal. 2021. https://doi.org/10.1038/s41397-021-00235-7.
19. Nishijima T., Hayashida T., Kurosawa T., Tanaka N., Oka S., Gatanaga H. Drug transporter genetic variants are not associated with tdf-related renal dysfunction in patients with HIV-1 infection: a pharmacogenetic study // PLoS One. 2015. Vol. 10, No. 11. P. e0141931. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0141931.
20. Rungtivasuwan K., Avihingsanon A., Thammajaruk N., Mitruk S., Burger D.M., Ruxrungtham K., Punyawudho B., Pengsuparp T. Influence of ABCC2 and ABCC4 Polymorphisms on Tenofovir Plasma Concentrations in Thai HIV-Infected Patients // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2015. Vol. 59, No. 6. P. 3240-3245. https://doi.org/10.1128/aac.04930-14.
21. Likanonsakul S., Suntisuklappon B., Nitiyanontakij R., Prasithsirikul W., Nakayama E.E., Shioda T., Sangsajja C. A Single-Nucleotide Polymorphism in ABCC4 Is Associated with Tenofovir-Related Beta2-Microglobulinuria in Thai Patients with HIV-1 Infection // PLoS One. 2016. Vol. 11, No. 1. P. e0147724. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0147724.
22. Rungtivasuwan K., Avihingsanon A., Thammajaruk N., Mitruk S., Burger D.M., Ruxrungtham K., Sukasem C., Punyawudho B. Pharmacogenetics-based population pharmacokinetic analysis of tenofovir in Thai HIV-infected patients // Pharmacogenomics. 2017. Vol. 18, No. 16. P. 1481-1490. https://doi.org/10.2217/pgs-2017-0128.
23. Kiser J.J., Aquilante C.L., Anderson P.L., King T.M., Carten M.L., Fletcher C.V. Clinical and Genetic Determinants of Intracellular Tenofovir Diphosphate Concentrations in HIV-Infected Patients // JAIDS Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes. 2008. Vol. 47, No. 3. P. 298-303. https://doi.org/10.1097/qai.0b013e31815e7478.
24. Salvaggio S.E., Giacomelli A., Falvella F.S., Oreni M.L., Meraviglia P., Atzori C., Clementi E.G.I., Galli M., Rusconi S. Clinical and genetic factors associated with kidney tubular dysfunction in a real-life single centre cohort of HIV-positive patients // BMC Infectious Diseases. 2017. Vol. 17, No. 1. https://doi.org/10.1186/s12879-017-2497-3.
25. Liptrott N.J., Pushpakom S., Wyen C., Fätkenheuer G., Hoffmann C., Mauss S., Knechten H., Brockmeyer N.H., Hopper-Borge E., Siccardi M., Back D.J., Khoo S.H., Pirmohamed M., Owen A. Association of ABCC10 polymorphisms with nevirapine plasma concentrations in the German Competence Network for HIV/AIDS // Pharmacogenetics and Genomics. 2012. Vol. 22, No. 1. P. 10-19. https://doi.org/10.1097/fpc.0b013e32834dd82e
26. Pushpakom S.P., Liptrott N.J., Rodríguez-Nóvoa S., Labarga P., Soriano V., Albalater M., Hopper-Borge E., Bonora S., Di Perri G., Back D.J., Khoo S., Pirmohamed M., Owen A. Genetic Variants of ABCC10, a Novel Tenofovir Transporter, Are Associated With Kidney Tubular Dysfunction // The Journal of Infectious Diseases. 2011. Vol. 204, No. 1. P. 145-153. https://doi.org/10.1093/infdis/jir215.
27. Giacomet V., Cattaneo D., Viganò A., Nannini P., Manfredini V., Ramponi G., Clementi E., Zuccotti G.V. Tenofovir-induced Renal Tubular Dysfunction in Vertically HIV-infected Patients Associated With Polymorphisms in ABCC2, ABCC4 and ABCC10 Genes // The Pediatric Infectious Disease Journal. 2013. Vol. 32, No. 10. P. e403-e405. https://doi.org/10.1097/inf.0b013e31829e6c9c.
28. Dickinson L., Gurjar R., Stöhr W., Bonora S., Owen A., D’Avolio A., Cursley A., Molina J.-M., Fäetkenheuer G., Vandekerckhove L., Di Perri G., Pozniak A., Richert L., Raffi F., Boffito M., NEAT001/ANRS143 Study Group. Population pharmacokinetics and pharmacogenetics of ritonavirboosted darunavir in the presence of raltegravir or tenofovir disoproxil fumarate/emtricitabine in HIV-infected adults and the relationship with virological response: a sub-study of the NEAT001/ANRS143 randomized trial // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2019. Vol. 75, No. 3. P. 628-639. https://doi.org/10.1093/jac/dkz479.
29. Maseng M.J., Tawe L., Thami P.K., Seatla K.K., Moyo S., Martinelli A., Kasvosve I., Novitsky V., Essex M., Russo G., Gaseitsiwe S., Paganotti G.M. Association of CYP2B6 Genetic Variation with Efavirenz and Nevirapine Drug Resistance in HIV-1 Patients from Botswana // Pharmacogenomics and Personalized Medicine. 2021. No. 14. P. 335-347. https://doi.org/10.2147/pgpm.s289471.
30. Frasco M.A., Mack W.J., Van Den Berg D., Aouizerat B.E., Anastos K., Cohen M., De Hovitz J., Golub E.T., Greenblatt R.M., Liu C., Conti D.V., Pearce C.L. Underlying genetic structure impacts the association between CYP2B6 polymorphisms and response to efavirenz and nevirapine // AIDS. 2012. Vol. 26, No. 16. P. 2097-2106. https://doi.org/10.1097/qad.0b013e3283593602.
31. Manosuthi W., Sukasem C., Lueangniyomkul A., Mankatitham W., Thongyen S., Nilkamhang S., Manosuthi S., Sungkanuparph S. CYP2B6 haplotype and biological factors responsible for hepatotoxicity in HIV-infected patients receiving efavirenz-based antiretroviral therapy // International Journal of Antimicrobial Agents. 2014. Vol. 43, No. 3. P. 292-296. https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2013.10.022.
32. Desta Z., Gammal R. S., Gong L., Whirl-Carrillo M., Gaur A. H., Sukasem C., Hockings J., Myers A., Swart M., Tyndale R. F., Masimirembwa C., Iwuchukwu O. F., Chirwa S., Lennox J., Gaedigk A., Klein T. E., Haas D. W. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) Guideline for CYP2B6 and Efavirenz‐Containing Antiretroviral Therapy // Clinical Pharmacology & Therapeutics. 2019. Vol. 106, No. 4. P. 726-733. https://doi.org/10.1002/cpt.1477.
33. Gallien S., Journot V., Loriot M.-A., Sauvageon H., Morlat P., Reynes J., Reliquet V., Chêne G., Molina J.-M., ANRS 099 ALIZE trial study group. Cytochrome 2B6 polymorphism and efavirenz-induced central nervous system symptoms: a substudy of the ANRS ALIZE trial // HIV Medicine. 2017. Vol. 18, No. 8. P. 537-545. https://doi.org/10.1111/hiv.12488.
34. Manosuthi W., Sukasem C., Thongyen S., Nilkamhang S., Manosuthi S., Sungkanuparph S. CYP2B618492T C Polymorphism Compromises Efavirenz Concentration in Coinfected HIV and Tuberculosis Patients Carrying CYP2B6 Haplotype *1/*1 // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2014. Vol. 58, No. 4. P. 2268-2273. https://doi.org/10.1128/aac.02384-13.
35. Sukasem C., Manosuthi W., Koomdee N., Santon S., Jantararoungtong T., Prommas S., Chamnanphol M., Puangpetch A., Sungkanuparph S. Low level of efavirenz in HIV-1-infected Thai adults is associated with the CYP2B6 polymorphism // Infection. 2013. Vol. 42, No. 3. P. 469-474. https://doi.org/10.1007/s15010-013-0560-6.
36. Cummins N.W., Neuhaus J., Chu H., Neaton J., Wyen C., Rockstroh J. K., Skiest D. J., Boyd M. A., Khoo S., Rotger M., Telenti A., Weinshilboum R., Badley A. D., INSIGHT Study Group. Investigation of Efavirenz Discontinuation in Multi-ethnic Populations of HIV-positive Individuals by Genetic Analysis // EBioMedicine. 2015. Vol. 2, No. 7. P. 706-712. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2015.05.012.
37. Lubomirov R, Colombo S, di Iulio J., Ledergerber B., Martinez R., Cavassini M., Hirschel B., Bernasconi E., Elzi L., Vernazza P., Furrer H., Günthard H. F., Telenti A., Swiss HIV Cohort Study. Association of Pharmacogenetic Markers with Premature Discontinuation of First-line Anti-
38. HIV Therapy: An Observational Cohort Study // The Journal of Infectious Diseases. 2011. Vol. 203, No. 2. P. 246-257. https://doi.org/10.1093/infdis/jiq043.
39. Phillips E., Pavlos R. Individualization of antiretroviral therapy // Pharmacogenomics and Personalized Medicine. 2012. No. 5. P. 1-17. https://doi.org/10.2147/pgpm.s15303.
40. Arab-Alameddine M., Di Iulio J., Buclin T., Rotger M., Lubomirov R., Cavassini M., Fayet A., Décosterd L.A., Eap C. B., Biollaz J., Telenti A., Csajka C., Swiss HIV Cohort Study. Pharmacogenetics-Based Population Pharmacokinetic Analysis of Efavirenz in HIV-1-Infected Individuals // Clinical Pharmacology & Therapeutics. 2009. Vol. 85, No. 5. P. 485-494. https://doi.org/10.1038/clpt.2008.271.
41. Elliot E. R., Neary M., Else L., Khoo S., Moyle G., Carr D. F., Wang X., Mcclure M., Boffito M., Owen A. Genetic influence of ABCG2, UGT1A1 and NR1I2 on dolutegravir plasma pharmacokinetics // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2020. Vol. 75, No. 5. P. 1259-1266. https://doi.org/10.1093/jac/dkz558.
42. Wyen C., Hendra H., Siccardi M., Platten M., Jaeger H., Harrer T., Esser S., Bogner J.R., Brockmeyer N.H., Bieniek B., Rockstroh J., Hoffmann C., Stoehr A., Michalik C., Dlugay V., Jetter A., Knechten H., Klinker H., Skaletz-Rorowski A., Fätkenheuer G., Egan D., Back D. J, Owen A., German Competence Network for HIV/AIDS Coordinators. Cytochrome P450 2B6 (CYP2B6) and constitutive androstane receptor (CAR) polymorphisms are associated with early discontinuation of efavirenz-containing regimens // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2011. Vol. 66, No. 9. P. 2092-2098. https://doi.org/10.1093/jac/dkr272.
43. Ayuso P., Neary M., Chiong J., Owen A. Meta-analysis of the effect of CYP2B6, CYP2A6, UGT2B7 and CAR polymorphisms on efavirenz plasma concentrations // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2019. Vol. 74, No. 11. P. 3281-3290. https://doi.org/10.1093/jac/dkz329.
44. Cusato J., Calcagno A., Marinaro L., Avataneo V., D Avolio A., Di Perri G., Bonora S. Pharmacogenetic determinants of kidney-associated urinary and serum abnormalities in antiretroviral-treated HIV-positive patients // The Pharmacogenomics Journal. 2019. Vol. 20, No. 2. P. 202-212. https://doi.org/10.1038/s41397-019-0109-x.
45. Olagunju A., Schipani A., Siccardi M., Egan D., Khoo S., Back D., Owen A. CYP3A4*22 (c.522-191 C>T; rs35599367) is associated with lopinavir pharmacokinetics in HIV-positive adults // Pharmacogenetics and Genomics. 2014. Vol. 24, No. 9. P. 459-463. https://doi.org/10.1097/fpc.0000000000000073.
46. Borghetti A., Calcagno A., Lombardi F., Cusato J., Belmonti S., D’Avolio A., Ciccarelli N., La Monica S., Colafigli M., Delle Donne V., De Marco R., Tamburrini E., Visconti E., Di Perri G., De Luca A., Bonora S., Di Giambenedetto S. SLC22A2 variants and dolutegravir levels correlate with psychiatric symptoms in persons with HIV // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2018. Vol. 74, No. 4. P. 1035-1043. https://doi.org/10.1093/jac/dky508.
Рецензия
Для цитирования:
Баженова А.Я., Миронов К.О., Кравченко А.В., Акимкин В.Г. Фармакогенетические эффекты однонуклеотидных полиморфизмов, влияющих на метаболизм антиретровирусных препаратов. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2022;14(3):65-76. https://doi.org/10.22328/2077-9828-2022-14-3-65-76
For citation:
Bazhenova A., Mironov K., Kravchenko A., Akimkin V. Pharmacogenetic effects of single nucleotide polymorphisms commonly associated with antiretroviral therapy metabolism. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2022;14(3):65-76. https://doi.org/10.22328/2077-9828-2022-14-3-65-76