奥氮平药效评估的生物标志物、方法及应用
阅读说明：本技术 奥氮平药效评估的生物标志物、方法及应用 (Biomarker for evaluating drug effect of olanzapine, method and application ) 是由 刘丽宏 安卓玲 贺玖明 万子睿 李鹏飞 丛菱 于 2020-11-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了奥氮平药效评估的生物标志物,包括溶血磷脂先乙醇胺(0：0/18:3)、溶血磷脂先乙醇胺(0：0/22:5)和十八碳三烯酸。本发明还公开了引物对在寻找奥氮平药物代谢动力学差异的关键药物基因中的应用。本发明还公开了奥氮平药物代谢动力学差异的关键药物基因的寻找方法。本发明还公开了γ-氨基丁酸转氨酶基因多态性于奥氮平药物代谢动力学研究及药效评估中的应用。本发明还公开了包含能够检测生物标志物的试剂的试剂盒。本发明还公开了生物标志物在评估奥氮平药效、奥氮平检测试剂盒及科学研究中的应用。本发明的生物标志物具有预测药物浓度的能力,为临床个体化用药提供重要依据。(The invention discloses biomarkers for olanzapine efficacy evaluation, which comprise lysophospholipid monoethanolamine (0:0/18:3), lysophospholipid monoethanolamine (0:0/22:5) and octadecatrienoic acid. The invention also discloses application of the primer pair in searching key drug genes of olanzapine pharmacokinetic difference. The invention also discloses a method for searching key drug genes of olanzapine pharmacokinetic difference. The invention also discloses application of the gamma-aminobutyric acid transaminase gene polymorphism in olanzapine pharmacokinetic research and pharmacodynamic evaluation. Also disclosed are kits comprising reagents capable of detecting biomarkers. The invention also discloses application of the biomarker in evaluation of olanzapine efficacy, olanzapine detection kit and scientific research. The biomarker has the capability of predicting the concentration of the drug, and provides an important basis for clinical personalized medicine.)
技术领域
本发明属于奥氮平药效评估的技术领域，涉及用于奥氮平药效评估的生物标志物、方法及应用。
背景技术
精神分裂症是一种常见的慢性精神病，1/3-1/2的精神分裂症患者对精神病药物反应不佳。奥氮平是第二代非典型抗精神病药物，临床疗效较好，但奥氮平的药代动力学存在显著的个体差异，并具有体重增加的风险，伴有代谢紊乱、嗜睡、泌乳素增加等副作用。药物基因组学用于研究基因多态性与药物之间的关系，揭示个体差异所导致的不同药物治疗效果，在个体化用药方面具有重要作用。由于不同的病理生理过程可能产生相似的表型，导致药物基因组学在精神类疾病的药物治疗应用中存在难度。药代动力学(PK)研究药物进入人体后的吸收、分布、代谢和排泄的过程。药代动力学参数是调整药物剂量的依据，能有效避免药物过量或不足导致的毒副作用或疗效不达标。由于代谢酶的个体差异，会引起药效或毒性的个体差异，造成药物性质的不可预测性。内源性小分子代谢物是人体生理过程的代谢终产物，代谢组学通过内源性代谢物的变化阐释基因组学的下游输出和环境上游输入。因此，药物基因、药代动力学参数、小分子代谢标记物从不同层面阐释机体处置药物与药物作用于机体产生反应的全过程。
迄今为止，尚无奥氮平相关药物基因、药代动力学参数与代谢标志物的关联阐述，未能综合三者相互关联的生物标志物进行药物选择、剂量调整的前瞻性用药指导。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供奥氮平药效评估的生物标志物。
本发明另有一个目的是提供引物对在寻找奥氮平药物代谢动力学差异的关键药物基因中的应用。
本发明另有一个目的是提供奥氮平药物代谢动力学差异的关键药物基因的寻找方法。
本发明另有一个目的是提供γ-氨基丁酸转氨酶基因多态性于奥氮平药物代谢动力学研究及药效评估中的应用。
本发明另有一个目的是提供包含能够检测所述的生物标志物的试剂的评估奥氮平药效的试剂盒。
本发明再有一个目的是提供所述的生物标志物在评估奥氮平药效、奥氮平检测试剂盒及科学研究中的应用。
为此，本发明提供的技术方案为：
奥氮平药效评估的生物标志物，包括溶血磷脂先乙醇胺(0：0/18:3)、溶血磷脂先乙醇胺(0：0/22:5)和十八碳三烯酸。
优选的是，所述的奥氮平药效评估的生物标志物，还包括：溶血磷脂酰乙醇胺(0:0/20:3)、溶血磷脂酰乙醇胺(18:1/0:0)、半乳糖甘油和5-羟色胺。
引物对在寻找奥氮平药物代谢动力学差异的关键药物基因中的应用，所述引物对包括如SEQ ID NO：43和SEQ ID NO：44所示的引物对。
优选的是，所述的应用，所述引物对还包括如SEQ ID NO：45和如SEQ ID NO：46 所示的引物对。
优选的是，所述的应用，所述引物对还包括如SEQ ID NO：1和如SEQ ID NO：2所示的引物对、如SEQ ID NO：3和如SEQ ID NO：4所示的引物对、如SEQ ID NO：5和如SEQ ID NO：6所示的引物对、如SEQ ID NO：7和如SEQ ID NO：8所示的引物对、如SEQ ID NO：9和如SEQID NO：10所示的引物对、如SEQ ID NO：11和如SEQ ID NO： 12所示的引物对、如SEQ ID NO：13和如SEQ ID NO：14所示的引物对、如SEQ ID NO： 15和如SEQ ID NO：16所示的引物对、如SEQ ID NO：17和如SEQ ID NO：18所示的引物对、如SEQ ID NO：19和如SEQ ID NO：20所示的引物对、如SEQ ID NO：21和如 SEQ ID NO：22所示的引物对、如SEQ ID NO：23和如SEQ IDNO：24所示的引物对、如SEQ ID NO：25和如SEQ ID NO：26所示的引物对、如SEQ ID NO：27和如SEQ ID NO： 28所示的引物对、如SEQ ID NO：29和如SEQ ID NO：30所示的引物对、如SEQID NO： 31和如SEQ ID NO：32所示的引物对、如SEQ ID NO：33和如SEQ ID NO：34所示的引物对、如SEQ ID NO：35和如SEQ ID NO：36所示的引物对、如SEQ ID NO：37和如 SEQ ID NO：38所示的引物对、如SEQ ID NO：39和如SEQ ID NO：40所示的引物对、如SEQ ID NO：41和如SEQ ID NO：42所示的引物对、如SEQ ID NO：47和如SEQ ID NO： 48所示的引物对、如SEQ IDNO：49和如SEQ ID NO：50所示的引物对、如SEQ ID NO： 51和如SEQ ID NO：52所示的引物对、如SEQ ID NO：53和如SEQ ID NO：54所示的引物对、如SEQ ID NO：55和如SEQ ID NO：56所示的引物对、和/或如SEQ ID NO：57 和如SEQ ID NO：58所示的引物对。
奥氮平药物代谢动力学差异的关键药物基因的寻找方法，包含使用如上所述的引物对进行扩增的步骤。
γ-氨基丁酸转氨酶基因多态性于奥氮平药物代谢动力学研究及药效评估中的应用。
优选的是，所述的应用中，所述γ-氨基丁酸转氨酶基因多态性包括GABA-Trs1641031 基因多态性和GABA-T rs1641022基因多态性。
包含能够检测所述的生物标志物的试剂的评估奥氮平药效的试剂盒。
所述的生物标志物在评估奥氮平药效、奥氮平检测试剂盒及科学研究中的应用。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明首次通过内源性小分子代谢标记物、药代动力学参数、药物基因的综合分析方法对将奥氮平体内代谢开展研究，GABA-T引起奥氮平药物代谢达峰时间和清除率的个体差异，GABA-T影响5-羟色胺代谢途径，且与药物基因相关联的内源性小分子生物标志物具有预测药物浓度的能力，为临床个体化用药提供重要依据。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1中，1A为奥氮平血达峰浓度(Cmax)与GABA-T rs1641033的关联图；1B为奥氮平清除率(CL)与GABA-T rs1641033的关联图；1C为奥氮平清除率(CL)与GABA-T rs1641022的关联图。
图2为本发明其中一个实施例中区分亚组的OPLS-DA模型，每个点代表一位志愿者，左侧点表示Cmax低的志愿者，而右侧点表示Cmax高的志愿者。
图3为本发明其中一个实施例中差异代谢物的强度与Cmax的相关性分析图。
图4为本发明其中一个实施例中差异代谢物强度与GABA-Trs1641031的关系图。
图5为本发明其中一个实施例中差异代谢物浓度与GABA-Trs1641022的相关性分析图。
图6为本发明其中一个实施例中生物标志物筛选过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供了奥氮平药效评估的生物标志物，包括溶血磷脂先乙醇胺(0：0/18:3)、溶血磷脂先乙醇胺(0：0/22:5)和十八碳三烯酸。
在上述方案中，作为优选，还包括：溶血磷脂酰乙醇胺(0:0/20:3)、溶血磷脂酰乙醇胺 (18:1/0:0)、半乳糖甘油和5-羟色胺。
本发明提供了引物对在寻找奥氮平药物代谢动力学差异的关键药物基因中的应用，所述引物对包括如SEQ ID NO：43和SEQ ID NO：44所示的引物对。
在上述方案中，作为优选，所述引物对还包括如SEQ ID NO：45和如SEQ ID NO： 46所示的引物对。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述引物对还包括如SEQ ID NO：1和如SEQ ID NO：2所示的引物对、如SEQ ID NO：3和如SEQ ID NO：4所示的引物对、如 SEQ IDNO：5和如SEQ ID NO：6所示的引物对、如SEQ ID NO：7和如SEQ ID NO：8 所示的引物对、如SEQ ID NO：9和如SEQ ID NO：10所示的引物对、如SEQ ID NO： 11和如SEQ ID NO：12所示的引物对、如SEQ ID NO：13和如SEQ ID NO：14所示的引物对、如SEQ ID NO：15和如SEQ IDNO：16所示的引物对、如SEQ ID NO：17和如 SEQ ID NO：18所示的引物对、如SEQ ID NO：19和如SEQ ID NO：20所示的引物对、如SEQ ID NO：21和如SEQ ID NO：22所示的引物对、如SEQID NO：23和如SEQ ID NO： 24所示的引物对、如SEQ ID NO：25和如SEQ ID NO：26所示的引物对、如SEQ ID NO： 27和如SEQ ID NO：28所示的引物对、如SEQ ID NO：29和如SEQ ID NO：30所示的引物对、如SEQ ID NO：31和如SEQ ID NO：32所示的引物对、如SEQ ID NO：33和如SEQ ID NO：34所示的引物对、如SEQ ID NO：35和如SEQ ID NO：36所示的引物对、如SEQ IDNO：37和如SEQ ID NO：38所示的引物对、如SEQ ID NO：39和如SEQ ID NO： 40所示的引物对、如SEQ ID NO：41和如SEQ ID NO：42所示的引物对、如SEQ ID NO： 47和如SEQ ID NO：48所示的引物对、如SEQ ID NO：49和如SEQ ID NO：50所示的引物对、如SEQ ID NO：51和如SEQID NO：52所示的引物对、如SEQ ID NO：53和如 SEQ ID NO：54所示的引物对、如SEQ ID NO：55和如SEQ ID NO：56所示的引物对、和/或如SEQ ID NO：57和如SEQ ID NO：58所示的引物对。
本发明还提供了奥氮平药物代谢动力学差异的关键药物基因的寻找方法，包含使用所述的引物对进行扩增的步骤。
本发明还提供了γ-氨基丁酸转氨酶基因多态性于奥氮平药物代谢动力学研究及药效评估中的应用。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述γ-氨基丁酸转氨酶基因多态性包括 GABA-T rs1641031基因多态性和GABA-T rs1641022基因多态性。
本发明还提供了包含能够检测所述的生物标志物的试剂的评估奥氮平药效的试剂盒。
本发明还提供了所述的生物标志物在评估奥氮平药效、奥氮平检测试剂盒及科学研究中的应用。
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，现提供如下的实施例进行说明：
本发明将药物基因与药代动力学参数进行关联分析，寻找与确定导致个体药代动力学差异的关键药物基因；将PK和代谢标记物进行关联分析，寻找可以预测药代动力学参数的小分子生物标志物；将药物基因和代谢标记物数据进行关联分析，寻找不同药物基因所导致的内源性代谢物的差异性改变，从药物基因—机体对药物的处置—机体内源性代谢物的多层面探究发现与药效相关的生物标志物。
1材料与方法
1.1临床受试者
从首都医科大学附属北京朝阳医院的奥氮平口腔崩解片生物等效性试验(SWDXX-201627)中，纳入了19位中国成年志愿者。该生物等效性研究 (http://www.chinadrugtrials.org.cn/,identidler:CTR20170069)于2017年5月16日至2018 年5月14日在北京朝阳医院Ι期临床试验中心单一研究中心开展。本研究遵照赫尔辛基宣言与临床实践指南执行。研究方案和同意书在内的所有研究文件，均在临床试验开始前由北京朝阳医院机构审查委员会(伦理批准编号：2016-Drug-43)审查并批准。本研究获得所有受试者签署的知情同意书，保证受试者遵守临床试验中心方案发布的研究限制。基因组学所使用的全血样本是药代动力学研究后的剩余样本，符合免除知情同意的原则。药代动力学实验数据选取于生物等效性实验结果，代谢组学数据来源于本项目前期已经开展的代谢组学实验数据。
1.2单核苷酸多态性(SNP)选择、DNA的提取与检测
前期奥氮平代谢组学研究发现了与药物代谢相关的神经递质代谢物，涉及色氨酸代谢通路、谷氨酸与氨基丁酸代谢通路与多巴胺与去甲肾上腺素代谢通路，本研究选取上述三条代谢通路涉及的代谢酶：色氨酸代谢相关的葡萄糖醛酸转移酶(UGT)；酪氨酸、多巴胺与去甲肾上腺素代谢相关的酪氨酸羟化酶(TH)；谷氨酸与γ-氨基丁酸代谢相关的γ-氨基丁酸转氨酶(GABA-T)与琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)。位点及扩增引物详见表1。血浆样本是药代动力学研究的剩余样本，使用QIAamp DNA血液微型试剂盒(QIAGEN) 提取基因组DNA，并使用NanoDrop 2000(Thermo Scientific)测定DNA浓度。通过聚合酶链反应(PCR)和Sanger测序对SNP进行基因分型。
表1.双脱氧末端终止法(Sanger)测序分析中的特异引物
1.3数据分析
使用IBM SPSS 21(Armonk,纽约,美国)独立样本T检验(数据服从正态分布)或Mann-Whitney U检验(数据不服从正态分布)进行两组间数据的比较，P<0.05被认为有统计学意义。使用SIMAC-P 14.1(Umetrics AB,Umea,瑞典)进行正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)，VIP值大于1且独立样本T检验或Mann-Whitney U检验P<0.05的变量被认为是潜在生物标志物。
2.结果
2.1药代动力学参数与药物基因的关联分析
2.1.1奥氮平的药代动力学参数
获取19名健康志愿者服用奥氮平后的药代动力学参数，主要参数包括：达峰浓度(Cmax)，药物浓度-时间曲线下面积(AUC0-t)，清除率(CL)，达峰时间(Tmax)与消除半衰期(T1/2)。通过药代动力学参数发现奥氮平的药物代谢存在高度的个体化差异。达峰浓度(Cmax)变化最大，最大值与最小值之间差距超过6倍，清除率(CL)的最大值与最小值的差异超过3倍。达峰浓度(Cmax)对于个体变异差距较大的药物具有重要意义，清除率(CL)是反映药物从体内消除的一个重要指标，以往研究表明奥氮平药效和药物血浆浓度相关，且奥氮平个体间清除率有较大差异(表2)。因此，选择达峰浓度(Cmax)和清除率(CL)两个药代动力学参数进行关联分析。
表2.健康受试者给予奥氮平用药的药代动力学参数
2.1.2SNP基因分型和频率
检测UGT1A1、UGT1A4、GABA-T、TH、SSADH相关基因的SNP位点，表2显示所有测试的单核苷酸多态性SNP频率结果。上述基因多态性均处于哈代-温伯格均衡分析 (the Hardy-Weinberg equilibrium analysis)。由于样本数量限制，故将基因型分为两类：野生纯合子、突变杂合子和突变纯合子。由于UGT1A1 rs873478、UGT1A1 rs4148325、 UGT1A4rs8330、GABA-T rs1641025、SSADH rs2744574根据药物基因型分组后，个别组别的人数小于三人，统计学分析无意义，故不纳入后期的分析研究。受试者的UGT1A4 rs2011425、THrs6357基因型全部为野生纯合型；受试者的TH rs11042962、TH rs11042978、 TH rs6356、TH rs7119275基因型全部为突变杂合型或突变纯合型，故上述基因型不纳入后期的分析研究。
表3.健康受试者UGT1A1、UGT1A4、GABA-T、TH、SSADH相关基因的SNP位点的频率
2.1.3SNP基因分型对奥氮平药代动力学的影响
根据药物基因型将受试者分为两组：野生纯合子；野生突变杂合子与突变纯合子。通过独立样本T检验或Mann-Whitney U检验对组间药代动力学的参数进行比较(表4)。GABA-T rs1641031 AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比，达峰浓度(Cmax)平均增高59.2％(P＝0.036)，清除率(CL)平均降低25.33％(P＝0.010)。GABA-Trs1641022CA、AA基因型受试者和rs1641022CC基因型受试者相比，其清除率(CL)平均增高33.0％(P＝0.041)(图1)。
表4.不同药物基因分型的健康受试者服用奥氮平的药代动力学参数
数值以平均值±标准差表示，*p<0.05具有显著性差异
2.2药代动力学参数与差异代谢物的关联分析
前期通过奥氮平受试组和未服用奥氮平对照组的非靶向代谢组学研究，筛选出药物代谢相关的41个内源性差异代谢物。将受试者根据Cmax的中位数分为：高Cmax组(N＝5)，中Cmax组(N＝6)，低Cmax组(N＝5)；根据CL的中位数分为：高CL组(N＝5)，中CL 组(N＝6)，低CL组(N＝5)。应用OPLS-DA模型，筛选高Cmax组与低Cmax组、高CL 组与低CL组之间的差异代谢物。对于CL的OPLS-DA模型：R2X＝0.335；R2Y＝0.939； Q2＝0.225，CL模型参数不符合要求，因此不进行后续分析。对于Cmax的OPLS-DA模型: R2X＝0.539；R2Y＝0.889,Q2＝0.554，如图2所示，Cmax模型参数较好，高Cmax组和低Cmax组明显区分开。针对VIP值大于1的代谢物进行组间独立样本T检验或Mann-Whitney U检验(图3)，筛选获得7个代谢物：Cmax高组与Cmax低组进行对比，溶血磷脂酰乙醇胺 [LysoPE(0:0/20:3)]的代谢峰强度平均升高63.18％(P＝0.026)；溶血磷脂酰乙醇胺 [LysoPE(0:0/18:3)]的代谢峰强度平均升高99.58％(P＝0.013)；半乳糖甘油 (Galactosylglycerol)代谢峰强度平均升高71.29％(P＝0.008)；溶血磷脂酰乙醇胺 [LysoPE(0:0/22:5)]的代谢峰强度平均升高169.10％(P＝0.008)；5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine)的代谢峰强度平均升高569.43％(P＝0.032)；十八碳三烯酸(Calendic acid)代谢峰强度平均升高76.15％(P＝0.032)；溶血磷脂酰乙醇胺[LysoPE(18:1/0:0)]代谢峰强度平均升高150.44％(P＝0.013)，详见表5。
表5.VIP大于1代谢物的独立样本T检验或Mann-Whitney U检验
数值以平均值±标准差表示，*p<0.05具有显著性差异
2.3差异代谢物与药物基因的关联
根据GABA-T rs1641031基因多态性、GABA-T rs1641022将受试者进行分组，对两组间服药前的41种内源性代谢物的峰强度进行比较(独立样本T检验或Mann-Whitney U检验)，P<0.05，该代谢物有统计学意义上的组间差异性(表6和表7)。GABA-Trs1641031 AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比，其皮质醇(Cortisol)代谢峰强度平均升高60.0％(P＝0.009)；色氨酸(Tryptophan)代谢峰强度平均升高29.68％(P＝0.015)；5-羟色胺酸(5-hydroxytryptophan)代谢峰强度平均升高24.64％(P＝0.015)；溶血磷脂酰乙醇胺[LysoPE(0:0/18:3)]代谢峰强度平均升高54.08％(P＝0.033)；溶血磷脂酰乙醇胺[LysoPE(0:0/22:5)]代谢峰强度平均升高96.40％(P＝0.044)；十八碳三烯酸(Calendicacid) 的代谢峰强度平均升高73.46％(P＝0.042)(图4)。GABA-Trs1641022AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比，鞘氨醇(sphinganine)的代谢峰强度平均降低39.00％(P＝0.002)；5-羟色胺酸(5-hydroxytryptophan)的代谢峰强度平均降低20.67％(P＝0.024)(图5)。
表6.根据GABA-Trs1641031分组后奥氮平用药内源性代谢物的差异
数值以平均值±标准差表示，*p<0.05具有显著性差异
表7.GABA-Trs1641022分组后奥氮平代谢物的差异
数值以平均值±标准差表示，*p<0.05具有显著性差异
3.讨论
3.1药物基因与药代动力学参数
本发明首次发现GABA-T相关基因多态性对奥氮平药代动力学产生影响。在GABA-T的催化下，GABA与丙酮酸反应生成琥珀酸半醛(SSA)和丙氨酸，琥珀酸半醛脱氢酶氧化SSA形成琥珀酸进入三羧酸循环，上述反应构成三羧酸循环的GABA支路。以往研究证实，GABA-T活性升高或降低导致GABA水平的下降或升高。奥氮平对GABA系统具有激活作用，奥氮平可导致青春期大鼠伏隔核中的谷氨酸和GABA水平长期降低。研究证实奥氮平对人神经母细胞瘤细胞GABA神经传递相关基因表达有影响，GABA系统和奥氮平的代谢具有相关性，并发现奥氮平可能会通过提高GABA-T的活性以促进GABA 降解。本发明首次发现了GABA-Trs1641031基因多态性对奥氮平达峰浓度和清除率均有显著性影响，GABA-T rs1641022对奥氮平的清除率有显著性影响，本发明创新发现 GABA-T影响奥氮平药物体内代谢的途径，证实GABA系统与奥氮平的代谢紧密相关。
3.2差异代谢物与药代动力学参数
奥氮平的药物代谢与多种神经递质的代谢通路相关。本发明首次将奥氮平的代谢组学和药代动力学数据进行关联性分析。研究发现：溶血磷脂酰乙醇胺(0:0/20:3)[LysoPE(0:0/20:3)]、溶血磷脂酰乙醇胺(0:0/18:3)[LysoPE(0:0/18:3)]、溶血磷脂酰乙醇胺 (0:0/22:5)[LysoPE(0:0/22:5)]、溶血磷脂酰乙醇胺(18:1/0:0)[LysoPE(18:1/0:0)]、半乳糖甘油 (Galactosylglycerol)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine)、十八碳三烯酸(Calendic acid) 可将Cmax高组的受试者和Cmax低组的受试者明显区别，即上述生物标志物与奥氮平Cmax显著相关。以往研究报道，奥氮平对5-羟色胺受体有拮抗作用，5-羟色胺浓度过高可能导致奥氮平的药物浓度随之升高。另有研究发现5-羟色胺缺乏的患者其脂质代谢受到影响，溶血磷脂也会下调。在本发明中，奥氮平达峰浓度高的受试者相对奥氮平达峰浓度低的受试者，其5-羟色胺浓度显著升高，多种溶血磷脂浓度显著升高，我们推断5-羟色胺、脂质的代谢途径与奥氮平的药物浓度密切相关。
3.3药物基因与内源性代谢物
GABA-T rs1641031 AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比，皮质醇(Cortisol)、色氨酸(Tryptophan)、十八碳三烯酸(Calendic acid)、5-羟色胺酸 (5-hydroxytryptophan)、溶血磷脂酰乙醇胺(0:0/18:3)[LysoPE(0:0/18:3)]与溶血磷脂酰乙醇胺(0:0/22:5)[LysoPE(0:0/22:5)]浓度均显著增高。GABA-Trs1641022 AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比，鞘氨醇(Sphinganine)与5-羟色胺酸 (5-hydroxytryptophan)浓度显著降低。值得注意的是GABA-T rs1641031 AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比，5-羟色胺酸浓度增高，色氨酸经色氨酸羟化酶生成5-羟色胺酸，进一步脱羧形成5-羟色胺。在rs1641031 AC、CC基因型受试者和 rs1641031 AA基因型受试者相比，5-羟色胺酸的上游代谢产物色氨酸的浓度显著升高。本发明结果显示机体内GABA-T相关的5-羟色胺代谢途径与奥氮平体内代谢存在关联。
3.4药代动力学参数&药物基因&差异代谢物
GABA-T rs1641031 AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比，其奥氮平药物代谢的清除率显著降低；5-羟色胺酸浓度显著增高；5-羟色胺酸的上游代谢产物色氨酸的浓度显著升高。GABA-Trs1641022 AC、CC基因型受试者和rs1641022 AA基因型受试者相比，其奥氮平的清除率显著升高，5-羟色胺酸浓度降低。结果表明5-羟色胺的代谢途径跟GABA-T基因多态性密切相关，5-羟色胺酸浓度与奥氮平清除率成反比。
GABA-T rs1641031 AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比，Cmax显著提高；GABA-T rs1641031 AC、CC基因型受试者和rs1641031 AA基因型受试者相比LysoPE(0:0/18:3)、LysoPE(0:0/22:5)、Calendic acid显著升高；Cmax较高的受试者与Cmax较低的受试者相比，LysoPE(0:0/18:3)、LysoPE(0:0/22:5)、Calendic acid也会显著升高。
因此，GABA-T rs1641031与奥氮平的达峰浓度和清除率相关联；GABA-Trs1641022 与奥氮平的清除率相关联，GABA-T相关基因多态性对5-羟色胺代谢途径产生影响，溶血磷脂酰乙醇胺(0:0/18:3)、溶血磷脂酰乙醇胺(0:0/22:5)、十八碳三烯酸可以区分奥氮平的高药物浓度与低药物浓度的受试者，有望成为预测奥氮平药效的生物标志物(图6)。
4.结论
本发明首次通过内源性小分子代谢标记物、药代动力学参数、药物基因的综合分析方法对将奥氮平体内代谢开展研究，GABA-T引起奥氮平药物代谢达峰时间和清除率的个体差异，GABA-T影响5-羟色胺代谢途径，且与药物基因相关联的内源性小分子生物标志物具有预测药物浓度的能力，为临床个体化用药提供重要依据。本发明存在样本数量小的问题，并且缺少临床患者用药的信息与结局等相关数据，仍需在未来的研究中进行大样本与临床数据的验证。
SEQUENCE LISTING
<110> 首都医科大学附属北京朝阳医院
<120> 奥氮平药效评估的生物标记物、方法及应用
<130> 2019
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