黄瑛教授：巯嘌呤类药物在炎症性肠病中的应用进展

炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）是一种慢性复发性肠道炎性疾病，主要包括克罗恩病（Crohn's disease，CD）、溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）和未定型IBD。IBD在儿童和成人中均有发病，发病率在世界范围内呈上升趋势。随着对发病机制的深入研究，生物制剂不断涌现，但传统药物如巯嘌呤类药物在IBD的治疗中仍发挥着重要作用。近年来基于药物基因组学的精准治疗策略显著减少巯嘌呤类药物所致的不良反应。本文针对巯嘌呤类药物作用机制、在IBD中的应用、药物基因组学指导下的治疗方案及药物的监测进行综述。

一、巯嘌呤类药物作用机制

巯嘌呤类药物需要经多种酶的催化在细胞内活化才能发挥细胞毒性。硫唑嘌呤是巯嘌呤的前体药物，其激活的第一步是6-巯基嘌呤（6-mercaptopurine，6-MP）的释放并转运到细胞内，经一系列代谢后生成代谢产物，包括硫尿酸（6-thiouric acid，6-TU）、6-鸟嘌呤核苷酸（6-thioguanine nucleotides，6-TGN）和6-甲基巯基嘌呤（6-methylmercaptopurine，6-MeMP）。其中6-MP在细胞内进一步转化成6-巯基嘌呤核苷酸，阻碍嘌呤的合成，从而抑制DNA或RNA的生成，具有抑制细胞免疫和体液免疫的作用。6-TU是硫唑嘌呤在黄嘌呤氧化酶作用下生成的最终代谢产物，由肾脏排出体外。6-TGN可掺入细胞的DNA、RNA，触发错配修复系统、导致细胞周期阻滞和细胞死亡，从而发挥细胞毒作用，见图1。6-MeMP则是硫唑嘌呤在硫嘌呤甲基转移酶（thiopurine S-methyltransferase，TPMT）作用下生成的，是造成肝毒性的主要代谢途径之一。巯嘌呤类药物在代谢过程受多种基因调控，其中TPMT、NUDT15因基因多态性与药物毒性反应密切相关而被指南推荐为用药前的基因组学检测内容。

图1 巯嘌呤类药物代谢图

注：6-TU为6-硫尿酸；XO为黄嘌呤氧化酶；AZA为硫唑嘌呤；TPMT为硫嘌呤甲基转移酶；6-MP为6-巯基嘌呤；6-MMP为6-甲基巯基嘌呤；6-TG为6-硫鸟嘌呤；HGPRT为次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶；6-MeTIMP为6-甲基硫代肌苷单磷酸；6-TIMP为6-硫代肌苷单磷酸；IMPDH为肌苷单磷酸脱氢酶；6-MMPR为6-甲基巯基嘌呤核糖核苷酸；6-TXMP为6-硫代黄嘌呤单磷酸酯；GMPS为鸟苷酸合成酶；6-TGMP为6-硫鸟嘌呤单磷酸酯；6-TGDP为6-硫鸟嘌呤二磷酸；6-TGTP为6-硫鸟嘌呤三磷酸；TdGTP为脱氧-硫鸟嘌呤核苷酸三磷酸；TdGMP为脱氧硫代鸟苷单磷酸；GAP为GTP酶激活蛋白；Rac1为Ras相关C3肉毒素底物1

二、巯嘌呤类药物在IBD中的临床应用

临床上使用的巯嘌呤类药物包括硫唑嘌呤（azathioprine，AZA）、6-MP和硫鸟嘌呤（thioguanine，6-TG）。巯嘌呤类药物的疗效和毒性反应存在很大的个体差异，可能导致治疗失败和严重不良反应。因此有必要了解患者对巯嘌呤类药物的代谢水平，基于此进行个体化治疗并严密监测相关不良反应。

1．巯嘌呤药物基因组学的临床意义：多种基因异常可影响巯嘌呤类药物的代谢，且在不同地区不同种族中具有较大的差异。TPMT和NUDT15被公认为巯嘌呤治疗的预测性生物标志物。TPMT突变个体接受传统剂量治疗会出现6-TGN过度累积，从而增加致死性骨髓抑制的风险。对于亚洲人群而言，NUDT15比TPMT能更好地预测硫唑嘌呤出现白细胞减少。NUDT15缺陷可导致高浓度6-硫鸟嘌呤三磷酸（TGTP）掺入DNA形成过量的DNA-硫鸟嘌呤核苷酸（DNA-TG），引发DNA损伤和细胞凋亡并导致药物毒性反应增加。因此，巯嘌呤类药物治疗前建议行药物基因组学检测，并基于药物基因组学结果对应的代谢表型给予合理的治疗。

2．基于药物基因组学的治疗策略：有大量证据表明TPMT和NUDT15基因型与表型变异有关。为减少药物毒性反应，代谢异常的患者应减少药物剂量（表1 ）。

自2018年临床药物基因组学实施联盟发布巯嘌呤类药物指南以来，又有新的研究结果出现，因此推荐用药剂量也有所更新，尤其是中间代谢型。近期一项研究显示，TPMT和NUDT15均正常的儿童急性淋巴细胞白血病患者对巯嘌呤耐受性最高，为59.7 mg/m²，其次为TPMT中度代谢活性患者（49 mg/m²）、NUDT15中度代谢活性患者（43.5 mg/m²），TPMT和 NUDT15均为中间代谢型的患者MP耐受性最差（25.7 mg/m²）。 TPMT^+/-/ NUDT15^+/-小鼠也呈现出更早的MP毒性致死、中位生存时间为18 d，这与体内积累了更多的细胞毒性代谢产物DNATG有关，提示TPMT中间代谢型和 NUDT15中间代谢型患者对药物耐受性差。目前，对于TPMT、NUDT15均为中间代谢型患者的推荐用药剂量调整为标准剂量的20%~50%，见表2。

目前认为，小剂量起始、逐渐加量至目标剂量并不能提高安全性和耐受性，反而可能会延误治疗，因此建议治疗开始时就足量给药。此外，对肾功能异常患者应减少药物剂量。当肌酐清除率为10~50 ml/min时，使用正常剂量的75%；当肌酐清除率<10 ml/min时，使用正常剂量的50%。需要注意的是，起始剂量可基于药物基因组学结果，后续可在密切随访下根据疾病状态进行剂量调整。

基于药物基因组学的治疗策略主要基于欧洲人种的成人研究，而药物基因组学在不同地区不同种族间的巨大差异提示，对于亚洲人群的治疗策略需要进一步探索。此外，TPMT、NUDT15正常者使用标准剂量药物时也可发生药物毒性反应，提示其他因素也可能影响药物代谢。一些 TPMT、NUDT15变异可能不包含在基因检测中，携带这种变异的患者可能会被归为野生型基因型，从而影响疗效和不良事件的发生。

3．巯嘌呤类药物与其他药物的联用：近年来IBD新兴治疗药物包括生物制剂、小分子药物。关于单药和联合其他药物治疗的选择，目前认为，无高危因素（如内镜下深溃疡、充分诱导缓解治疗后仍持续为重度活动、病变广泛、生长迟缓、严重骨质疏松、起病时即存在炎性狭窄或穿孔、严重肛周病变）的轻症IBD患者可采用巯嘌呤类药物单药治疗，疾病进展或具有不良预后高危因素者建议尽早使用生物制剂，但对IBD患者如何实现效果最大化的同时减少不良反应和失应答率仍需要进一步研究。

不同生物制剂联用巯嘌呤类药物的临床获益不同。巯嘌呤类药物联用抗肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α单克隆抗体（以下简称单抗）可改善IBD患者结局，包括减少住院时间、手术率、糖皮质激素应用、生物制剂转换；但联用维得利珠单抗、乌司奴单抗时并不能增加临床获益。在2024年发表的一项多中心、前瞻性研究中，使用抗TNF-α单抗治疗的活动性CD患者诱导期末药物浓度可预测3年后的治疗效果，药物浓度越高、治疗效果越好，而联合使用免疫抑制剂可以减少英夫利西单抗（infliximab，IFX）和阿达木单抗抗药抗体的产生。IFX与巯嘌呤类药物联用时，6-TGN水平维持在235~450 pmol/8×10⁸红细胞可有效减少药物抗体的产生。但也有研究显示，联合抗TNF-α单抗治疗IBD时，巯嘌呤类药物是否低于标准剂量并不会影响临床缓解、内镜下愈合和C反应蛋白水平。小分子药物与巯嘌呤类药物联用研究较少，有报道表明是否联用免疫抑制剂并不影响非戈替尼的有效性和安全性。

其他与巯嘌呤类药物相互作用的药物包括别嘌醇、5-氨基水杨酸（5-aminosalicylic acid，5-ASA）、血管紧张素转化酶抑制剂、袢利尿剂、利巴韦林，上述药物可加重巯嘌呤类药物的骨髓抑制。美国胃肠病学会推荐的巯嘌呤类药物标准治疗剂量为AZA 2~3 mg·kg^-1·d^-1、6-MP 1~1.5 mg·kg^-1·d^-1，欧洲克罗恩和结肠炎组织推荐的巯嘌呤类药物标准治疗剂量为AZA 1.5~2.5 mg·kg^-1·d^-1、6-MP 0.75~1.5 mg·kg^-1·d^-1。在与5-ASA、别嘌醇联合使用时，推荐低剂量AZA，即<2 mg/kg或标准剂量的25%~50%。但也有研究显示，联用5-ASA并不能升高6-TGN、6-MMPR浓度，提示联用5-ASA时无需增加监测频率和调整硫唑嘌呤剂量。

关于何时停药目前并无定论，黏膜缓解且生物学标志物者、>60岁可考虑停药。联用抗TNF-α单抗时，巯嘌呤似乎可早期停用。有研究表明，CD患者使用IFX维持缓解期间，联用巯嘌呤类药物超过12个月并不会增加临床获益。另一项研究显示，CD患者联用抗TNF-α单抗和巯嘌呤类药物后的1~2年内停用巯嘌呤类药物并不会影响药物的失应答率，但会增加抗药抗体的产生率。

三、巯嘌呤类药物的不良反应及监测方法

1．血液学监测：巯嘌呤类药物使用前应检测血常规、肝肾功能、电解质、 TPMT/NUDT15基因多态性，并完善病原学检查（包括丙型肝炎病毒、乙型肝炎病毒和人类免疫缺陷病毒）。虽然基于药物基因组学的个体化治疗可一定程度上减少不良事件的产生，但并不能完全避免，且药物不良反应可发生在治疗开始后的任何阶段，因此治疗开始后也应进行血液学的监测。启动类药物治疗后第2、4、8、12周需常规监测血常规、肝肾功能、电解质，而后至少每3个月检测一次；增加药物剂量后2周也应复查上述血液学指标。

2．药物不良反应监测：巯嘌呤相关的不良反应可分为特异质性和剂量依赖性。特异质性反应包括药物不耐受或超敏反应，通常是免疫介导的、不可预测的并发症，多发生在治疗前几周。最常见的特异质反应是胃肠道不耐受；其他特异质反应包括疲劳、头痛、关节痛、肌无力、脱发、皮疹、口腔炎、肝毒性等；较罕见的特异质反应有肺炎和胰腺炎，可能需要立即停药。骨髓抑制是巯嘌呤类药物最常见和最严重的剂量依赖性不良反应，白细胞减少是最常见的形式，在治疗的任何时间都可能会发生。巯嘌呤类药物远期不良事件为肿瘤风险的增加。

3．药物代谢产物监测：治疗过程中可能会出现治疗反应差或毒性反应大的情况，此时需要测定巯嘌呤代谢产物来调整治疗（表3）。一般认为TGN 230~400 pmol/8×10⁸红细胞与更好的治疗反应有关，MeMP>5000 pmol/8×10⁸红细胞提示肝脏毒性。在IFX联合巯嘌呤类药物的患者中，TGN在105~125 pmol/8×10⁸红细胞就足以达到治疗标准。在韩国一项儿童IBD的研究中， NUDT15中间代谢型/ TPMT正常代谢型患者6-TGN水平与白细胞减少呈正相关，当6-TGN的截断值为167.1 pmol/8×10⁸红细胞时，对白细胞减少的预测灵敏度为93.3%。但一项中国IBD的前瞻性研究显示，对NUDT15 C415T正常和中间代谢型患者予推荐剂量治疗后，仍有部分患者出现晚期白细胞减少，对这类患者而言，DNATG是独立危险因素，6-TGN却无组间差异。当DNATG阈值为340.1 fmol/μg DNA时，对晚期白细胞减少的预测灵敏度达83.7%。因此中国IBD患者 NUDT15筛查后，在衡量巯嘌呤类药物治疗后出现晚期白细胞减少方面DNATG优于6-TGN。