16+
DOI: 10.18413/2658-6533-2026-12-3-0-7

Генетические предикторы эффективности и безопасности терапии клозапином (обзор)

Aннотация

Актуальность: Клозапин остается незаменимым антипсихотиком для пациентов с терапевтически резистентной шизофренией, но его применение может индуцировать нежелательные реакции. Генетические особенности пациентов объясняют межиндивидуальную вариабельность концентрации клозапина в крови. Предсказать эффективность и безопасность клозапина может помочь предиктивное фармакогенетическое тестирование, определяющее носительство однонуклеотидных вариантов генов, кодирующих ключевые ферменты метаболизма и транспорта. Цель исследования:Определить аллельные варианты генов, кодирующих ключевые ферменты метаболизма и ключевые транспортеры клозапина, на основе анализа современной литературы. Материалы и методы:Поиск полнотекстовых статей проведен в библиографических базах PubMed, eLIBRARY.RU, Google Scholar. Результаты:Генотип АА CYP1A2*1F (rs762551) кодирует форму изофермента CYP1A2 с более высокой активностью в присутствии индуктора, такого как курение. Вариант rs2472297 ассоциирован с более высокой активностью изофермента CYP1A2, в большей степени также в присутствии индуктора. Вариант CYP1A2*1C (rs2069514) ассоциирован со сниженной активностью изофермента CYP1A2 и повышением риска развития нежелательных реакций при приеме клозапина, а вариант CYP3A4*22 (rs35599367) – со сниженной экспрессией этого изофермента. Противоречивы результаты ассоциативных исследований генотипа CYP2C19*2/*2. Не обнаружена связь полиморфизмов гена CYP2D6 со скоростью метаболизма клозапина. Варианты изоферментов UGT2B:GA и UGT1A4*3 не оказали влияния на эффективность клозапина, но были связаны с вариабельностью скорости глюкуронидации клозапина, что может влиять на его токсичность. Обнаружена достоверная связь между минорным аллелем C rs28379954 гена NFIB и сниженной концентрацией клозапина в крови, поэтому пациентам с генотипом rs1045642 CC требуются более высокие дозы этого антипсихотика для достижения тех же концентраций в плазме, что и пациентам с генотипами CT или TT. У пациентов, являющихся носителями нефункциональных вариантов rs2032582 гена ABCB1, отмечался более низкий клиренс клозапина, а rs212090 гена ABCC1 был связан с повышенным уровнем клозапина в сыворотке крови. Нефункциональные варианты rs2231142 гена ABCG2, по-видимому, сильнее всего влияют на экспозицию клозапина в головном мозге за счет значительного замедления его эффлюкса. Заключение:Генетические предикторы изменения скорости метаболизма и эффлюкса клозапина могут быть полезными для разработки персонализированных терапевтических стратегий при лечении психических расстройств с использованием клозапина


Введение. Резистентность к лечению пациентов с шизофренией остается актуальной проблемой, несмотря на современные достижения психофармакотерапии, и достигает 30% [1]. Единственным антипсихотиком с доказанной эффективностью при шизофрении, резистентной к терапии, в настоящее время является клозапин [2, 3, 4]. Это обусловлено уникальным сочетанием фармакодинамических и фармакокинетических свойств лекарственного средства (ЛС) [5]. Однако, в связи с широким спектром нежелательных реакций (НР) и связанной с этим необходимостью клинического и лабораторного мониторинга жизненно важных показателей, клозапин назначают только 10-20% подходящих пациентов [6].

Терапевтический диапазон клозапина в крови варьирует от 350 до 600 нг/мл [2]. Уровень менее 350 нг/мл обусловливает плохой ответ на лечение и быстрый рецидив психического расстройства, а увеличение уровня выше 600 нг/мл связано с повышением риска НР. Наблюдается значительная межиндивидуальная вариабельность уровня клозапина в сыворотке крови. Например, у мужчин она ниже, чем у женщин [7, 8], а у лиц старше 45 лет выше, чем у более молодых пациентов [9]. Клозапин липофилен и откладывается в жировой ткани, что может объяснить снижение метаболизма клозапина у лиц с ожирением [2]. Вероятно, наибольший вклад в вариабельность уровня клозапина в крови вносят генетически детерминированные различия в скорости его метаболизма в печени [10, 11].

Фармакогенетическое тестирование (ФГТ) может помочь определить индивидуальные генетические особенности метаболизма и эффлюкса (транспорта в направлении головной мозга  - кровь) клозапина [12]. ФГТ позволяет определить носительство нефункциональных однонуклеотидных вариантов (ОНВ) генов, кодирующих ключевые ферменты метаболизма и белки-транспортеры клозапина, ассоциированных со снижением скорости его метаболизма и эффлюкса соответственно, и предсказать эффективность и безопасность его применения у конкретного пациента [13]. С учетом уникальной эффективности этого ЛС и необходимости его длительного приема желательно проводить предиктивное (до назначения клозапина) ФГТ, которое может помочь практикующим психиатрам выбрать оптимальную дозу клозапина для каждого пациента на основе его фармакогенетического профиля [14].

Цель исследования. Определить аллельные варианты генов, кодирующих ключевые ферменты метаболизма и ключевые транспортеры клозапина, на основе анализа современной литературы.

Материалы и методы исследования. Поиск статей проведен в библиографических базах PubMed, eLIBRARY.RU, Google Scholar без ограничения по времени публикации по ключевым словам: клозапин, фармакогенетическое тестирование, однонуклеотидный вариант (rs), фармакокинетика, фармакодинамика («clozapine», «pharmacogenetic testing», «single nucleotide variant» (rs), «pharmacokinetics», «pharmacodynamics») и их сочетаниям. В анализ включали все полнотекстовые статьи на английском и русском языках, содержащие результаты проспективных и ретроспективных оригинальных исследований, исследований типа «случай–контроль», нарративных, систематических обзоров, метаанализов, описания клинических случаев. Первоначально было найдено 99 публикаций, 65 из них были исключены из анализа в связи с несоответствием цели обзора. Были проанализированы 34 публикации, соответствующих цели настоящего нарративного обзора (21 проспективное, 4 ретроспективных исследований, 4 нарративных обзора, 2 обзора клинических рекомендаций и 3 отчета о клинических случаях).

Результаты. Основным изоферментом Р-окисления клозапина до N-оксида in vivo считается изофермент 1А2 цитохрома Р450 (CYP1A2), несмотря на способность некоторых других изоферментов (CYP3A4, CYP2C19, CYP2C9, CYP2D6, CYP2E1, FMO3) участвовать в окислении in vitro [15].

CYP1A2 – это ген, расположенный в хромосоме 15q24.1 и кодирующий гемотиолатмонооксигеназу, расположенную в эндоплазматическом ретикулуме. Как и у большинства изоферментов системы CYP450, его экспрессия у взрослых происходит, в основном, в печени. В кодирующей области гена этого цитохрома в настоящее время описан 41 гаплотип [16]. Роль CYP1A2 в метаболизме клозапина велика. Так, индукция CYP1A2 при курении и употреблении высоких доз кофеина снижает уровень клозапина в крови примерно на 20-30% [2, 9]. Ингибиторы CYP1A2 (провоспалительные цитокины, эстрогены) могут значительно повышать его уровень в крови и приводить к фатальным межлекарственным взаимодействиям [17, 18]. Исходя из этого, некурящим женщинам требуются самые низкие дозы клозапина, тогда как курящим мужчинам – самые высокие.

CYP1A2*1F (rs762551) присутствует в 67,1% из 125568 образцов, зарегистрированных в базе данных ОНВ Национального центра биотехнологической информации (National Center for Biotechnology Information, NCBI) [16, 19]. В литературе существует некоторая путаница относительно обозначения этого ОНВ [20]. Большинство публикаций обозначают rs762551 как (-163)C>A [20], в том числе The Pharmacogenomics Knowledge Base (PharmGKB), но некоторые - как (-163)A>C [21]) и (-163)C>T [16].

Базовая активность изофермента одинакова у носителей и неносителей варианта CYP1A2*1F. Однако аллель А rs762551 ассоциирована с высокой индуцируемостью изофермента, характеризующейся его высокой активностью в присутствии индуктора, такого как курение [22]. У некурящих людей не замечена значимая разница в активности CYP1A2 у носителей различных генотипов. Однако курящие носители гомозиготы AA имели в 1,6 раза более высокую активность CYP1A2, чем носители генотипов AC и CC [23,24].

В исследовании Sangüesa E. и соавт. (2024) [25] 100 пациентов с шизофренией были разделены на две группы: с монотерапией клозапином (n=49) и политерапией клозапином и другими антипсихотиками (n=51). Значительное различие в фармакокинетических параметрах среди пациентов было связано с полиморфизмом гена CYP1A2. Курящие пациенты (>7 сигарет/день) с генотипом *1F/*1F гена CYP1A2 значительно отличались по уровню клозапина в плазме и среднему отношению концентрации к дозе клозапина (p=0,029 и p=0,034 соответственно) по сравнению с генотипами *1/*1F и *1/*1. Пациенты с генотипом *1F/*1F (n=49) показали более низкие значения со значительными различиями между курящими (n=20) и некурящими (n=29) по дозе клозапина и общему отношению концентрации к дозе клозапина и норклозапина (p=0,002, p=0,035, p=0,046 и p=0,032 соответственно) [25].

Xu J.J. и соавт. (2024) [26] сообщили о случае китайского мужчины с шизоаффективным расстройством, активного курильщика, не отвечающего на терапию клозапином (600 мг/сут). С помощью терапевтического лекарственного мониторинга (ТЛМ) было обнаружено низкое соотношение концентрации к дозе клозапина. В результате проведения ФГТ у пациента идентифицирован гомозиготный генотип CYP1A2*1F/*1F, ассоциированный со сверхбыстрым метаболизмом клозапина в печени. После добавления к терапии ингибитора изофермента CYP1A2 (флувоксамина) уровень клозапина в плазме приблизился к референсному диапазону, а пациент достиг клинического улучшения [26]. Albitar O и соавт. (2024) на основании 270 образцов крови 33 участников зафиксировали, что носительство нефункционального ОНВ rs762551 гена CYP1A2 (n=18) ассоциировано со снижением клиренса клозапина при однофакторном анализе [27], но авторы не оценивали статус курения у участников исследования.

Высокие дозы кофеина также могут играть роль индуктора CYP1A2. Среди некурящих пациентов при высоком потреблении кофеина (более 3 чашек кофе в день) гомозиготные носители генотипа AA rs762551 имели в 1,4 раза более высокую активность CYP1A2. При этом не было выявлено никаких различий в активности CYP1A2 в зависимости от генотипа у людей, не употребляющих кофеин в больших количествах [23, 28].

Но стоит заметить, что влияние аллеля CYP1A2*1F на индуцируемость гена CYP1A2 обнаружено при приеме клозапина, но не нашло подтверждения при приеме оланзапина [16].

CYP1A2*1C (rs2069514) представляет собой замену -(3860)G>A в гене CYP1A2,  присутствует в 13,9% из 125568 образцов, зарегистрированных в базе данных ОНВ NCBI и связан со сниженной активностью изофермента CYP1A2 in vivo  [16]. Ortega-Vázquez A и соавт. (2021) исследовали 48 взрослых мексиканских пациентов с резистентной шизофренией на монотерапии клозапином. Гомозиготный генотип CYP1A2*1C/*1C был связан с развитием клозапин-индуцированных НР (OШ=3,55; 95% ДИ: 1,041-12,269, p=0,043) и риск их развития удваивался при сопутствующем употреблении алкоголя (OШ=7,9; 95% ДИ: 1,473-42,369, p=0,016) [29]. Вариант CYP1A2*1C, по-видимому, связан с более высокими уровнями клозапина в сыворотке крови [30].

Pardiñas A.F. и соавт. (2019) обнаружили, что минорный аллель Т rs2472297 связан со снижением уровня клозапина в крови, примерно эквивалентным снижению дозы на 50 мг/день [31]. Lenk H.Ç. и соавт. (2023) исследовали влияние rs2472297 C>T на уровень клозапина в сыворотке у курящих и некурящих пациентов. В исследование ретроспективно было включено 526 пациентов из службы терапевтического мониторинга лекарственных средств Норвегии с известным статусом курения: 63,7% из них являлись курящими. У пациентов - носителей минорного аллеля Т rs2472297 концентрации клозапина с поправкой на дозу были снижены по сравнению с неносителями, как среди курильщиков (-48%; p<0,0001), так и среди некурящих (-35%; p=0,028). При этом у курящих пациентов-носителей аллеля Т rs2472297 концентрации клозапина были на 66% ниже по сравнению с некурящими неносителями этого аллеля (p<0,0001)  [32].

Варианты rs2069521 и rs2069522 гена CYP1A2 не обнаружили значимые корреляции с изменением фармакокинетики и уровнем клозапина в плазме крови [33].

Ген CYP3A4 расположен в локусе хромосомы 7q22.1 и кодирует гемотиолатмонооксигеназу в эндоплазматическом ретикулуме. Изофермент CYP3A4 экспрессируется у взрослых, в основном, в печени, и, в меньшей степени, в тонком кишечнике, преимущественно, в двенадцатиперстной кишке [16]. В связи с индукцией CYP3A4 во время беременности у беременных женщин выявлено незначительное снижение уровня клозапина в плазме [34]. Вариант CYP3A4*22 (rs35599367), представляющий собой замену (15389)C>T в интроне 6, связан со сниженной экспрессией изофермента in vivo [35]. Этот ОНВ встречается в 3,2% из 125 568 образцов, зарегистрированных в базе данных ОНВ NCBI [16].

Исследование Jaquenoud Sirot E. и соавт. (2009) впервые продемонстрировало значительную роль CYP2C19 в метаболизме клозапина in vivo [36]. Так, у медленных метаболизаторов (носителей гомозиготного генотипа *2/*2) уровень клозапина в крови был в 2,3 раза выше (р=0,036), чем у экстенсивных (нормальных) метаболизаторов [36]. Однако, более позднее исследование Mansour K. и соавт. (2024) не выявили ассоциации варианта CYP2C19*2 с клиренсом клозапина  [37].

Продолжает обсуждаться роль изофермента CYP2D6 в фармакокинетике клозапина. Высокополиморфный ген CYP2D6расположен в локусе 22q13.2 и кодирует гемотиолатмонооксигеназу в эндоплазматическом ретикулуме [16]. В кодирующей области этого гена описано 129 гаплотипов [16]. CYP2D6 экспрессируется у взрослых, в основном, в печени, и, в меньшей степени, в тонком кишечнике, преимущественно, в двенадцатиперстной кишке [16]. Большинство исследований определяют роль CYP2D6 в метаболизме клозапина как второстепенную [16]. Akamine Y. и соавт. (2017) среди 45 пациентов, получавших фиксированные дозы клозапина в течение четырех недель, не выявили существенных различий в отношении концентрации к дозе клозапина и N-десметилклозапина среди носителей генотипов CYP2D6*2, CYP2D6*5 и CYP2D6*10 [15]. Lee S.T. и соавт. (2012) отобрали 96 корейцев с шизофренией, принимавших клозапин в постоянной дозе. Вариант rs1135840 гена CYP2D6 не показал ассоциации с уровнем клозапина в крови [33]. Также не обнаружено влияния гена CYP2D6 на фармакокинетику клозапина в исследовании  Jaquenoud Sirot E. и соавт. (2009) [36].

Исследования in vivo показывают, что определенную роль в фармакокинетике клозапина может играть изофермент CYP3A43 [38]. При этом, не выявлено существенных различий в концентрациях клозапина и N-десметилклозапина среди носителей генотипов CYP3A5 [36], в том числе, CYP3A5*3 [15]. Также на фармакокинетику клозапина не влияют полиморфизмы генов CYP2B6, CYP2C9 и CYP3A7 [36].

Глюкуронидация является важным путем метаболизма клозапина, но влияние различных полиморфизмов фермента уридин-5'дифосфоглюкуронозилтрансфераз (UGT) на эффективность и метаболизм клозапина in vivo неясно. Smith R.L. и соавт. (2022) [39] исследовали образцы сыворотки 79 пациентов в Норвегии. У этих пациентов были генотипированы следующие варианты гена UGT: гаплотип UGT2B:GA (определен как rs1513559A>G и rs416593T>A) и UGT1A4*3 (rs2011425T>G). Ни один из изученных генотипов не оказал значительного влияния на концентрацию клозапина (p>0,05). В то же время экспозиция метаболита клозапина – N+-глюкуронида – не изменилась у носителей аллеля UGT1A4*3 по сравнению с неносителями этого аллеля (p=0,28), но значительно снизилась у гетерозиготных (-50 %, p=0,016) и гомозиготных носителей (-70 %, p=0,021) минорного аллеля UGT2B:GA по сравнению с носителями UGT2B:AT/AT соответственно [39].

Полногеномное ассоциативное исследование (GWAS), проведенное Smith R.L. и соавт. (2020) [40], включало 10283 образцов сыворотки 484 пациентов, принимавших клозапин в постоянной дозе. Была обнаружена достоверная связь между rs28379954 (частота минорного аллеля C – 4,1%; 7,6% носителей гетерозиготного генотипа CT в популяции) в гене, кодирующем ядерный фактор 1 типа B (NFIB) и сниженной концентрацией клозапина в сыворотке (p = 1,68×10−8, бета = −0,376; объясненная дисперсия 7,63%). При этом, не выявлена значимая связь между rs28379954 и уровнем N-десметилклозапина (p = 5,63×10−5). Доля образцов сыворотки с уровнем клозапина менее 300 нмоль/л была значительно выше у носителей минорного аллеля C rs28379954 [12,0% (95% ДИ: 9,4-14,7)] по сравнению с неносителями [6,2% (95% ДИ: 5,7-6,8), p <0,001] [40].

Полученные результаты были подтверждены в исследовании Lenk H.Ç. и соавт. (2022) [32]. Авторы исследовали ассоциацию ОНВ rs28379954 T>C гена NFIB с уровнем клозапина в сыворотке у 335 курящих и 190 некурящих норвежцев. У пациентов, носителей минорной  аллели rs28379954, отношение концентрации к дозе клозапина было ниже по сравнению с неносителями, как среди курящих пациентов (-48%; p<0,0001), так и некурящих (-35%; p=0,028) [32].

Роль флавинсодержащих монооксигеназ (FMO) в метаболизме клозапина пока мало изучена. Согласно исследованию Wagmann L. и соавт. (2016), изофермент FMO3 участвует в образовании менее чем 5% клозапин N-оксида [41].

Исследование с помощью позитронно-эмиссионной томографии клозапина, меченного C11, показало, что он эффективно транспортируется через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) в головной мозг при внутривенном введении [42], однако, ответственные за его транспорт переносчики не были идентифицированы.

Ген ABCB1(ATP-binding cassette subfamily B member 1) расположен в локусе 7q21.12 и кодирует P-гликопротеин (P-gp), являющийся членом подсемейства MDR/TAP, входящего в суперсемейство белков-транспортеров ABC. P-gp имеет большое количество субстратов и выводит молекулы ЛС через ГЭБ в направлении головной мозг - кровь, а также из кровотока в желудочно-кишечный тракт, желчь и мочу. Его экспрессия у взрослых происходит в основном в надпочечниках, кишечнике, печени, почках и головном мозге [16]. Три ОНВ (rs1045642, rs2032582 и rs1128503) гена ABCB1 исследованы в ассоциации с антипсихотической эффективностью с положительными результатами, несмотря на то, что данные о генотипах/аллелях риска частично противоречивы. Эти ОНВ образуют гаплотип, ассоциированный со снижением экспрессии гена ABCB1 и снижением функциональной активности P-gp [43].

ОНВ rs1045642 представляет замену (3435)C>T в экзоне 26 гена ABCB1. Он присутствует в 50,2% из 246 062 образцов, зарегистрированных в базе данных ОНВ NCBI и связан с пониженной экспрессией гена ABCB1 [16]. Гомозиготные носители аллеля Т rs1045642 имели повышенные уровни клозапина и норклозапина в сыворотке (p=0,054) [44]. В исследовании 200 пациентов с терапевтически резистентной шизофренией было установлено, что гетерозиготный генотип CT ABCB1 был более распространен в группе пациентов, ответивших на лечение клозапином, в то время как минорный гомозиготный генотип TT ABCB1 был распространен в группе пациентов, не ответивших на лечение [45], а уровень клозапина в плазме носителей генотипа ТТ был в 1,6 раза выше, чем у носителей генотипа СС (р=0,046) [36].

Пациенты-носители минорной аллели A rs2032582 (2677T>G/A), показывали более низкий клиренс клозапина в однофакторном анализе (n=12) [27].

Также, в эффлюксе клозапина, вероятно, принимает участие белок-транспортер ABCC1 [44]. Piatkov I. и соавт. (2017) обнаружили, что гомозиготный минорный аллель А rs212090 генаABCC1 был связан с повышенным уровнем клозапина и норклозапина в сыворотке (p=0,054 и 0,010 соответственно) [44].

Вариант rs2231142 генаABCG2 (421C>A), по-видимому, сильнее всего влияет на экспозицию клозапина в головном мозге. Активность эффлюкса клозапина через ГЭБ in vivo у носителей минорного гомозиготного генотипа 421AA оценивается примерно в 23% от таковой у носителей мажорного гомозиготного генотипа 421CC [46, 47].

В экспериментах in vitro клозапин взаимодействовал с транспортерами SLC22A2 и SLC22A3 [9]. Высказана гипотеза, что его транспорт в печени может осуществляться с участием транспортного белка SLC22A1 [9]. Dickens D. и соавт. (2018) провели исследования с использованием клеточных линий с повышенной экспрессией белков-транспортеров и опосредованного siRNA нокдауна транспортеров в эндотелиальных клетках головного мозга человека (hCME C/D3) и показали, что клозапин не является субстратом транспортеров OCT1 (SLC22A1), OCT3 (SLC22A3), OCTN1 (SLC22A4), OCTN2 (SLC22A5), ENT1 (SLC29A1), ENT2 (SLC29A2) и ENT4/PMAT (SLC29A4), а также клозапин не является ни субстратом, ни ингибитором транспортеров OATP1B1 и OATP1B3 [47].

Обсуждение В целом, доза ЛС, возраст, пол пациента и интенсивность курения объясняют примерно 50% вариабельности уровня клозапина в плазме крови, а остальные 50% ассоциированы с генетически детерминированной межиндивидуальной вариабельностью  активности изоферментов, метаболизирующих этот ЛС [7], и белков-транспортеров, участвующих в его эффлюксе [48]. Кроме того, существуют этнические различия в метаболизме и эффлюксе клозапина, что объясняется дрейфом генов и различной этнической частотой низкофункциональных и высокофункциональных ОНВ кандидатных генов, кодирующих ключевые ферменты и белки-транспортеры, участвующие в фармакокинетике и фармакодинамике клозапина. Существует пять основных групп ДНК-предков: африканцы, европейцы (и западноазиаты), азиаты (определяемые Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (Food and Drug Administration, FDA) как люди, чье происхождение географически простирается от Пакистана до Японии), океанийцы и коренные жители Америки. Азиаты и их потомки, коренные жители Америки, имеют более низкую активность изофермента CYP1A2 и нуждаются в более низких (или минимальных) терапевтических дозах клозапина, чем европейцы, чтобы достичь его целевой уровень в крови по данным ТЛМ. Люди из Океании отделились от азиатов до отделения восточноазиатов. На основании ограниченного исследования и клинического опыта, а также до тех пор, пока не появятся дополнительные исследования, представляется разумным полагать, что людям из Океании могут потребоваться стартовые дозы и скорость титрования клозапина, аналогичные таковым у пациентов европейского происхождения. Значимых исследований ТЛМ клозапина у пациентов африканского происхождения не найдено [2], но показано, что клиренс клозапина был ниже у африканцев к югу от Сахары (n=4) и выше у европеоидов (n=9), чем у азиатов (n=20) [27].

Наиболее изученным ОНВ, связанный с изменением скорости метаболизма клозапина, представляется CYP1A2*1F (rs762551), а также его мажорный гомозиготный генотип АА, ассоциированный с формой изофермента с более высокой активностью в присутствии индуктора, такого как, например, курение [22-26].

ОНВ rs2472297 связан с более высокой активностью изофермента CYP1A2, больше у курящих [31]. Курящим пациентам, которые являются носителями минорного генотипа ТТ rs2472297 CYP1A2 могут потребоваться в три раза более высокие дозы для предотвращения риска недостаточной эффективности терапии клозапином [32].

CYP1A2*1C (rs2069514) связана со сниженной активностью изофермента CYP1A2 и повышением риска развития НР при приеме клозапина [16, 30]. Предиктивное генотипирование CYP1A2 может использоваться для коррекции дозы клозапина и улучшения терапевтического ответа у пациентов с резистентной к лечению шизофренией. Рабочая группа по фармакогенетике Королевской ассоциации фармацевтов Нидерландов (DPWG) в мае 2021 года опубликовала документ с рекомендациями корректировать дозу клозапина в зависимости от носительства одной или двух аллелей CYP1A2*1C [49], но уже в следующем 2022 году данная рекомендация была отменена [49].

Со сниженной экспрессией изофермента CYP3A4 ассоциирована минорная аллель CYP3A4*22 (rs35599367) [35]. Противоречива роль носительства гомозиготного генотипа CYP2C19*2/*2: согласно результатам одних авторов [36], этот генотип ассоциирован с замедлением метаболизма клозапина; согласно другим [37] – ассоциация отсутствует.

В найденных нами исследованиях не обнаружена связь ОНВ гена CYP2D6 со скоростью метаболизма клозапина [15, 33, 36]. Рабочая группа DPWG (2023) также не сформулировала рекомендации для гена CYP2D6 и клозапина [49]. Другие авторы не видят целесообразности для дозирования клозапина в использовании ФГТ любых генов, в том числе CYP1A2 и CYP2D6 [2, 49]. Вероятно, на данный момент только в одобренной FDA инструкции по применению клозапина (ClozarilTM), указано, что может возникнуть необходимость в снижении его дозы у пациентов со сниженной активностью изофермента CYP2D6, поскольку у таких людей могут развиться более высокие, чем ожидалось, уровни клозапина в крови при приеме среднетерапевтических доз [50]. Интересно, что другие изоферменты метаболизма клозапина в инструкции не упоминаются.

Варианты генов UGT2B:GA и UGT1A4*3 не оказали влияния на эффективность клозапина, но были связаны с различиями в глюкуронировании ЛС. Последнее может иметь потенциальное значение для безопасности клозапина, поскольку уровни метаболита N+-глюкуронида могут отражать образование и утилизацию реактивных метаболитов, связанных с токсичностью клозапина [39].

GWAS позволило обнаружить достоверную связь между носителями минорного аллеля C rs28379954 гена NFIB и сниженным уровнем клозапина в сыворотке [32, 40], что делает этот биомаркер новым генетическим предиктором ответа на терапию клозапином.

Средняя доза клозапина и распределение частоты генотипов rs1045462 гена ABCB1 значительно различались среди пациентов, ответивших на лечение клозапином, и среди пациентов, не ответивших на лечение (p<0,05) [45]. Пациентам с гомозиготным мажорным генотипом CC rs1045642 требуются более высокие дозы клозапина для достижения тех же концентраций в плазме, что и пациентам с генотипами CT или TT [51]. У пациентов-носителей минорной аллели rs2032582 гена ABCB1, отмечался более низкий клиренс клозапина [27]. Минорный гомозиготный генотип rs212090 гена ABCC1 был связан с повышенным уровнем клозапина в сыворотке крови [44]. Минорный гомозиготный генотип rs2231142 гена ABCG2, по-видимому, сильнее всего влияет на экспозицию клозапина в головном мозге, значительно замедляя его эффлюкс [46, 47]. Это может позволить рассматривать эти ОНВ в качестве потенциальных предикторов ответа на терапию клозапином. Однако, необходимы дополнительные исследования для выяснения роли полиморфизма трансмембранных белков-транспортеров в фармакокинетике клозапина и клиническом ответе.

Результаты нашего исследования представлены в таблице 1.

Знание генетически-детерминированных индивидуальных особенностей фармакокинетики и фармакодинамики у пациента с шизофренией до начала терапии может быть полезным при принятии решений о дозировке и темпов титрации клозапина [52, 53].  Несмотря на то, что ФГТ все больше внедряется в психиатрическую практику в связи с разработкой и повышением доступности скрининговых и расширенных ФГТ панелей, предиктивное ФГТ все еще не имеет широкого распространения. Большинство психиатров продолжает подбирать дозу клозапина эмпирически или использует реактивное ФГТ у пациентов с длительным анамнезом НР и/или терапевтической резистентности к клозапину [54], хотя предиктивное ФГТ экономически и клинически более целесообразно. Подбор оптимальной дозы клозапина, основанный на результатах предиктивного ФГТ, позволяет предупредить развитие НР и повысить эффективность терапии, а также снизить экономические затраты на лечение [55].

Заключение Представленный обзор подтверждает, что ОНВ генов, кодирующих ключевые изоферменты и белки-транспортеры, участвующие в метаболизме и транспорте клозапина соответственно, могут существенно влиять на его концентрацию в крови и головном мозге. Разработка фармакогенетической панели ОНВ генов, достоверно влияющих на концентрацию клозапина в крови, и применение ее в клинической практике перед назначением клозапина позволит врачу-психиатру точнее подобрать дозу этого антипсихотика пациенту. Снижение дозы клозапина пациентам с медленным метаболизмом и эффлюксом минимизирует риск развития нежелательных реакций, в то время как повышение дозы клозапина пациентам с быстрым метаболизмом и при наличии индуктора ферментов повысит эффективность терапии.

Список литературы

  1. Khasanova AK. Pharmacogenetic factors of clozapine-induced metabolic syndrome. Personalized Psychiatry and Neurology. 2023;3(2):38-47. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2023-3-2-38-47
  2. de Leon J, Schoretsanitis G, Smith RL, et al. An international adult guideline for making clozapine titration safer by using six ancestry-based personalized dosing titrations, CRP, and clozapine levels. Pharmacopsychiatry. 2022;55(2):73-86. DOI: https://doi.org/10.1055/a-1625-6388
  3. Keepers GA, Fochtmann LJ, Anzia JM, et al. The American psychiatric association practice guideline for the treatment of patients with schizophrenia. American Journal of Psychiatry. 2020;177(9):868-872. DOI: https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2020.177901
  4. Государственный реестр лекарственных средств [Электронный ресурс] [дата обращения: 24.09.2024]. URL: https://grls.rosminzdrav.ru/grls.aspx?s=%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D0%BD&m=INN
  5. Yin J, Barr AM, Ramos-Miguel A, et al. Antipsychotic induced dopamine supersensitivity psychosis: a comprehensive review. Current Neuropharmacology. 2017;15(1):174-183. DOI: https://doi.org/10.2174/1570159x14666160606093602
  6. Yuen JWY, Kim DD, Procyshyn RM, et al. A focused review of the metabolic side-effects of clozapine. Frontiers in Endocrinology. 2021;12:609240. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2021.609240
  7. Hassab Errasoul A, Alarabi MA. Factors predicting serum clozapine levels in Middle Eastern patients: an observational study. BMC Psychiatry. 2022;22(1):269. DOI: https://doi.org/10.1186/s12888-022-03910-6
  8. Gorobets LN, Semenova ND, Litvinov AV. Application of antipsychotic medication: Gender differences in tolerance and medication response. Personalized Psychiatry and Neurology. 2022;2(2):57-66. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2022-2-2-57-66
  9. Thorn CF, Müller DJ, Altman RB, et al. PharmGKB summary: clozapine pathway, pharmacokinetics. Pharmacogenetics and Genomics. 2018;28(9):214-222. DOI: https://doi.org/10.1097/FPC.0000000000000347
  10. Negay NA. Welcome to Personalized Psychiatry and Neurology. Personalized Psychiatry and Neurology. 2023;3(1):1-2. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2023-3-1-1-2
  11. Clozapine. DrugBank [Электронный ресурс] [дата обращения: 20.02.2024]. URL: https://go.drugbank.com/drugs/DB00363
  12. Avilov AY, Kidyaeva AV, Vaiman EE. Predictive pharmacogenetic testing in psychiatry: Pros and cons. Personalized Psychiatry and Neurology. 2024;4(1):40-49. DOI:  https://doi.org/10.52667/10.52667/2712-9179-2024-4-1-40-49
  13. Zhuravlev NM, Otmachov AP, Bartasinskaya AE. Clinical case of a 36-year-old patient with paranoid schizophrenia and drug-Induced QT prolongation. Personalized Psychiatry and Neurology. 2022;2(2):78-83. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2022-2-2-78-83
  14. Strelnik AI, Romanov DV, Strelnik SN. Generalized anxiety disorder therapy, associated with pronounced side effects, and prospects for the use of pharmacogenetic testing: Case report. Personalized Psychiatry and Neurology. 2023;3(1):59-65. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2023-3-1-59-65
  15. Akamine Y, Sugawara-Kikuchi Y, Uno T, et al. Quantification of the steady-state plasma concentrations of clozapine and N-desmethylclozapine in Japanese patients with schizophrenia using a novel HPLC method and the effects of CYPs and ABC transporters polymorphisms. Annals of Clinical Biochemistry. 2017;54(6):677-685. DOI: https://doi.org/10.1177/0004563216686377
  16. Carrascal-Laso L, Isidoro-García M, Ramos-Gallego I, et al. Review: Influence of the CYP450 genetic variation on the treatment of psychotic disorders. Journal of Clinical Medicine. 2021;10(18):4275. DOI: https://doi.org/10.3390/jcm10184275
  17. Meyer JM, Proctor G, Cummings MA, et al. Ciprofloxacin and clozapine: a potentially fatal but underappreciated interaction. Case Reports in Psychiatry. 2016;2016:5606098. DOI: https://doi.org/10.1155/2016/5606098
  18. Shah RR, Smith RL. Inflammation-induced phenoconversion of polymorphic drug metabolizing enzymes: hypothesis with implications for personalized medicine. Drug Metabolism and Disposition. 2015;43(3):400-410. DOI: https://doi.org/10.1124/dmd.114.061093
  19. Mahdavi S, Palatini P, El-Sohemy A. CYP1A2 genetic variation, coffee intake, and kidney dysfunction. JAMA Network Open. 2023;6(1):e2247868. DOI: https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2022.47868
  20. Ingelman-Sundberg M, Sim SC, Nebert DW. Coffee, myocardial infarction, and CYP nomenclature. JAMA. 2006;296(7):764-765. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.296.7.764-b
  21. Cornelis MC, El-Sohemy A, Kabagambe EK, et al. Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. JAMA. 2006;295(10):1135-1141. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.295.10.1135
  22. Wang L, Hu Z, Deng X, et al. Association between common CYP1A2 polymorphisms and theophylline metabolism in non-smoking healthy volunteers. Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology. 2013;112(4):257-263. DOI: https://doi.org/10.1111/bcpt.12038
  23. Sachse C, Brockmöller J, Bauer S, et al. Functional significance of a C-->A polymorphism in intron 1 of the cytochrome P450 CYP1A2 gene tested with caffeine. British Journal of Clinical Pharmacology. 1999;47(4):445-449. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-2125.1999.00898.x
  24. Sangüesa E, Cirujeda C, Concha J, et al. Exploring the usefulness of plasma level determination and pharmacogenetics for patients treated with clozapine. Personalized Medicine. 2022;19(3):181-192. DOI: https://doi.org/10.2217/pme-2021-0029
  25. Sangüesa E, Fernández-Egea E, Concha J, et al. Impact of pharmacogenetic testing on clozapine treatment efficacy in patients with treatment-resistant schizophrenia. Biomedicines. 2024;12(3):597. DOI: https://doi.org/10.3390/biomedicines12030597
  26. Xu JJ, Xiao C, Pan Y, et al. Utilizing plasma drug levels and genetic testing to achieve optimal treatment response in a patient with treatment-resistant schizoaffective disorder. Bipolar Disorders. 2024;26(1):95-97. DOI: https://doi.org/10.1111/bdi.13385
  27. Albitar O, Harun SN, Sheikh Ghadzi SM. Semi-physiological pharmacokinetic model of clozapine and norclozapine in healthy, non-smoking volunteers: the impact of race and genetics. CNS Drugs. 2024;38(7):571-581. DOI: https://doi.org/10.1007/s40263-024-01092-1
  28. Djordjevic N, Ghotbi R, Jankovic S, et al. Induction of CYP1A2 by heavy coffee consumption is associated with the CYP1A2 -163C>A polymorphism. European Journal of Clinical Pharmacology. 2010;66(7):697-703. DOI: https://doi.org/10.1007/s00228-010-0823-4
  29. Ortega-Vázquez A, Mayen-Lobo YG, Dávila-Ortiz de Montellano DJ, et al. Alcohol intake potentiates clozapine adverse effects associated to CYP1A2*1C in patients with refractory psychosis. Drug Development Research. 2021;82(5):685-694. DOI: https://doi.org/10.1002/ddr.21774
  30. Melkersson KI, Scordo MG, Gunes A, et al. Impact of CYP1A2 and CYP2D6 polymorphisms on drug metabolism and on insulin and lipid elevations and insulin resistance in clozapine-treated patients. Journal of Clinical Psychiatry. 2007;68(5):697-704. DOI: https://doi.org/10.4088/jcp.v68n0506
  31. Pardiñas AF, Nalmpanti M, Pocklington AJ, et al. Pharmacogenomic variants and drug interactions identified through the genetic analysis of clozapine metabolism. American Journal of Psychiatry. 2019;176(6):477-486. DOI: https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2019.18050589
  32. Lenk HÇ, Løvsletten Smith R, O'Connell KS, et al. Impact of NFIB and CYP1A variants on clozapine serum concentration-A retrospective naturalistic cohort study on 526 patients with known smoking habits. Clinical and Translational Science. 2023;16(1):62-72. DOI https://doi.org/10.1111/cts.13422
  33. Lee ST, Ryu S, Kim SR, et al. Association study of 27 annotated genes for clozapine pharmacogenetics: validation of preexisting studies and identification of a new candidate gene, ABCB1, for treatment response. Journal of Clinical Psychopharmacology. 2012;32(4):441-448. DOI: https://doi.org/10.1097/JCP.0b013e31825ac35c
  34. Westin AA, Brekke M, Molden E, et al. Treatment with antipsychotics in pregnancy: changes in drug disposition. Clinical Pharmacology and Therapeutics. 2018;103(3):477-484. DOI: https://doi.org/10.1002/cpt.770
  35. Pratt VM, Cavallari LH, Fulmer ML, et al. CYP3A4 and CYP3A5 genotyping recommendations: a joint consensus recommendation of the Association for Molecular Pathology, Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium, College of American Pathologists, Dutch Pharmacogenetics Working Group of the Royal Dutch Pharmacists Association, European Society for Pharmacogenomics and Personalized Therapy, and Pharmacogenomics Knowledgebase. Journal of Molecular Diagnostics. 2023;25(9):619-629. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmoldx.2023.06.008
  36. Sirot EJ, Knezevic B, Morena GP, et al. ABCB1 and cytochrome P450 polymorphisms: clinical pharmacogenetics of clozapine. Journal of Clinical Psychopharmacology. 2009;29(4):319-326. DOI: https://doi.org/10.1097/JCP.0b013e3181acc372
  37. Mansour K, Fredj NB, Ammar H, et al. Exploring clozapine pharmacokinetics in Tunisian schizophrenic patients: A population-based modelling approach investigating the impact of genetic and non-genetic variables. Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology. 2024;134(6):805-817. DOI: https://doi.org/10.1111/bcpt.14009
  38. Okon-Rocha E, Ramudo-Cela L, Taylor D. Genetic analysis of clozapine metabolism in a patient with subtherapeutic clozapine plasma concentrations-the importance of CYP3A5: a case report. Journal of Clinical Psychopharmacology. 2022;42(6):604-606. DOI: https://doi.org/10.1097/JCP.0000000000001615
  39. Smith RL, Wollmann BM, Kausberg M, et al. Effects of a novel UGT2B haplotype and UGT1A4*3 allele variants on glucuronidation of clozapine in vivo. Current Drug Metabolism. 2022;23(1):66-72. DOI: https://doi.org/10.2174/1389200223666220201152953
  40. Smith RL, O'Connell K, Athanasiu L, et al. Correction: Identification of a novel polymorphism associated with reduced clozapine concentration in schizophrenia patients-a genome-wide association study adjusting for smoking habits. Translational Psychiatry. 2020;10(1):366. DOI: https://doi.org/10.1038/s41398-020-01061-4
  41. Wagmann L, Meyer MR, Maurer HH. What is the contribution of human FMO3 in the N-oxygenation of selected therapeutic drugs and drugs of abuse? Toxicology Letters. 2016;258:55-70. DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2016.06.013
  42. Park HS, Kim E, Moon BS, et al. In vivo tissue pharmacokinetics of carbon-11-labeled clozapine in healthy volunteers: a positron emission tomography study. CPT: Pharmacometrics and Systems Pharmacology. 2015;4(5):305-311. DOI: https://doi.org/10.1002/psp4.38
  43. Moons T, de Roo M, Claes S, et al. Relationship between P-glycoprotein and second-generation antipsychotics. Pharmacogenomics. 2011;12(8):1193-1211. DOI: https://doi.org/10.2217/pgs.11.55
  44. Piatkov I, Caetano D, Assur Y, et al. ABCB1 and ABCC1 single-nucleotide polymorphisms in patients treated with clozapine. Pharmacogenomics and Personalized Medicine. 2017;10:235-242. DOI: https://doi.org/10.2147/pgpm.s142314
  45. Naveen M, Patil AN, Pattanaik S, et al. ABCB1 and DRD3 polymorphism as a response predicting biomarker and tool for pharmacogenetically guided clozapine dosing in Asian Indian treatment resistant schizophrenia patients. Asian Journal of Psychiatry. 2020;48:101918. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajp.2019.101918
  46. Tanaka Y, Kitamura Y, Maeda K, et al. Quantitative analysis of the ABCG2 c.421C>A polymorphism effect on in vivo transport activity of breast cancer resistance protein (BCRP) using an intestinal absorption model. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2015;104(9):3039-3048. DOI: https://doi.org/10.1002/jps.24366
  47. Dickens D, Rädisch S, Chiduza GN, et al. Cellular uptake of the atypical antipsychotic clozapine is a carrier-mediated process. Molecular Pharmaceutics. 2018;15(8):3557-3572. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.8b00547
  48. Boyko IR, Shnayder NA, Grechkina VV, et al. Frequency of “poor transporter” phenotype among patients with mental disorders: Pilot study.  Personalized Psychiatry and Neurology. 2024;4(3):37-44. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2024-4-3-37-44
  49. Beunk L, Nijenhuis M, Soree B, et al. Dutch Pharmacogenetics Working Group (DPWG) guideline for the gene-drug interaction between CYP2D6, CYP3A4 and CYP1A2 and antipsychotics. European Journal of Human Genetics. 2024;32(3):278-285. DOI: https://doi.org/10.1038/s41431-023-01347-3
  50. Center for Devices, Radiological Health. Table of pharmacogenetic associations [Электронный ресурс]. U.S. Food and Drug Administration. FDA; 2022 [дата обращения: 24.09.2024]. URL: https://www.fda.gov/medical-devices/precision-medicine/table-pharmacogenetic-associations
  51. Consoli G, Lastella M, Ciapparelli A, et al. ABCB1 polymorphisms are associated with clozapine plasma levels in psychotic patients. Pharmacogenomics. 2009;10(8):1267-1276. DOI: https://doi.org/10.2217/pgs.09.51
  52. Limankin OV. Personalized psychiatry: achievements and prospects. Personalized Psychiatry and Neurology. 2021;1(2):126-127. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2021-1-2-126-127
  53. Sychev DA. “Multiomic” studies as a promising clinical pharmacological tool for personalization of socially significant diseases pharmacotherapy in Russia. Personalized Psychiatry and Neurology. 2022;2:1-2. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2022-2-2-1-2
  54. Shnayder NA, Abdyrakhmanova AK, Nasyrova RF. Phase I of antipsychotics metabolism and its pharmacogenetic testing.  Personalized Psychiatry and Neurology. 2022;2:4-21. DOI:  https://doi.org/10.52667/2712-9179-2022-2-1-4-21
  55. Насырова РФ, Кидяева АВ, Гречкина ВВ, и др. Персонализированный подход к прогнозированию и профилактике клозапин-индуцированного удлинения интервала QT. Психиатрия. 2024;22(5):73-84. DOI: https://doi.org/10.30629/2618-6667-2024-22-5-75-86