บทคัดย่อ
การปลูกถ่ายไต (Kidney transplantation : KT) ช่วยยืดอายุผู้ป่วยไตวาย KT จำเป็นต้องใช้สารกดภูมิคุ้มกัน เช่น Tacrolimus (TAC) และ Mycophenolate mofetil (MMF) เพื่อป้องกันการปฏิเสธไตของผู้บริจาค ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการสูญเสียไต ระดับยาสำหรับทั้ง TAC และ MMF แตกต่างกันอย่างมากในผู้ป่วยแต่ละราย ระดับที่สูงเกินไปอาจเพิ่มความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อน เช่น การติดเชื้อและการกดไขกระดูก ในขณะที่ระดับต่ำเกินไปอาจนำไปสู่การปฏิเสธไต MMF เป็น prodrug ซึ่งถูกไฮโดรไลซ์เป็นกรด mycophenolic (MPA) หลังการให้ทางปาก การหาปริมาณของระดับ MPA ต้องใช้การวัดหลายครั้งเพื่อสร้างพื้นที่ใต้เส้นโค้งในช่วง 12 ชั่วโมง (AUC0-12) เนื่องจากระดับ trough เป็นตัวทำนาย AUC ที่ไม่ดี เนื่องจากข้อจำกัดด้านเวลาและค่าใช้จ่าย จึงไม่ค่อยมีการดำเนินการ MPA AUC เต็มรูปแบบ และโดยปกติแล้ว MMF จะได้รับเป็นยาที่มีขนาดคงที่ (fixed dose) ซึ่งแตกต่างจาก MPA ระดับ trough ของ TAC เป็นวิธีที่ยอมรับในการประมาณค่า TAC AUC และใช้กันอย่างแพร่หลายในทางคลินิก ระดับ trough แตกต่างกันมากระหว่างบุคคล ระดับต่ำของ TAC เพิ่มความเสี่ยงของการถูกปฏิเสธและผลลัพธ์ระยะยาวที่ลดลง Known polymorphisms ใน genes เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสของ MMF การขับถ่าย MPA และการดูดซึมกลับ มีส่วนให้ MPA AUC มีความผันแปรสูงในแต่ละบุคคล ในทำนองเดียวกัน มีการระบุ polymorphisms ในยีนหลายตัวเพื่ออธิบายความผันแปรของระดับ TAC trough ก่อนหน้านี้ เราได้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของ polymorphism ของยีนที่เชื่อมโยงกับเภสัชจลนศาสตร์ของ MMF และ TAC ในคนไทย ซึ่งแตกต่างจากประชากรชาวตะวันตกในบางแง่มุม อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการประเมิน known ยีนทั้งหมดที่มีอิทธิพลต่อระดับยาในคนไทย ยิ่งไปกว่านั้น unknown genes อาจมีความสำคัญในการกำหนดเภสัชจลนศาสตร์ของยาและทำนายความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อนจากการปลูกถ่ายได้ ความรู้ที่สมบูรณ์เกี่ยวกับความหลากหลายและความถี่ของยีนในประชากรไทยจะนำไปสู่การพัฒนาอัลกอริทึมที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับการสั่งยาภูมิคุ้มกันเฉพาะบุคคล ลดภาวะแทรกซ้อนและนำไปสู่การดูแลผู้ป่วยที่ดีขึ้น วัตถุประสงค์ของการศึกษา 1) รวบรวม DNA สำหรับการจัดลำดับจีโนมทั้งหมดของผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายไตสำหรับ Genomic Thailand 2) เพื่อระบุ polymorphisms ที่แปลกใหม่และประเมินการมีส่วนร่วมของ known and unknown polymorphism ที่เชื่อมโยงกับ Tacrolimus ระดับ trough ในผู้ป่วย KT 3) เพื่อระบุ polymorphisms ที่แปลกใหม่และประเมินการมีส่วนร่วมของ known and unknown polymorphism ที่เชื่อมโยงกับ AUC ของ MPA ในผู้ป่วย KT 4) เพื่อพัฒนาอัลกอริทึมในการให้ยา MMF และ Tacrolimus โดยใช้ข้อมูลทางคลินิกและพันธุกรรม 5) เพื่อประเมินความเสี่ยงของ polymorphisms ของยีนของอัลลีลที่เชื่อมโยงกับระดับ MPA และ TAC และภาวะแทรกซ้อนของ KT การศึกษานี้วางแผนเป็นการศึกษาย้อนหลังและในอนาคตของผู้ป่วยโรค KT จากการบริจาคและจากญาติ จากโรงพยาบาลรามาธิบดี โรงพยาบาลศิริราชและโรงพยาบาลเชียงใหม่ (n=1,000) ในช่วงระยะเวลา 2 ปี ผู้วิจัยจะรวบรวมรายละเอียดทางคลินิกและยาที่เกี่ยวข้อง ส่งเลือดสำหรับจีโนมิกส์ประเทศไทย และจะเก็บตัวอย่างแยกต่างหากสำหรับการวิเคราะห์ในสถานที่ ผลการศึกษา ได้ลงทะเบียนผู้ป่วย จำนวน 841 ราย (เกินกว่า 500 รายที่วางแผนไว้ในปีแรก) เราได้ทำการทดสอบ MPA และเมตาโบไลต์โดยเครื่อง ultra-high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry เราวัด AUC 12 ชั่วโมงของ MPA ในผู้ป่วย 200 ราย และกำลังวัดความหลากหลายของยีนที่รู้จักโดยใช้อาร์เรย์ PCR เภสัชพันธุศาสตร์เป้าหมายที่มีหลักฐานสูง ซึ่งรวมถึง 2,000 สายพันธุ์ใน 150 ยีนในผู้ป่วยเหล่านี้ เราจะเชื่อมโยงระดับ MPA และ TAC กับจีโนไทป์เหล่านี้ ตลอดจนพัฒนาอัลกอริทึมการทำนายในส่วนแรกของปี 2 ข้อสรุปและแผน ได้ลงทะเบียนผู้ป่วย จำนวน 841 ราย (จากเป้าหมาย 500 รายในปีที่ 1) ในปีที่ 2 เราขอเพิ่มจำนวนผู้ป่วยเป็น 1,500 ราย (ในปีที่ 1 และ 2 ทั้งหมด) ในช่วงต้นปีที่ 2 สรุปการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของความ polymorphisms of known genes กับ MPA AUC และระดับ trough TAC โดยใช้อาร์เรย์ PCR ตลอดจนพัฒนาอัลกอริทึมเพื่อทำนายผลลัพธ์ ต่อมาในสิ้นปีที่ 2 เราจะประเมินความสัมพันธ์ระหว่างระดับ MPA AUC และ TAC ในผู้ป่วยที่เหลือเมื่อข้อมูล Genomic Thailand พร้อมใช้งาน นอกจากนี้ เราจะเชื่อมโยงความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อน เช่น การปฏิเสธและการติดเชื้อ หรือการกดไขกระดูกกับความหลากหลายของยีนที่เชื่อมโยงกับเมแทบอลิซึมของยา
บทคัดย่อ
Kidney transplantation (KT) prolongs life in patients with kidney failure. KT requires the use of immunosuppressive agents such as tacrolimus (TAC) and mycophenolate mofetil (MMF) to prevent rejection of the donor kidney, which will result in graft loss. Drug levels for both TAC and MMF vary very widely in individual patients. Too high levels may increase the risk of complications such as infections and bone marrow suppression whereas too low can lead to KT rejection. MMF is a prodrug, which is hydrolyzed to mycophenolic acid (MPA) after oral administration. Quantification of MPA levels requires several measurements to construct an area under the curve over a 12 hr. period (AUC0-12) as a single trough level is a poor predictor of AUC. Because of the time constraint and cost, a full MPA AUC is rarely performed, and MMF is usually given as a fixed-dose combination. Unlike MPA, trough levels of TAC are an accepted method to estimate TAC AUC and are widely used in clinical practice. Trough levels vary widely between individuals after a fixed dose. Low trough levels of TAC has been shown to be related to the risk of rejection and decreased long-term outcome. Known genetic polymorphisms in enzymes related to MMF hydrolysis, MPA excretion, and reabsorption have been shown to contribute to the highly variable individual MPA AUC Similarly, several genes have been identified to account for variations in TAC trough levels. Previously, we have demonstrated the importance of polymorphisms of a few genes linked pharmacokinetics of MMF and TAC in Thais that differs in some aspects from the Western population. Nonetheless, all known genes that can influence drug levels have not been evaluated in Thais. Moreover, additional genetic polymorphisms as yet unknown may be important to determine drug pharmacokinetics and could predict the risk of transplant complications. A complete knowledge of gene polymorphisms and their frequency in the Thai population would lead to the development of a more accurate algorithm for individualized prescription of immunosuppressive agents, reducing complications and leading to improved patient care. Study objectives i) Collect DNA for whole genome sequencing of patients undergoing kidney transplantation for Genomic Thailand 2) To identify novel polymorphisms and evaluate contributions of known and unknown polymorphisms linked to trough-level tacrolimus in KT patients 3) To identify novel polymorphisms and evaluate contributions of known and unknown polymorphisms linked to area under the curve level of MPA in KT patients 4) To develop algorithms to dose MMF และ tacrolimus using clinical and genetic data 5) To evaluate risk of gene polymorphisms of alleles linked to MPA and TAC levels and complications of KT Methods This was planned as a retrospective and prospective study of patients with diseased-donor and living-related KT from Ramathibodi Hospital, Siriraj Hospital, and Chiangmai Hospital (n=1000) over a 2-year period. Relevant clinical details and drug details will be collected. Blood was collected for Genomics Thailand, and a separate sample will be kept for on-site analysis. Results We have enrolled 841 patients (in excess of the 500 planned for the first year). We have set up an assay of MPA and metabolite assay by ultra-high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. We measured AUC 12 hr. of MPA in 200 patients and are measuring known gene polymorphisms using a targeted high-evidence pharmacogenomic PCR array, which includes 2,000 variants in 150 genes in these patients. We will link MPA levels and TAC to these genotypes as well as develop a predictive algorithm in the first part of year 2. Conclusions and plan We have enrolled 841 patients (of target of 500 in year 1). In year 2, we requested to increase our enrollment to 1500 patients. (in total years 1 and 2). In the early part of Year 2, we will conclude an analysis of associations of known gene polymorphisms with MPA AUC and trough TAC levels using PCR array as well as develop an algorithm to predict outcomes. Later in Year 2, we will evaluate the relationship between MPA AUC and TAC levels in the rest of the patients once the Genomic Thailand data becomes available. In addition, we will link the risk of complications such as rejection and infection or marrow suppression with gene polymorphisms linked to drug metabolism.
