CYP3A4遗传性缺失造成阿托伐他汀疗效和肌毒性个体差异的机制研究

For patient before and after percutaneous coronary intervention, statin individual difference can lead to two consequences: one is causing major adverse cardiac events (MACE) due to insufficient dosage; the other is treatment discontinuation and adherence because of statin related myopathy (SRM). Although the exact etiology of SRM is unclear, it is universally accepted that SRM is a dose/exposure-dependent, genetically influenced phenomenon. The applicant proposes a three-step study focused on pharmacogenetics of statin use and muscle symptoms. In Phase one of this program, based on RNA-Seq data from 26 human liver samples, the applicant propose to verify the candidate genes involved in CYP3A4 regulation network. In Phase two, the verified transcription factor and long non-coding RNA will be further investigated for their pathways and interaction mechanism with CYP3A4. In Phase three, polymorphisms of gene network will be related to clinical event, including MACE, LDL-c level and SRM from 1000 PCI patients. Findings from this correlation evaluation of SRM will clarify the impact of statins pharmacogenetics on PCI second prevention outcome and will offer a method of identifying individuals at greatest risk for SRM. Moreover, it will help better understand the missing heritability problem of CYP3A4.

对于经皮冠状动脉介入术（PCI）围术期及术后他汀二级预防的冠心病患者，个体差异会导致以下两种后果：一是疗效不足，发生心血管不良事件；二是他汀肌毒性降低生活质量和用药依从性，间接影响治疗效果。他汀肌毒性公认与其剂量和体内药物浓度相关，本课题将以阿托伐他汀为代表，以三个步骤开展：首先，验证 从26例人肝组织RNA-Seq数据构建的他汀药物代谢酶CYP3A4的调控网络，确定与CYP3A4表达相关的转录因子（TF）和长链非编码RNA（lncRNA）；进一步深入探讨转录因子NR1I2,SOX5,RORA及lncRNA-NONHSAT122255对CYP3A4的调控机制；最后通过统计1000名PCI术后他汀使用患者数据，解析调控网络各基因对他汀疗效和肌毒性所起的贡献，为CYP3A4遗传性缺失现象提供基础和临床依据。

作为临床用药涉面最广，影响最大的药物代谢酶，CYP3A4 存在基因遗传性缺失的独特现象。除了继续寻找基因本身的功能突变型外，从CYP3A4 的庞大调控网络中寻找表观遗传学层面的功能变异，是解决CYP3A4 导致的个体差异的合理途径。本课题借助重组RNA专利技术，探讨了非编码RNA与CYP3A4的调控机制。运用此项技术，构建了低成本、高表达miR-27b-3p的重组质粒，并生产纯化得到大量高纯度的重组RNA，命名为BERA/miR-27b-3p。随后进一步采用此工具对CYP3A4及其上游的转录因子VDR的调控进行了分子水平和生物功能的多水平考察。 .在早期重组RNA技术的基础上，本课题进一步优化tRNA载体，构建出miR-328重组质粒，并证明升级版载体可以获得更高的收率和纯度的RNA分子。类似地，运用此产品，验证了BERA/miR-328对药物转运体ABCG2的生物学调控机制。.在原研究计划中，CYP3A4上游经典转录因子PXR的调控也是研究的重要部分。因此，我们构建了已报道的PXR的调控因子miR-148a-3p，并在此次构建中再次优化载体，将其tRNA人源化，开发出了以BERA/miR-148a-3p为代表的第3代tRNA重组产品。在文献查阅和预实验中，发现miR-148a在肝脏中特异性地高表达，且是公认的抑癌基因。因此，本部分内容调整为研究肝癌细胞中miR-148a通过调控能量代谢从而抑制癌细胞生长的作用机理。.最后，本课题还进一步发掘CYP3A4潜在的调控因子。通过蛋白质芯片高通量筛选20000多种全长蛋白质，初步获得29种可能跟CYP3A4启动子区域结合的蛋白，并对这29钟蛋白进行了功能学分析，为进一步验证功能、发现新的机制提供了思路。