Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Фармакогенетика и индивидуализированный подход к терапии бронхиальной астмы

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2017-2-20-31

Полный текст:

Аннотация

Бронхиальная астма – хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей, которое при неадекватном лечении может значительно снижать качество жизни пациентов. В данной статье представлен обзор современных научных исследований, посвященных изучению генетической детерминированности ответа на лечение ингаляционными глюкокортикостероидами, β2-агонистами короткого действия и антагонистами лейкотриеновых рецепторов у больных бронхиальной астмой. Рассматривается вклад генетических факторов в вариабельность терапевтического ответа пациентов на каждый класс указанных противоастматических лекарственных средств. Приводятся данные об участии аллеля Gly16 в формировании фенотипа с тяжелым течением бронхиальной астмы и толерантностью к терапии β2-агонистами и ингаляционными глюкокортикостероидами. В исследованиях установлена ассоциация генотипа Gly16Gly гена β2-адренергического рецептора со сниженным эффектом бронхолитической терапии β2-адреномиметиками короткого действия. Показано, что различный ответ на антилейкотриеновые препараты может быть связан с полиморфизмом промотора гена ALOX5. На основании обзора исследований сделан вывод о том, что полиморфные варианты генов могут изменять ответ больных бронхиальной астмой на проводимую терапию и их определение может быть использовано для пред- сказания индивидуальной реакции на конкретные противоастматические медикаментозные средства. Авторы считают, что проведение фармакогенетического тестирования может помочь идентифицировать пациентов, торпидных к лечению. 

Об авторах

И. И. Балаболкин
Национальный научно-практический центр здоровья детей (ННПЦЗД)
Россия

д-р мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН, гл. науч. сотрудник, отделение пульмонологии и аллергологии

119991, г. Москва, Ломоносовский пр., 2/1 



В. А. Булгакова
Национальный научно-практический центр здоровья детей (ННПЦЗД)
Россия

д-р мед. наук, гл. науч. сотрудник, отдел прогнозирования и планирования научных исследований

119991, г. Москва, Ломоносовский пр., 2/1 



В. Г. Пинелис
Национальный научно-практический центр здоровья детей (ННПЦЗД)
Россия

д-р мед. наук, профессор, гл. науч. сотрудник, лаборатория нейробиологии и фундаментальных основ развития мозга

119991, г. Москва, Ломоносовский пр., 2/1 



Е. С. Тюменцева
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова (РНИМУ им. Н.И. Пирогова)
Россия

д-р мед. наук, профессор кафедры молекулярной и клеточной генетики

117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1 



Список литературы

1. Muraro A., Lemanske R.F.Jr., Hellings P.W., Akdis C.A., Bieber T., Casale T.B., Jutel M., Ong P.Y., Poulsen L.K., Schmid-Grendelmeier P., Simon H.U., Seys S.F., Agache I. Precision medicine in patients with allergic diseases: Airway diseases and atopic dermatitis-PRACTALL document of the European Academy of Allergy and Clinical Immunology and the American Academy of Allergy, Asthma & Immunology // J. Allergy Clin. Immunol. 2016; 137 (5): 1347–1358. DOI: 10.1016/j.jaci.2016.03.010.

2. Agache I., Akdis C., Jutel M., Virchow J.C. Untangling asthma phenotypes and endotypes // Allergy. 2012; 67 (7): 835–846. DOI: 10.1111/j.1398-9995.2012.02832.x.

3. Wenzel S.E. Asthma phenotypes: the evolution from clinical to molecular approaches // Nat. Med. 2012; 18 (5): 716–725. DOI: 10.1038/nm.2678.

4. Lötvall J., Akdis C.A., Bacharier L.B., Bjermer L., Casale T.B., Custovic A. et al. Asthma endotypes: a new approach to classification of disease entities within the asthma syndrome // J. Allergy Clin Immunol. 2011; 127 (2): 355–360. DOI: 10.1016/j.jaci.2010.11.037.

5. Moffatt M.F., Kabesch M., Liang L., Dixon A.L., Strachan D., Heath S., Depner M., von Berg A., Bufe A., Rietschel E. et al. Genetic variants regulating ORMDL3 expression contribute to the risk of childhood asthma // Nature. 2007; 448 (7152): 470–473. DOI: 10.1038/nature06014.

6. March M.E., Sleiman P.M., Hakonarson H. The genetics of asthma and allergic disorders // Discov Med. 2011; 11 (56): 35–45.

7. Miller S.M., Ortega V.E. Pharmacogenetics and the development of personalized approaches for combination therapy in asthma // Curr. Allergy Asthma Rep. 2013; 13 (5): 443–452. DOI: 10.1007/s11882-013-0372-x.

8. Evans W., McLeod H.L. Pharmacogenomics-drug disposition, drug targets, and side effects // N. Engl. J. Med. 2003; 348 (6): 538–549. DOI: 10.1056/NEJMra020526.

9. Ortega V.E., Meyers D.A., Bleecker E.R. Asthma pharmacogenetics and the development of genetic profiles for personalized medicine // Pharmgenomics Pers. Med. 2015; 8: 9–22. DOI: 10.2147/PGPM.S52846. eCollection 2015.

10. Кукес В.Г., Олефир В.Р., Прокофьев А.Б., Ших Е.В., Маринин В.Ф., Раменская Г.В., Хохлов А.Л., Журавлева М.В., Демченкова Е.Ю., Жестовская А.С., Руднев С.Г., Сычев Д.А., Румянцев Н.А., Александрова Т.В. Развитие персонализированной медицины в Рос- сии: взгляд клинического фармаколога // Клиническая фармакология и терапия. 2016; 25 (5): 14–17.

11. Drazen J.M., Silverman E.K., Lee T.H. Heterogeneity of therapeutic responses in asthma // Br. Med. Bull. 2000; 56 (4): 1054–1570.

12. Silverman E.S., Liggett S.B., Gelfand E.W., Rosenwasser L.J., Baron R.M., Bolk S., Weiss S.T. and Drazen J.M. The pharmacogenetics of asthma: a candidate gene approach // The Pharmacogenomics J. 2001; 1 (1): 27–37.

13. Tse S.M., Tantisira K., Weiss S.T. The pharmacogenetics and pharmacogenomics of asthma therapy // Pharmacogenomics J. 2011; 11 (6): 383–392. DOI: 10.1038/ tpj.2011.46.

14. Barnes P.J. Glucocorticoids // Chem. Immunol. Allergy. 2014; 100: 3116. DOI: 10.1159/000359984. Epub 2014 May 22.

15. Балаболкин И.И., Булгакова В.А. Бронхиальная астма у детей. М.: Медицинское информационное агентство, 2015: 144.

16. van Rossum E.F., van den Akker E.L. Glucocorticoid resistance // Endocr. Dev. 2011; 20: 127–136. DOI: 10.1159/000321234.

17. Panek M., Pietras T., Fabijan A., Miłanowski M., Wieteska L., Górski P., Kuna P., Szemraj J. Effect of glucocorticoid receptor gene polymorphisms on asthma phenotypes // Exp. Ther. Med. 2013; 5 (2): 572–580. DOI: 10.3892/etm.2012.809.

18. Pietras T.I., Panek M., Tworek D., Oszajca K., Wujcik R., Górski P., Kuna P., Szemraj J. The Bcl I single nucleotide polymorphism of the human glucocorticoid receptor gene h-GR/NR3C1 promoter in patients with bronchial asthma: pilot study // Mol. Biol. Rep. 2011; 38 (6): 3953–3958. DOI: 10.1007/s11033-010-0512-5.

19. Cuzzoni E.I., de Iudicibus S., Bartoli F., Ventura A., Decorti G. Association between BclI polymorphism in the NR3C1 gene and in vitro individual variations in lymphocyte responses to methylprednisolone // Br. J. Clin. Pharmacol. 2012; 73 (4): 651–655. DOI: 10.1111/j.1365- 2125.2011.04130.x.

20. Жданова М.В., Богданова М.А., Войтович А.Н., Ащепкова О.М., Журавская Е.Э., Трофимова Н.В., Но- вик Г.А., Ларионова В.И. Особенности течения бронхиальной астмы у детей с различными генотипами BclI полиморфизма гена глюкокортикоидного рецептора // Педиатрия им. Г.Н. Сперанского. 2007; 86 (4): 19–24.

21. DeRijk R.H.I., Schaaf M., de Kloet E.R. Glucocorticoid receptor variants: clinical implications // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2002; 81 (2): 103–122.

22. Тюменцева Е.С. Структура и взаимодействие наслед- ственных факторов предрасположенности к разви- тию атопических болезней у детей // Российский педиатрический журнал. 2011; 5: 24–28.

23. Szefler S.J., Martin R.J., King T.S., Boushey H.A., Cherniack R.M., Chinchilli V.M., Craig T.J., Dolovich M., Drazen J.M., Fagan J.K., Fahy J.V., Fish J.E., Ford J.G., Israel E., Kiley J., Kraft M., Lazarus S.C., Lemanske R.F. Jr., Mauger E., Peters S.P., Sorkness C.A. Asthma Clinical Research Network of the National Heart Lung, and Blood Institute. Significant variability in response to inhaled corticosteroids for persistent asthma // J. Allergy Clin Immunol. 2002; 109 (3): 410–418.

24. Adcock I.M., Ford P.A., Bhavsar P., Ahmad T., Chung K.F. Steroid resistance in asthma: mechanisms and treatment options // Curr. Allergy Asthma Rep. 2008; 8 (2): 171–178.

25. Barnes P.J. Corticosteroid resistance in airway disease // Proc. Am. Thorac. Soc. 2004; 1 (3): 264–268. DOI: 10.1513/pats.200402-014MS. 26. Stevens A., Ray D.W., Zeggini E., John S., Richards H.L., Griffiths C.E. M., Donn R. Glucocorticoid sensitivity is determined by a specific glucocorticoid receptor haplotype // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2004; 89 (2): 892–897.

26. Tantisira K.G., Silverman E.S., Mariani T.J., Xu J., Richter B.G., Klanderman B.J., Litonjua A.A., Lazarus R., Rosenwasser L.J., Fuhlbrigge A.L., Weiss S.T. FCER2: a pharmacogenetic basis for severe exacerbations in children with asthma // J. Allergy Clin Immunol. 2007; 120 (6): 1285–1291. DOI: 10.1016/j.jaci.2007.09.005.

27. Tantisira K.G., Lake S., Silverman E.S., Palmer L.J., Lazarus R., Silverman E.K., Liggett S.B., Gelfand E.W., Rosenwasser L.J., Richter B., Israel E., Wechsler M., Gabriel S., Altshuler D., Lander E., Drazen J., Weiss S.T. Corticosteroid pharmacogenetics: association of sequence variants in CRHR1 with improved lung function in asthmatics treated with inhaled corticosteroids // Hum. Mol. Genet. 2004; 13 (13): 1353–1359. DOI: 10.1093/hmg/ddh149.

28. Tantisira K.G., Lazarus R., Litonjua A.A., Klanderman B., Weiss S.T. Chromosome 17: association of a large inversion polymorphism with corticosteroid response in asthma // Pharmacogenet. Genomics. 2008; 18 (8): 733– 737. DOI: 10.1097/FPC.0b013e3282fe6ebf.

29. Hakonarson H., Bjornsdottir U.S., Halapi E., Bradfield J., Zink F., Mouy M., Helgadottir H., Gudmundsdottir A.S., Andrason H., Adalsteinsdottir A.E., Kristjansson K., Birkisson I., Arnason T., Andresdottir M., Gislason D., Gislason T., Gulcher J.R., Stefansson K. Profiling of genes expressed in peripheral blood mononuclear cells predicts glucocorticoid sensitivity in asthma patients // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2005; 102 (41): 14789–14794. DOI: 10.1073/pnas.0409904102.

30. Балаболкин И.И., Брянцева О.Н., Тихомиров Е.Е., Пинелис В.Г., Журкова Н.В., Тюменцева Е.Е., Баязутди- нова Г.М., Аверьянова Н.С. Генетические маркеры ýффективности бронхоспазмолитической терапии детей, страдающих атопической бронхиальной астмой // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008; 2: 53–58.

31. Васьковский Н.В., Огородова Л.М., Фрейдин М.Б., Серебров В.Ю., Петровский Ф.И., Деев И.А. Роль полиморфизма гена β2 -адренергического рецептора в развитии бронхиальной астмы // Медицинская генетика. 2006; 1: 10–14.

32. Green S.A., Turki J., Innis M. and Liggett S.B. Amino-terminal polymorphisms of the human β2 -adrenergic receptor impart distinct agonist-promoted regulatory properties // Biochemistry. 1994; 33 (32): 9414–9419.

33. Turner S.W., Khoo S.K., Laing I.A., Palmer L.J., Gibson N.A., Rye P., Landau L.I., Goldblatt J., le Souëf P.N. β2 -adrenoceptor Arg16Gly polymorphism, airway responsiveness, lung function and asthma in infants and children // Clin. Exp. Allergy. 2004; 34 (7): 1043–1048. DOI: 10.1111/j.1365-2222.2004.02001.x.

34. Finkelstein Y., Bournissen F.G., Hutson J.R., Shannon M. Polymorphism of the ADRB2 gene and response to inhaled beta-agonists in children with asthma: a meta-analysis // J. Asthma. 2009; 46 (9): 900–905. DOI: 10.3109/02770900903199961.

35. Martinez F.D., Graves P.E., Baldini M., Solomon S., Erickson R. Association between genetic polymorphisms of the beta2-adrenoceptor and response to albuterol in children with and without a history of wheezing // J. Clin. Invest. 1997; 100 (12): 3184–3188. DOI: 10.1172/ JCI119874.

36. Брянцева О.Н., Тихомиров Е.Е., Журкова Н.В., Вознесенская Н.И., Баязутдинова Г.М., Аверьянова Н.С., Балаболкин И.И., Пинелис В.Г. Полиморфизм гена β2 - адренергического рецептора и ýффективность бронхо- литической терапии у детей с бронхиальной астмой // Педиатрическая фармакология. 2007; 4 (3): 35–39.

37. Wechsler M.E., Lehman E., Lazarus S.C., Lemanske R.F. Jr., Boushey H.A., Deykin A., Fahy J.V., Sorkness C.A., Chinchilli V.M., Craig T.J., DiMango E., Kraft M., Leone F., Martin R.J., Peters S.P., Szefler S.J., Liu W., Israel E. National Heart, Lung, and Blood Institute’s Asthma Clinical Research Network. Beta-Adrenergic receptor polymorphisms and response to salmeterol // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006; 173 (5): 519–526.

38. Pillai S.G., Chiano M.N., White N.J., Speer M., Barnes K.C., Carlsen K., Gerritsen J., Helms P., Lenney W., Silverman M., Sly P., Sundy J., Tsanakas J., von Berg A., Whyte M., Varsani S., Skelding P., Hauser M., Vance J., Pericak-Vance M., Burns D.K., Middleton L.T., Brewster S.R., Anderson W.H., Riley J.H. A genome-wide search for linkage to asthma phenotypes in the genetics of asthma international network families: evidence for a major susceptibility locus on chromosome 2p // Eur. J. Hum. Genet. 2006; 14 (3): 307–316. Erratum in: Eur J Hum Genet. 2007; 15 (6): 714. DOI: 10.1038/sj.ejhg.5201532.

39. Балаболкин И.И., Тюменцева Е.С. Генетика атопи- ческих болезней у детей // Вестник Российской академии медицинских наук. 2010; 4: 15–22.

40. Mashima R., Okuyama T. The role of lipoxygenases in pathophysiology; new insights and future perspectives // Redox Biol. 2015; 6: 297–310. DOI: 10.1016/j.redox.2015.08.006.

41. In K.H., Silverman E.S., Asano K., Beier D., Fischer A.R., Keith T.P., Serino K., Yandava C., de Sanctis G.T., Drazen J.M. Mutations in the human 5-lipoxygenase gene // Clin. Rev. Allergy Immunol. 1999; 17 (1–2): 59-69. DOI: 10.1007/BF02737597.

42. Scadding G.W., Scadding G.K. Recent advances in antileukotriene therapy // Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2010; 10 (4): 370–376. DOI: 10.1097/ACI.0b013e32833bfa20.

43. Muijsers R.B., Noble S. Montelukast: a review of its therapeutic potential in asthma in children 2 to 14 years of age // Paediatr Drugs. 2002; 4 (2): 123–139. DOI: 10.2165/00128072-200204020-00005.

44. Ghiro L., Zanconato S., Rampon O., Piovan V., Pasquale M.F., Baraldi E. Effect of montelukast added to inhaled corticosteroids on fractional exhaled nitric oxide in asthmatic children // Eur. Respir J. 2002; 20 (3): 630–634.

45. Knorr B., Matz J., Bernstein J.A., Nguyen H., Seidenberg B.C., Reiss T.F., Becker A. Montelukast for chronic asthma in 6- to 14-year-old children: a randomized, double-blind trial. Pediatric Montelukast Study Group // JAMA. 1998; 279 (15): 1181–1186.

46. Knorr B., Franchi L.M., Bisgaard H., Vermeulen J.H., LeSouef P., Santanello N., Michele T.M., Reiss T.F., Nguyen H.H., Bratton D.L. Montelukast, a leukotriene receptor antagonist, for the treatment of persistent asthma in children aged 2 to 5 years // Pediatrics. 2001; 108 (3): E48.

47. Bisgaard H., Zielen S., Garcia-Garcia M.L., Johnston S.L., Gilles L., Menten J., Tozzi C.A., Polos P. Montelukast reduces asthma exacerbations in 2- to 5-year-old children with intermittent asthma // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005; 171 (4): 315–322. DOI: 10.1164/rccm.200407-894OC.

48. Балаболкин И.И., Смирнов И.Е., Ляпунов А.В. Луки- на О.Ф., Горюнов А.В., Гончарова Н.В., Реутова B.C. Эффективность лечения монтелукастом детей с брон- хиальной астмой // Вопросы современной педиатрии. 2006; 5 (5): 35–38.

49. Drazen J.M., Yandava C.N., Dubé L., Szczerback N., Hippensteel R., Pillari A., Israel E., Schork N., Silverman E.S., Katz D.A., Drajesk J. Pharmacogenetic association between ALOX5 promoter genotype and the response to anti-asthma treatment // Nat. Genet. 1999; 22 (2): 168–170. DOI: 10.1038/9680.

50. Lima J.J., Zhang S., Grant A., Shao L., Tantisira K.G., Allayee H., Wang J., Sylvester J., Holbrook J., Wise R., Weiss S.T., Barnes K. Influence of leukotriene pathway polymorphisms on response to montelukast in asthma // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006; 173 (4): 379–385. DOI: 10.1164/rccm.200509-1412OC.

51. Telleria J.J., Blanco-Quiros A., Varillas D., Armentia A., Fernandez-Carvajal I., Jesus Alonso M., Diez I.. ALOX5 promoter genotype and response to montelukast in moderate persistent asthma // Respir. Med. 2008; 102 (6): 857–861. DOI: 10.1016/j.rmed.2008.01.011.

52. Mougey E.B., Lang J.E., Wen X., Lima J.J. Effect of citrus juice and SLCO2B1 genotype on the pharmacokinetics of montelukast // J. Clin. Pharmacol. 2011; 51 (5): 751–760. doi: 10.1177/0091270010374472.

53. Makeeva O.A., Markova V.V., Roses A.D., Puzyrev V.P. An epidemiologic-based survey of public attitudes towards predictive genetic testing in Russia // Personalized Medicine. 2010; 7 (3): 291–300. DOI 10.2217/ pme.10.23.

54. Stallings S.C., Huse D., Finkelstein S.N., Crown W.H., Witt W.P., Maguire J., Hiller A.J., Sinskey A.J., Ginsburg G.S. A framework to evaluate the economic impact of pharmacogenomics // Pharmacogenomics. 2006; 7 (6): 853–862. DOI: 10.2217/14622416.7.6.853.


Для цитирования:


Балаболкин И.И., Булгакова В.А., Пинелис В.Г., Тюменцева Е.С. Фармакогенетика и индивидуализированный подход к терапии бронхиальной астмы. Бюллетень сибирской медицины. 2017;16(2):20-31. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2017-2-20-31

For citation:


Balabolkin I.I., Bulgakova V.A., Pinelis V.G., Tyumentseva E.S. Pharmacogenetics and individualized approach to the therapy of bronchial asthma. Bulletin of Siberian Medicine. 2017;16(2):20-31. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2017-2-20-31

Просмотров: 467


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)