2024年3月29日发(作者：都理群)
第50卷第7期
第7期
年7月2020
新疆医学
XINJIANGMEDICALJOURNAL
Vol.
50No.7
J
uly.2020
·论著·
卡马西平治疗的癫痫患者药物效果与EPHX1甲基化水平的
关系研究
彭颜晖，刘文萍，韩继红，刘丽丹，李静，徐佳骏
（新疆医科大学第六附属医院神经内科，乌鲁木齐，830002）
摘要：目的探讨EPHX1甲基化水平与癫痫患者卡马西平耐药的关系。方法选取卡马西平耐药癫痫患者25例，卡
马西平反应良好的癫痫患者25例，另设置正常对照组25例。使用CpG搜索器可以预测CpG岛；亚硫酸氢盐测序PCR
（BSP）用于测试EPHX1的甲基化。然后，我们在临床参数和EPHX1甲基化之间进行了统计分析。结果年龄和性别相匹配
的CBZ耐药患者，CBZ敏感患者和健康对照者之间无差异。CBZ耐药组的癫痫发作频率，病程和EPHX1甲基化之间存在显
着正相关。结论EPHX1启动子的甲基化水平与CBZ耐药性癫痫有关。
关键词：卡马西平；癫痫；EPHX1
中图分类号：R742.1文献标识码：A文章编号：1001—5183（2020）07—661—05
Studyontherelationshipbetweentheeffectofcarbamazepine-treatedepilepsyandthemethylationlevelof
EPHX1
PENGYanhui，LIUWenping，HANJihong，LIULidan，LIJing，XUJiajun
（DepartmentofNeurology,SixthAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi,830002,China）
Abstract：ObjectiveToexploretherelationshipbetweenEPHX1methylationlevelandcarbamazepineresistanceinpatientswith
s25patientswithcarbamazepine-resistantepilepsywereselected,25patientswithcarbamazepine-responsive
）
epi
lepsy,andswaspredictedusingtheCpGsearcher;bisulfitesequencingPCR（BSP
,astatisticalanalysisbetweenclinicalparametersandEPHX1methylationwasperformed.
ResultsTherewerenodifferencesbetweenageandsex-matchedCBZ-resistantpatients,CBZ-sensitivepatients,andhealthycontrols.
Therewasasignificantpositivecorrelationbetweenseizurefrequency,diseasecourseandEPHX1methylationintheCBZresistancegroup.
ConclusionThemethylationlevelofEPHX1promoterisrelatedtoCBZ-resistantepilepsy.
Keywords：Carbamazepine;Epilepsy;EPHX1
癫痫是最常见而严重的神经系统疾病之一，已
被WHO列入全球重点防治的五大神经精神疾病。
全球活动性癫痫的平均患病率约8.2‰，根据国际
抗癫痫联盟（ILAE）的报告，全世界约有6500万人
患有癫痫病
[1]
。我国目前癫痫患者达900万以上，而
且还以每年新发40～60万例的速度递增。近年来，
各重大自然灾害、重大交通事故、环境污染、工业、
食物中毒和辐射等致痫因素的增加导致癫痫发病
率上升和发病年龄前移，严重威胁青少年的身心健
康
，影响整体国民素质，因此，癫痫治疗已成为我国
政
府及广大医务科研工作者最为关注的社会问题
之一。癫痫治疗主要以药物为主，临床上常见的抗
癫痫药能有效控制70％～80％患者的发作，但是
仍有约三分之一的患者疗效不佳或无疗效
[1-４]
。
卡马西平（CarbamazepineCBZ）作为一线抗癫
常用于治疗部分癫痫。然而，根据最近的研
痫
药物，
6]
约30～40%的癫痫患者具有CBZ耐药
[5，
。在细
究，
胞色素P450蛋白（CYP）中，CYP3A4或CYP2C8在
CBZ的代谢或卡马西平10-11环氧化合物（CBZ-E）
的形成中起重要作用，而CBZ-E被称为活性CBZ
基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金医学联合基金（项目编号：2017D01C265）。
作者简介：彭颜晖，女，主任医师，研究方向：脑血管病，癫痫和睡眠障碍。
662
新疆医学第50卷
代谢物等价物
[7，8]
。除了CYP3A4和CYP2C8，微粒
体环氧化物水解酶（EPHX1）还参与了CBZ的生物
转化，成为主要的药物代谢酶。EPHX1负责将非
活性水溶性代谢物CBZ10，11-二醇从CBZ
10，11-环氧化合物转化
[9]
。ATP结合盒式亚家族
B成员1（BABCB1）和ATP结合盒式亚家族C成
员2（ABCC2）与CBZ10-11环氧化合物的运输有
关
[10，11]
。另外，EPHX1对卡马西平—二醇/卡马西
平—环氧比具有显着的生化作用，可增加CBZ的
有效
治疗效果并减少不良影响。
本文以EPHX1甲基化水平为研究切入点，探
讨
EPHX1甲基化水平与癫痫患者卡马西平耐药的
关系。
1.方法
收集以癫痫部分性发作为特点的首次就诊患
者，并完善24h视频脑电监测，明确无全面性放
电。并通过回顾并使除外了已知对卡马西平和相关
结
构药物（如：三环类抗抑郁药）或制剂的其它成份
过
敏者。房室传导阻滞者。血清铁严重异常。有骨
髓抑
制史的患者。具有肝卟啉病病史的患者（如急
性间歇性卟啉病、变异型卟啉症、迟发性皮肤卟啉
症），严重肝功能不全等病史者。
收集部分性发作患者50例，其中卡马西平治
疗效果欠佳的患者25例，卡马西平治疗效果优良
的患者25例。设置正常对照25例。
2.标本采集
收集上述患者外周血。
DNA提取采用SK8224血液迷你试剂盒（上海
生工生物科技有限公司）从外周血中提取DNA。
我们用甲基引物做正向引物和反向引物。
EPHX1基因序列为M247-F（5'-TGTGGTG-
GAATGATATTAGTTAAGGT-3'）和M247-R（5
'-ACCACATTCCCTAACTTCAACTACA-3'）。
亚硫酸氢盐测序PCR（BSP）
亚硫酸氢盐测序PCR（BSP）为了验证来自外
周血
的基因组DNA的甲基化水平，使用了BSP。首
先
通过亚硫酸氢钠处理将DNA修饰，以将除5mC
外的所有“C”转化为尿嘧啶残基。然后通过PCR扩
增亚硫酸氢盐修饰的DNA，该PCR在RT-PCR仪
器
（Verity96well，ABI，美国）中使用2×PowerTaq
PCRMasterMix
（SangonBiotech，中国上海）在
Touchdown程序下：98°C进行。4分钟，然后9个
94°C的循环45s，66°C的45s（每个循环降低1°
C），72°C的1min，然后依次进行40个94°C的循
环45s，56°C的45s，72°C持续1分钟，最后延伸
72°C持续8分钟。此外，在2％的琼脂糖凝胶中验
证后，通过TIANgelMidi纯化试剂盒（中国上海
SangonBiotech）回收了PCR产物。然后将纯化的
DNA通过带有感受态细胞的pUC18-T克隆试剂盒
SangonBiotech，中国上海）将其连接到载体
pUC18-T中，并转化到大肠杆菌TOP10菌株中。序
列测定在SANGON（中国上海）进行。
3.统计分析
统计分析BSP序列数据使用BiQ分析仪（http:
///）中的软件进行
分析，以计算DNA甲基化水平（甲基化水平=甲基
化的CpG二核苷酸/总CpG二核苷酸）。使用方差
分析通过Prism7.0进行统计分析，以确定不同组之
间EPHX1甲基化水平的统计学显着性（显着性标
准定义为P<0.05）。定量数据表示为平均值±SD，
并通过单向方差分析进行分析。通过事后法（Tukey）
分析数据进行组间比较。统计学显着性设定为
P<0.05。然后通过皮尔逊相关性确定EPHX1甲
基化与癫痫发作频率，病程之间的关联（显着性标
准定义为P=0.01或P=0.05）。
4.结果
临床参数评价
临床特征、不同组间的EPHX1甲基化分布分
别见表1和表2。
临床参数包括年龄、性别、CBZ最终剂量、发作
频率和病程。在年龄（42.12±1.132）、42.44±
1.112、42.68±1.727、P=0.3938、P=0.4538）、性别
男/女:11/14、13/12、12/13）方面，癫痫患者与健康
对照组无显著性差异。结果显示癫痫患者较对照组
DNA甲基化明显增加。
述结果表明，癫痫患者组甲基化水平高可能预
示抗癫痫治疗效果差。EPHX1甲基化与癫痫发作
频率和最终剂量呈正相关。
（
（
第7期
彭颜晖，等；卡马西平治疗的癫痫患者药物效果与EPHX1甲基化水平的关系研究
663
以EPHX1基因甲基化与癫痫发作频率、病程
的关系分析结果见表3：在CBZ耐药组中，EPHX1
基
因甲基化与癫痫发作频率显著相关，但与患者
年龄无明显相关性。CBZ敏感组中癫痫的发作频
率与EPHX1甲基化之间存在相关性，但无统计学
意义。
表1:25例cbz耐药癫痫患者的临床特征及EHPX1甲基化情况
发作频
C
BZ组
C
BZ血药
EHPX1
序号性别年龄病程率（次/
最终计血药浓浓度与最
年）
量（mg）度终剂量之
甲基化
（ug/ml）比
（%）
1
男338
192
10005.90.005958
2
女47
11
192
10006.50.0065
49
3男5.00.00747
4男481721612009.30.0077527
5
女41914410009.00.00924
6男4179810005.70.005726
7
女441114410006.60.006630
8
女48416810004.90.004932
9
男39814410005.30.005331
10
女4179610006.80.006823
11
男42614410007.30.007331
12
男38516812004.80.00451
13
女41214410007.80.007831
1
4女36319210008.50.008527
15
女37619210007.90.007939
16
男4047210007.30.007322
17
女44324012006.90.0057555
18
男52519210007.70.007734
19女381016812006.30.0052554
20女46614410008.20.008227
21
男46412010006.20.006252
22
女38614410006.60.006642
23
男52721612007.30.006149
2
4女43412010006.70.006725
25
女41
3
192
10007.
40.007432
表2:25例cbz敏感型癫痫患者的临床特征及EHPX1甲基化情况
发作频
CBZ组
C
BZ血药
序号性别年龄病程率（次/
最终计血药浓浓度与最
EHPX1
甲基
年）
量度终剂量之
化
（ug/ml）比
（%）
1
女482
1-2
6006.00.0115
2
男
373
1-2
7006.10.0087
21
3
女40304005.00.012518
4男49404004.80.01223
5
女4532-36005.60.009326
6
男4641-26008.40.01433
7
女3952-34004.20.01057
8
女47317006.40.009129
9
男42406007.20.01225
10
男35408006.80.008527
11
女44206005.30.008833
12
女6031-27006.50.009324
13女4711-26005.80.009711
1
4男53306006.50.010813
15
女3343-48007.60.009517
16
男3852-32002.70.013225
17
女4161-26005.80.009724
18女44406005.30.008817
19
男4951-28007.20.00913
20
男40206005.60.009328
21
男5532-36007.20.001224
22男37404006.80.01723
23
男39304006.90.01716
2
4女3731-27005.60.00812
25男4821-26004.70.007827
表3：不同组别的年龄，频率，病程，比率和EHPX1甲基化之间的相
关性
r值P值
CBZ耐药组
C
BZ敏感组CBZ耐药组CBZ敏感组
EHPX1EHPX1EHPX1EHPX1
甲基化甲基化甲基化甲基化
年龄0.238－0.1400.2510.495
发作频率0.492*－0.3490.0125*0.086
病程0.068－0.1350.7450.518
CBZ血药浓度与
最终剂量之比
－0.528**0.311
0.0066
**0.1320
耐CBZ组的频率，比率与EHPX1-甲基化之间存在显着相关性（P*<0.05，P**<0.01）
图1CBZ耐药组、CBZ敏感组与对照组间的EPHX1甲基化密度。
a抗cbz组，b对照组，cCBZ敏感组。白色循环：未甲基化的CpG
二核苷酸；黑色循环:甲基化CpG二核苷酸。
图2EPHX1基因启动子CpG位点示意图。CpG位点由棒棒糖标
记表示。正向和反向引物用箭头表示。
664
新疆医学第50卷
5.讨论
卡马西平是一线的抗癫痫药物主要用于治疗
癫痫单纯性、复杂性部分发作以及全身性强直阵挛
强直阵挛发作。由于具有良好的抗癫痫作用卡马西
平在临床上应用广泛但也不可忽视其在应用过程
中出现的问题如耐药严重不良反应Steven-Johnson
综合征等
[12，13]
。我们发现在癫痫患者的cbz耐药组
中，有一个显著的高的EPHX1甲基化水平。以往的
研究主要集中在难治性癫痫患者的EPHX1多形
态，很少讨论EPHX1的甲基化。
根据目前已知的研究结果，约三分之一的癫痫
患者对抗癫痫药治疗反应较差或无反应
[14，15]
。研究
表明，耐药性的变异性不仅来自于环境因素，还与
遗传背景和异质性有关。遗传背景如遗传多态性或
遗传甲基化可以对药物进行单独、有效的预测。
makmo-bakry等人研究发现，CBZ的维持剂量与
EPHX1416A相关。此外，较高的二醇/环氧化合物
比例与377C有关
[16]
。但是，在文献中有相互矛盾的
报道，如Antoniettacaruso证明了EPHX1和
CYP3A4多态性对CBZ10,11-环氧化物水平
[17]
没有
影响
。因此，在这种情况下，有必要评价EPHX1甲
基化对CBZ代谢的影响。
据我们所知，约三分之一的癫痫患者对抗癫痫
治疗反应不良或无反应
[18，19]
。研究表明，耐药性的
变异性不仅来自于环境因素，还与遗传背景和异质
性有关。遗传背景，如遗传多态性或遗传甲基化可
以单独和有效地预测药物。makmo-bakry等人证
明了与EPHX1416A相关的CBZ维持剂量。此外，
较高的二醇/环氧化合物比例与377C有关。T与
416A相关的比例更低
[20]
。但是，在文献中有相互矛
盾
的报道，如Antoniettacaruso证明了EPHX1和
CYP3A4多态性对CBZ10,11-环氧化物水平没有
影响
[21]
。因此，在这种情况下，有必要评价EPHX1
甲基化对CBZ代谢的影响。
此外，EPHX1是一种主要位于真核细胞内质
网的生物转化酶。它有两种类型，即微粒体EPHX1
OMIM：132810）和可溶性EPHX2（Harris和Ham-
mock综述
[22]
评论。EPHX1由9个外显子组成，编码
3个转录变体，首先显示将环氧乙烷，1-甲基-1-
苯基环氧乙烷，1，2-环氧茚和环氧环己烯等环氧
化物转化为相应的二醇
[23]
。如上所述，EPHX1似乎
具有排毒功能。除此之外，在大脑的许多区域，如额
叶或枕叶、脑桥、红核和小脑，也发现了EPHX1转
录
本。由于其对卡马西平-二醇/卡马西平-环氧
化合物比值的生物化学作用，已被研究作为一个有
针对性的药理点，以增加抗癫痫药物的有效治疗，
减少不良反应。然而，在EPHX1基因变异与抗癫痫
药物浓度之间存在相互矛盾的结果。因此，对
EPHX1甲基化的研究可能是探索其潜在关联的另
一种选择。
我们的研究结果表明，CBZ耐药组的CpG位
点的甲基化水平远远高于卡马西平敏感组或健康
对照组（P<0.05）。CBZ耐药组甲基化水平高可能
预示抗癫痫治疗效果差。此外，在CBZ耐药组中，
EPHX
1甲基化与癫痫发作频率和最终剂量呈正相
关
，这也表明，在CBZ耐药反应中，EPHX1甲基化
起着重要作用。另根据既往研究结果，EPHX1
rs1051740和rs2234922基因多态性可能影响卡马
西平的代谢。但卡马西平的耐药性与所研究的任何
单核苷酸多态性均无关。这些发现为临床上癫痫患
者的个体化治疗提供了进一步的证据
[24]
。
6.结论
综上所述，虽然CBZ是治疗癫痫单纯性、复杂
性部分发作以及全身性强直阵挛强直阵挛发作首
选
药物，但如EPHX1甲基化等CBZ代谢途径的遗
传变异在一定程度上导致了患者反应的差异。我们
发现，在中国北方汉族患者中，EPHX1甲基化与
CBZ耐药癫痫患者之间存在显著的相关性，而在
CBZ治疗之前，EPHX1甲基化可能是CBZ耐药的
潜在标记。值得注意的是，我们的研究结果需要在
未来更大的样本量或组织样本的研究中得到进一
步的证实。
参考文献：
[1]ThurmanDJ,BeghiE,BegleyCE,BergAT,BuchhalterJR,DingD,Hesdorffer
D
C,HauserWA,KazisL,KobauR,KronerB,LabinerD,LiowK,-
sia.2011;52:
2-26.
[2]KwanP,Med.
（
第7期
2000
;342:314-9.
彭颜晖，等；卡马西平治疗的癫痫患者药物效果与EPHX1甲基化水平的关系研究
665
[14]DengH,XiuX,ecularbiologyofgenetic-basedepilepsies.
MolNeurobiol.2014;49(1):352-67.
[15]NakkenKO,rNorLaegeforen.2009;
129:1986-9.
[16]Makmor-BakryM,SillsG,HitirisN,cvariantsinmicrosomiale-
p
uropharmacol.2009;
32:205-11.
[17]CarusoA,BelliaC,PivettiA,agnelloL,BazzaF,scazzoneC,sof
EPHX
1andCYP3A4polymorphismsoncarbamazepinemetabolisminepilep-
ticp
cogenomicsPersMed.2014;7:117-20.
[18]DengH,XiuX,ecularbiologyofgenetic-basedepilepsies.
MolNeurobiol.2014;49(1):352-67.
[19]NakkenKO,rNorLaegeforen.2009;
129:1986-9.
[20]Makmor-BakryM,SillsG,HitirisN,cvariantsinmicrosomiale-
p
uropharmacol.2009;
32:205-11.
[21]CarusoA,BelliaC,PivettiA,agnelloL,BazzaF,scazzoneC,sof
EPHX
1andCYP3A4polymorphismsoncarbamazepinemetabolisminepilep-
ticp
cogenomicsPersMed.2014;7:117-20.
[22]HarrisTR,eepoxidehydrolase:genestructure,expres-
.2013;526:61-74.
[23]cationandspecificityofahumanmicrosomalepoxidehydratase.
BiochemJ.1974;139:77-88.
[24]ZhaoGui-Xin,ShenMing-Li,ZhangZheng,WangPing,XieChun-Xiang,He
ationbetweenEPHX1polymorphismsandcarbamazepine
metabolisminepilepsy:ameta-analysis.[J].Internationaljournalofclinical
pharmacy,2019,41(6).
[收稿日期：2020-04-08]
（本文编辑：郭星延）
[3]-responsetoantiepilepticpharmacotherapyisas-
sociatedwiththeABCC2-24C>Tpolymorphisminyoungandadultpatients
w
ithepilepsy[J].PharmacogenetGenomics2009195353.
[4]sistanceinepilepsymoretwistsinthetale[J].
Epilepsia2．
[5]UferM,MosyaginI,MuhleH,-responsetoantiepilepticpharma-
c
otherapyisassociatedwiththeABCC2-24C>Tpolymorphisminyoungand
adul
cogenetGenomics.2009;19(5):353-62.
[6]SisodiyaSM,sistanceinepilepsy:moretwistsinthetale.
Epilepsia.2007;48(12):2369-70.
[7]AlbrightPS,sofcarbamazepineanditsepoxidemetaboliteon
ogy.1984;34(10):1383-6.
[8]BourgeoisBF,azepine-10,11-diolsteady-stateserumlevels
a
DrugMo
nit.1984;6(3):259-65.
[9]KerrBM,ThummelKE,WurdenCJ,ivercarbamazepine
CYP3A4andCYP2C8in10,11-epoxideformation.
BiochemPharmacol.1994;47:1969-79.
[10]ZhangC,ZuoZ,KwanP,otransportprofileofcarbamazepine,
o
xcarbazepine,eslicarbazepineacetate,andtheiractivemetabolitesbyhuman
sia.2011;52(10):1894-904.
[11]KimWJ,LeeJH,YiJ,nonymousvariationinMRP2/ABCC2is
asso
ciatedwithneurologicaladversedrugreactionsofcarbamazepineinpa-
tient
cogenetGenomics.2010;20(4):24956.
[12]nonymousvariationinMRP2/ABCC2isassoci-
atedwithneurologicaladversedrugreactionsofcarbamazepineinpatientswith
epi
lepsy[J].PharmacogenetGenomics2010204249.
[13]ationbetweencarbamazepine-inducedcuta-
ne
ousadversedrugreactionsandtheHLA-B*1502alleleamongpatientsin
cent
ralChina[J].EpilepsyBehav2010
（上接第660页）
[25]LiuT,HanC,SunL,ationbetweennewcirculatingproinflamma-
t
oryandanti-inflammatoryadipocytokineswithcoronaryarterydisease[J].
C
oronArteryDis,2019,30(7):528-535.
[26]NomeME,EucedaLR,JabeenS,evelsofinflammation-related
mar
kersandmetabolitespredictresponsetoneoadjuvantchemotherapywithand
w
ithoutbevacizumabinbreastcancers[J].IntJCancer,2020,146(1):223-235.
[27]LiuY,YuC,JiK,tinreducesTNF-α-inducedmesangialcell
proliferationandinhibitsPTX3production:InvolvementofNF-κBsignaling
pathway[J].PhytotherRes,2019,33(9):2401-2408.
[28]GuoH,QiuX,DeisJ,xin3deficiencyexacerbateslipopolysac-
ch
aride-inducedinflammationinadiposetissue[J].IntJObes(Lond),2020,44
(
2):525-538.
[29]WirestamL,EnocssonH,SkoghT,eron-αcoincideswithsup-
p
ressedlevelsofpentraxin-3(PTX3)insystemiclupuserythematosusandreg-
ulatesleucocytePTX3invitro[J].ClinExpImmunol,2017,189(1):83-91.
[收稿日期：2020-01-11]
（本文编辑：郭星延）
2024年3月29日发(作者：都理群)
第50卷第7期
第7期
年7月2020
新疆医学
XINJIANGMEDICALJOURNAL
Vol.
50No.7
J
uly.2020
·论著·
卡马西平治疗的癫痫患者药物效果与EPHX1甲基化水平的
关系研究
彭颜晖，刘文萍，韩继红，刘丽丹，李静，徐佳骏
（新疆医科大学第六附属医院神经内科，乌鲁木齐，830002）
摘要：目的探讨EPHX1甲基化水平与癫痫患者卡马西平耐药的关系。方法选取卡马西平耐药癫痫患者25例，卡
马西平反应良好的癫痫患者25例，另设置正常对照组25例。使用CpG搜索器可以预测CpG岛；亚硫酸氢盐测序PCR
（BSP）用于测试EPHX1的甲基化。然后，我们在临床参数和EPHX1甲基化之间进行了统计分析。结果年龄和性别相匹配
的CBZ耐药患者，CBZ敏感患者和健康对照者之间无差异。CBZ耐药组的癫痫发作频率，病程和EPHX1甲基化之间存在显
着正相关。结论EPHX1启动子的甲基化水平与CBZ耐药性癫痫有关。
关键词：卡马西平；癫痫；EPHX1
中图分类号：R742.1文献标识码：A文章编号：1001—5183（2020）07—661—05
Studyontherelationshipbetweentheeffectofcarbamazepine-treatedepilepsyandthemethylationlevelof
EPHX1
PENGYanhui，LIUWenping，HANJihong，LIULidan，LIJing，XUJiajun
（DepartmentofNeurology,SixthAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi,830002,China）
Abstract：ObjectiveToexploretherelationshipbetweenEPHX1methylationlevelandcarbamazepineresistanceinpatientswith
s25patientswithcarbamazepine-resistantepilepsywereselected,25patientswithcarbamazepine-responsive
）
epi
lepsy,andswaspredictedusingtheCpGsearcher;bisulfitesequencingPCR（BSP
,astatisticalanalysisbetweenclinicalparametersandEPHX1methylationwasperformed.
ResultsTherewerenodifferencesbetweenageandsex-matchedCBZ-resistantpatients,CBZ-sensitivepatients,andhealthycontrols.
Therewasasignificantpositivecorrelationbetweenseizurefrequency,diseasecourseandEPHX1methylationintheCBZresistancegroup.
ConclusionThemethylationlevelofEPHX1promoterisrelatedtoCBZ-resistantepilepsy.
Keywords：Carbamazepine;Epilepsy;EPHX1
癫痫是最常见而严重的神经系统疾病之一，已
被WHO列入全球重点防治的五大神经精神疾病。
全球活动性癫痫的平均患病率约8.2‰，根据国际
抗癫痫联盟（ILAE）的报告，全世界约有6500万人
患有癫痫病
[1]
。我国目前癫痫患者达900万以上，而
且还以每年新发40～60万例的速度递增。近年来，
各重大自然灾害、重大交通事故、环境污染、工业、
食物中毒和辐射等致痫因素的增加导致癫痫发病
率上升和发病年龄前移，严重威胁青少年的身心健
康
，影响整体国民素质，因此，癫痫治疗已成为我国
政
府及广大医务科研工作者最为关注的社会问题
之一。癫痫治疗主要以药物为主，临床上常见的抗
癫痫药能有效控制70％～80％患者的发作，但是
仍有约三分之一的患者疗效不佳或无疗效
[1-４]
。
卡马西平（CarbamazepineCBZ）作为一线抗癫
常用于治疗部分癫痫。然而，根据最近的研
痫
药物，
6]
约30～40%的癫痫患者具有CBZ耐药
[5，
。在细
究，
胞色素P450蛋白（CYP）中，CYP3A4或CYP2C8在
CBZ的代谢或卡马西平10-11环氧化合物（CBZ-E）
的形成中起重要作用，而CBZ-E被称为活性CBZ
基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金医学联合基金（项目编号：2017D01C265）。
作者简介：彭颜晖，女，主任医师，研究方向：脑血管病，癫痫和睡眠障碍。
662
新疆医学第50卷
代谢物等价物
[7，8]
。除了CYP3A4和CYP2C8，微粒
体环氧化物水解酶（EPHX1）还参与了CBZ的生物
转化，成为主要的药物代谢酶。EPHX1负责将非
活性水溶性代谢物CBZ10，11-二醇从CBZ
10，11-环氧化合物转化
[9]
。ATP结合盒式亚家族
B成员1（BABCB1）和ATP结合盒式亚家族C成
员2（ABCC2）与CBZ10-11环氧化合物的运输有
关
[10，11]
。另外，EPHX1对卡马西平—二醇/卡马西
平—环氧比具有显着的生化作用，可增加CBZ的
有效
治疗效果并减少不良影响。
本文以EPHX1甲基化水平为研究切入点，探
讨
EPHX1甲基化水平与癫痫患者卡马西平耐药的
关系。
1.方法
收集以癫痫部分性发作为特点的首次就诊患
者，并完善24h视频脑电监测，明确无全面性放
电。并通过回顾并使除外了已知对卡马西平和相关
结
构药物（如：三环类抗抑郁药）或制剂的其它成份
过
敏者。房室传导阻滞者。血清铁严重异常。有骨
髓抑
制史的患者。具有肝卟啉病病史的患者（如急
性间歇性卟啉病、变异型卟啉症、迟发性皮肤卟啉
症），严重肝功能不全等病史者。
收集部分性发作患者50例，其中卡马西平治
疗效果欠佳的患者25例，卡马西平治疗效果优良
的患者25例。设置正常对照25例。
2.标本采集
收集上述患者外周血。
DNA提取采用SK8224血液迷你试剂盒（上海
生工生物科技有限公司）从外周血中提取DNA。
我们用甲基引物做正向引物和反向引物。
EPHX1基因序列为M247-F（5'-TGTGGTG-
GAATGATATTAGTTAAGGT-3'）和M247-R（5
'-ACCACATTCCCTAACTTCAACTACA-3'）。
亚硫酸氢盐测序PCR（BSP）
亚硫酸氢盐测序PCR（BSP）为了验证来自外
周血
的基因组DNA的甲基化水平，使用了BSP。首
先
通过亚硫酸氢钠处理将DNA修饰，以将除5mC
外的所有“C”转化为尿嘧啶残基。然后通过PCR扩
增亚硫酸氢盐修饰的DNA，该PCR在RT-PCR仪
器
（Verity96well，ABI，美国）中使用2×PowerTaq
PCRMasterMix
（SangonBiotech，中国上海）在
Touchdown程序下：98°C进行。4分钟，然后9个
94°C的循环45s，66°C的45s（每个循环降低1°
C），72°C的1min，然后依次进行40个94°C的循
环45s，56°C的45s，72°C持续1分钟，最后延伸
72°C持续8分钟。此外，在2％的琼脂糖凝胶中验
证后，通过TIANgelMidi纯化试剂盒（中国上海
SangonBiotech）回收了PCR产物。然后将纯化的
DNA通过带有感受态细胞的pUC18-T克隆试剂盒
SangonBiotech，中国上海）将其连接到载体
pUC18-T中，并转化到大肠杆菌TOP10菌株中。序
列测定在SANGON（中国上海）进行。
3.统计分析
统计分析BSP序列数据使用BiQ分析仪（http:
///）中的软件进行
分析，以计算DNA甲基化水平（甲基化水平=甲基
化的CpG二核苷酸/总CpG二核苷酸）。使用方差
分析通过Prism7.0进行统计分析，以确定不同组之
间EPHX1甲基化水平的统计学显着性（显着性标
准定义为P<0.05）。定量数据表示为平均值±SD，
并通过单向方差分析进行分析。通过事后法（Tukey）
分析数据进行组间比较。统计学显着性设定为
P<0.05。然后通过皮尔逊相关性确定EPHX1甲
基化与癫痫发作频率，病程之间的关联（显着性标
准定义为P=0.01或P=0.05）。
4.结果
临床参数评价
临床特征、不同组间的EPHX1甲基化分布分
别见表1和表2。
临床参数包括年龄、性别、CBZ最终剂量、发作
频率和病程。在年龄（42.12±1.132）、42.44±
1.112、42.68±1.727、P=0.3938、P=0.4538）、性别
男/女:11/14、13/12、12/13）方面，癫痫患者与健康
对照组无显著性差异。结果显示癫痫患者较对照组
DNA甲基化明显增加。
述结果表明，癫痫患者组甲基化水平高可能预
示抗癫痫治疗效果差。EPHX1甲基化与癫痫发作
频率和最终剂量呈正相关。
（
（
第7期
彭颜晖，等；卡马西平治疗的癫痫患者药物效果与EPHX1甲基化水平的关系研究
663
以EPHX1基因甲基化与癫痫发作频率、病程
的关系分析结果见表3：在CBZ耐药组中，EPHX1
基
因甲基化与癫痫发作频率显著相关，但与患者
年龄无明显相关性。CBZ敏感组中癫痫的发作频
率与EPHX1甲基化之间存在相关性，但无统计学
意义。
表1:25例cbz耐药癫痫患者的临床特征及EHPX1甲基化情况
发作频
C
BZ组
C
BZ血药
EHPX1
序号性别年龄病程率（次/
最终计血药浓浓度与最
年）
量（mg）度终剂量之
甲基化
（ug/ml）比
（%）
1
男338
192
10005.90.005958
2
女47
11
192
10006.50.0065
49
3男5.00.00747
4男481721612009.30.0077527
5
女41914410009.00.00924
6男4179810005.70.005726
7
女441114410006.60.006630
8
女48416810004.90.004932
9
男39814410005.30.005331
10
女4179610006.80.006823
11
男42614410007.30.007331
12
男38516812004.80.00451
13
女41214410007.80.007831
1
4女36319210008.50.008527
15
女37619210007.90.007939
16
男4047210007.30.007322
17
女44324012006.90.0057555
18
男52519210007.70.007734
19女381016812006.30.0052554
20女46614410008.20.008227
21
男46412010006.20.006252
22
女38614410006.60.006642
23
男52721612007.30.006149
2
4女43412010006.70.006725
25
女41
3
192
10007.
40.007432
表2:25例cbz敏感型癫痫患者的临床特征及EHPX1甲基化情况
发作频
CBZ组
C
BZ血药
序号性别年龄病程率（次/
最终计血药浓浓度与最
EHPX1
甲基
年）
量度终剂量之
化
（ug/ml）比
（%）
1
女482
1-2
6006.00.0115
2
男
373
1-2
7006.10.0087
21
3
女40304005.00.012518
4男49404004.80.01223
5
女4532-36005.60.009326
6
男4641-26008.40.01433
7
女3952-34004.20.01057
8
女47317006.40.009129
9
男42406007.20.01225
10
男35408006.80.008527
11
女44206005.30.008833
12
女6031-27006.50.009324
13女4711-26005.80.009711
1
4男53306006.50.010813
15
女3343-48007.60.009517
16
男3852-32002.70.013225
17
女4161-26005.80.009724
18女44406005.30.008817
19
男4951-28007.20.00913
20
男40206005.60.009328
21
男5532-36007.20.001224
22男37404006.80.01723
23
男39304006.90.01716
2
4女3731-27005.60.00812
25男4821-26004.70.007827
表3：不同组别的年龄，频率，病程，比率和EHPX1甲基化之间的相
关性
r值P值
CBZ耐药组
C
BZ敏感组CBZ耐药组CBZ敏感组
EHPX1EHPX1EHPX1EHPX1
甲基化甲基化甲基化甲基化
年龄0.238－0.1400.2510.495
发作频率0.492*－0.3490.0125*0.086
病程0.068－0.1350.7450.518
CBZ血药浓度与
最终剂量之比
－0.528**0.311
0.0066
**0.1320
耐CBZ组的频率，比率与EHPX1-甲基化之间存在显着相关性（P*<0.05，P**<0.01）
图1CBZ耐药组、CBZ敏感组与对照组间的EPHX1甲基化密度。
a抗cbz组，b对照组，cCBZ敏感组。白色循环：未甲基化的CpG
二核苷酸；黑色循环:甲基化CpG二核苷酸。
图2EPHX1基因启动子CpG位点示意图。CpG位点由棒棒糖标
记表示。正向和反向引物用箭头表示。
664
新疆医学第50卷
5.讨论
卡马西平是一线的抗癫痫药物主要用于治疗
癫痫单纯性、复杂性部分发作以及全身性强直阵挛
强直阵挛发作。由于具有良好的抗癫痫作用卡马西
平在临床上应用广泛但也不可忽视其在应用过程
中出现的问题如耐药严重不良反应Steven-Johnson
综合征等
[12，13]
。我们发现在癫痫患者的cbz耐药组
中，有一个显著的高的EPHX1甲基化水平。以往的
研究主要集中在难治性癫痫患者的EPHX1多形
态，很少讨论EPHX1的甲基化。
根据目前已知的研究结果，约三分之一的癫痫
患者对抗癫痫药治疗反应较差或无反应
[14，15]
。研究
表明，耐药性的变异性不仅来自于环境因素，还与
遗传背景和异质性有关。遗传背景如遗传多态性或
遗传甲基化可以对药物进行单独、有效的预测。
makmo-bakry等人研究发现，CBZ的维持剂量与
EPHX1416A相关。此外，较高的二醇/环氧化合物
比例与377C有关
[16]
。但是，在文献中有相互矛盾的
报道，如Antoniettacaruso证明了EPHX1和
CYP3A4多态性对CBZ10,11-环氧化物水平
[17]
没有
影响
。因此，在这种情况下，有必要评价EPHX1甲
基化对CBZ代谢的影响。
据我们所知，约三分之一的癫痫患者对抗癫痫
治疗反应不良或无反应
[18，19]
。研究表明，耐药性的
变异性不仅来自于环境因素，还与遗传背景和异质
性有关。遗传背景，如遗传多态性或遗传甲基化可
以单独和有效地预测药物。makmo-bakry等人证
明了与EPHX1416A相关的CBZ维持剂量。此外，
较高的二醇/环氧化合物比例与377C有关。T与
416A相关的比例更低
[20]
。但是，在文献中有相互矛
盾
的报道，如Antoniettacaruso证明了EPHX1和
CYP3A4多态性对CBZ10,11-环氧化物水平没有
影响
[21]
。因此，在这种情况下，有必要评价EPHX1
甲基化对CBZ代谢的影响。
此外，EPHX1是一种主要位于真核细胞内质
网的生物转化酶。它有两种类型，即微粒体EPHX1
OMIM：132810）和可溶性EPHX2（Harris和Ham-
mock综述
[22]
评论。EPHX1由9个外显子组成，编码
3个转录变体，首先显示将环氧乙烷，1-甲基-1-
苯基环氧乙烷，1，2-环氧茚和环氧环己烯等环氧
化物转化为相应的二醇
[23]
。如上所述，EPHX1似乎
具有排毒功能。除此之外，在大脑的许多区域，如额
叶或枕叶、脑桥、红核和小脑，也发现了EPHX1转
录
本。由于其对卡马西平-二醇/卡马西平-环氧
化合物比值的生物化学作用，已被研究作为一个有
针对性的药理点，以增加抗癫痫药物的有效治疗，
减少不良反应。然而，在EPHX1基因变异与抗癫痫
药物浓度之间存在相互矛盾的结果。因此，对
EPHX1甲基化的研究可能是探索其潜在关联的另
一种选择。
我们的研究结果表明，CBZ耐药组的CpG位
点的甲基化水平远远高于卡马西平敏感组或健康
对照组（P<0.05）。CBZ耐药组甲基化水平高可能
预示抗癫痫治疗效果差。此外，在CBZ耐药组中，
EPHX
1甲基化与癫痫发作频率和最终剂量呈正相
关
，这也表明，在CBZ耐药反应中，EPHX1甲基化
起着重要作用。另根据既往研究结果，EPHX1
rs1051740和rs2234922基因多态性可能影响卡马
西平的代谢。但卡马西平的耐药性与所研究的任何
单核苷酸多态性均无关。这些发现为临床上癫痫患
者的个体化治疗提供了进一步的证据
[24]
。
6.结论
综上所述，虽然CBZ是治疗癫痫单纯性、复杂
性部分发作以及全身性强直阵挛强直阵挛发作首
选
药物，但如EPHX1甲基化等CBZ代谢途径的遗
传变异在一定程度上导致了患者反应的差异。我们
发现，在中国北方汉族患者中，EPHX1甲基化与
CBZ耐药癫痫患者之间存在显著的相关性，而在
CBZ治疗之前，EPHX1甲基化可能是CBZ耐药的
潜在标记。值得注意的是，我们的研究结果需要在
未来更大的样本量或组织样本的研究中得到进一
步的证实。
参考文献：
[1]ThurmanDJ,BeghiE,BegleyCE,BergAT,BuchhalterJR,DingD,Hesdorffer
D
C,HauserWA,KazisL,KobauR,KronerB,LabinerD,LiowK,-
sia.2011;52:
2-26.
[2]KwanP,Med.
（
第7期
2000
;342:314-9.
彭颜晖，等；卡马西平治疗的癫痫患者药物效果与EPHX1甲基化水平的关系研究
665
[14]DengH,XiuX,ecularbiologyofgenetic-basedepilepsies.
MolNeurobiol.2014;49(1):352-67.
[15]NakkenKO,rNorLaegeforen.2009;
129:1986-9.
[16]Makmor-BakryM,SillsG,HitirisN,cvariantsinmicrosomiale-
p
uropharmacol.2009;
32:205-11.
[17]CarusoA,BelliaC,PivettiA,agnelloL,BazzaF,scazzoneC,sof
EPHX
1andCYP3A4polymorphismsoncarbamazepinemetabolisminepilep-
ticp
cogenomicsPersMed.2014;7:117-20.
[18]DengH,XiuX,ecularbiologyofgenetic-basedepilepsies.
MolNeurobiol.2014;49(1):352-67.
[19]NakkenKO,rNorLaegeforen.2009;
129:1986-9.
[20]Makmor-BakryM,SillsG,HitirisN,cvariantsinmicrosomiale-
p
uropharmacol.2009;
32:205-11.
[21]CarusoA,BelliaC,PivettiA,agnelloL,BazzaF,scazzoneC,sof
EPHX
1andCYP3A4polymorphismsoncarbamazepinemetabolisminepilep-
ticp
cogenomicsPersMed.2014;7:117-20.
[22]HarrisTR,eepoxidehydrolase:genestructure,expres-
.2013;526:61-74.
[23]cationandspecificityofahumanmicrosomalepoxidehydratase.
BiochemJ.1974;139:77-88.
[24]ZhaoGui-Xin,ShenMing-Li,ZhangZheng,WangPing,XieChun-Xiang,He
ationbetweenEPHX1polymorphismsandcarbamazepine
metabolisminepilepsy:ameta-analysis.[J].Internationaljournalofclinical
pharmacy,2019,41(6).
[收稿日期：2020-04-08]
（本文编辑：郭星延）
[3]-responsetoantiepilepticpharmacotherapyisas-
sociatedwiththeABCC2-24C>Tpolymorphisminyoungandadultpatients
w
ithepilepsy[J].PharmacogenetGenomics2009195353.
[4]sistanceinepilepsymoretwistsinthetale[J].
Epilepsia2．
[5]UferM,MosyaginI,MuhleH,-responsetoantiepilepticpharma-
c
otherapyisassociatedwiththeABCC2-24C>Tpolymorphisminyoungand
adul
cogenetGenomics.2009;19(5):353-62.
[6]SisodiyaSM,sistanceinepilepsy:moretwistsinthetale.
Epilepsia.2007;48(12):2369-70.
[7]AlbrightPS,sofcarbamazepineanditsepoxidemetaboliteon
ogy.1984;34(10):1383-6.
[8]BourgeoisBF,azepine-10,11-diolsteady-stateserumlevels
a
DrugMo
nit.1984;6(3):259-65.
[9]KerrBM,ThummelKE,WurdenCJ,ivercarbamazepine
CYP3A4andCYP2C8in10,11-epoxideformation.
BiochemPharmacol.1994;47:1969-79.
[10]ZhangC,ZuoZ,KwanP,otransportprofileofcarbamazepine,
o
xcarbazepine,eslicarbazepineacetate,andtheiractivemetabolitesbyhuman
sia.2011;52(10):1894-904.
[11]KimWJ,LeeJH,YiJ,nonymousvariationinMRP2/ABCC2is
asso
ciatedwithneurologicaladversedrugreactionsofcarbamazepineinpa-
tient
cogenetGenomics.2010;20(4):24956.
[12]nonymousvariationinMRP2/ABCC2isassoci-
atedwithneurologicaladversedrugreactionsofcarbamazepineinpatientswith
epi
lepsy[J].PharmacogenetGenomics2010204249.
[13]ationbetweencarbamazepine-inducedcuta-
ne
ousadversedrugreactionsandtheHLA-B*1502alleleamongpatientsin
cent
ralChina[J].EpilepsyBehav2010
（上接第660页）
[25]LiuT,HanC,SunL,ationbetweennewcirculatingproinflamma-
t
oryandanti-inflammatoryadipocytokineswithcoronaryarterydisease[J].
C
oronArteryDis,2019,30(7):528-535.
[26]NomeME,EucedaLR,JabeenS,evelsofinflammation-related
mar
kersandmetabolitespredictresponsetoneoadjuvantchemotherapywithand
w
ithoutbevacizumabinbreastcancers[J].IntJCancer,2020,146(1):223-235.
[27]LiuY,YuC,JiK,tinreducesTNF-α-inducedmesangialcell
proliferationandinhibitsPTX3production:InvolvementofNF-κBsignaling
pathway[J].PhytotherRes,2019,33(9):2401-2408.
[28]GuoH,QiuX,DeisJ,xin3deficiencyexacerbateslipopolysac-
ch
aride-inducedinflammationinadiposetissue[J].IntJObes(Lond),2020,44
(
2):525-538.
[29]WirestamL,EnocssonH,SkoghT,eron-αcoincideswithsup-
p
ressedlevelsofpentraxin-3(PTX3)insystemiclupuserythematosusandreg-
ulatesleucocytePTX3invitro[J].ClinExpImmunol,2017,189(1):83-91.
[收稿日期：2020-01-11]
（本文编辑：郭星延）