2017执业药师西药师讲义:药物代谢酶的介绍

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  药物代谢酶的介绍

  关于药物代谢酶基因变异的研究已取得很大进展。药物代谢酶的基因变异引起表达的酶蛋白功能发生改变,导致表型多态性,在代谢其作用底物药物时,引起药物体内清除率改变而产生不同的药物浓度。

  细胞色素P4502D6(CYP2D6)酶仅占肝脏中总CYP的1%~2%,但已知经其催化代谢的药物却多达80 余种,包括 β受体阻滞剂、抗心率失常药、抗精神病药等。异喹胍经CYP2D6氧化代谢生成 4′-羟异喹胍经尿排泄。异喹胍的氧化代谢在人群呈现二态分布,其表型表现 为强代谢者(EM)和弱代谢者(PM)。迄今已发现与CYP2D6有关的 50多处突变和 70 多个等位基因,其中许多可导致慢代谢表型(PM)的出现。不同CYP2D6 等位基因的频率存在着种族差异。例如,白种人PM发生率为 5%~10%,而中国人仅为 1%左右。相反,中国人却存在着约 36%酶活性下降的中速代谢者(IM),其分子机制为存在着催化活性下降的CYP2D6*10 等位基因,频率在中国人中间高达58%.卡维洛尔是临床常用的 α、β受体阻滞剂。研究发现,R-卡维洛尔在异喹胍弱代谢者中的清除率为38.9±8.6 L/hr,而异喹胍强代谢者中R-卡维洛尔的清除率为 119.2±26.9 L/hr.S-卡维洛尔在异喹胍弱代谢者中的 AUC 为104.04±19.95 ng.hr /mL,而异喹胍强代谢者中S-卡维洛尔的AUC为72.7±11.4 ng.hr /mL.这一结果表明,CYP2D6的基因型显著影响着卡维洛尔的代谢。CYP2C19 亦是多态性表达的 P450 酶,人群中常见的突变等位基因为 CYP2C19*2 与CYP2C19*3.CYP2C19*2 等位基因在亚裔人 (25%)的出现频率大于白种人(13%)。而CYP2C19*3频率亚裔人为8%,白种人小于1%.CYP2C19基因多态性具体表现为酶活性的多态性,等位基因的突变使酶活性降低,对药物代谢的能力随着等位基因的不同组合而呈现出

  一定的规律性,表现出正常基因纯合子>正常基因与突变基因杂合子>突变基因纯合子或杂合子的变化趋势,即我们通常所说的基因剂量效应。我们的研究发现,地西泮、去甲地西泮以及舍曲林的代谢依赖于CYP2C19的基因型,EM和PM对药物的处置有显著差异。有研究证实奥美拉唑的药代动力学和药效学与 CYP2C19 的基因多态性存在着相关性。具有 CYP2C19*2和 CYP2C19*3 变异的病人,其奥美拉唑的血浆浓度较高,药理作用较强(表现为血浆胃泌素浓度下降)。具有单个变异等位基因或具有 2 个野生等位基因的病人,也较那些纯合子变异的病人需要较高剂量的奥美拉唑才能起效,符合基因剂量效应的规律。CYP3A4 是肝微粒体中含量丰富且底物范围广的一种 CYP450 酶。有研究表明,CYP3A4野生型比突变型的个体对于化疗药物(表鬼臼毒素等)所致的白血病有更高的发生率,认为与野生型增加导致DNA损伤的反应中间物的产生有关。

  硫嘌呤甲基转移酶(thlopurina methyltransferase,TPMT)是灭活抗白血病药物 6-巯基嘌呤(6-MP)的药物代谢酶,其活性表现出遗传多态性,给予TPMT 遗传性缺乏的患者使用标准剂量的 6-MP,会出现严重、甚至致命的血液系统毒性。而比标准剂量低10~I5倍的6-MP可成功治疗这些患者。由此可见,检测这些药物代谢酶的遗传多态性将有助于临床合理用药,减少药物毒副作用。

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  药物代谢酶的介绍

  关于药物代谢酶基因变异的研究已取得很大进展。药物代谢酶的基因变异引起表达的酶蛋白功能发生改变,导致表型多态性,在代谢其作用底物药物时,引起药物体内清除率改变而产生不同的药物浓度。

  细胞色素P4502D6(CYP2D6)酶仅占肝脏中总CYP的1%~2%,但已知经其催化代谢的药物却多达80 余种,包括 β受体阻滞剂、抗心率失常药、抗精神病药等。异喹胍经CYP2D6氧化代谢生成 4′-羟异喹胍经尿排泄。异喹胍的氧化代谢在人群呈现二态分布,其表型表现 为强代谢者(EM)和弱代谢者(PM)。迄今已发现与CYP2D6有关的 50多处突变和 70 多个等位基因,其中许多可导致慢代谢表型(PM)的出现。不同CYP2D6 等位基因的频率存在着种族差异。例如,白种人PM发生率为 5%~10%,而中国人仅为 1%左右。相反,中国人却存在着约 36%酶活性下降的中速代谢者(IM),其分子机制为存在着催化活性下降的CYP2D6*10 等位基因,频率在中国人中间高达58%.卡维洛尔是临床常用的 α、β受体阻滞剂。研究发现,R-卡维洛尔在异喹胍弱代谢者中的清除率为38.9±8.6 L/hr,而异喹胍强代谢者中R-卡维洛尔的清除率为 119.2±26.9 L/hr.S-卡维洛尔在异喹胍弱代谢者中的 AUC 为104.04±19.95 ng.hr /mL,而异喹胍强代谢者中S-卡维洛尔的AUC为72.7±11.4 ng.hr /mL.这一结果表明,CYP2D6的基因型显著影响着卡维洛尔的代谢。CYP2C19 亦是多态性表达的 P450 酶,人群中常见的突变等位基因为 CYP2C19*2 与CYP2C19*3.CYP2C19*2 等位基因在亚裔人 (25%)的出现频率大于白种人(13%)。而CYP2C19*3频率亚裔人为8%,白种人小于1%.CYP2C19基因多态性具体表现为酶活性的多态性,等位基因的突变使酶活性降低,对药物代谢的能力随着等位基因的不同组合而呈现出

  一定的规律性,表现出正常基因纯合子>正常基因与突变基因杂合子>突变基因纯合子或杂合子的变化趋势,即我们通常所说的基因剂量效应。我们的研究发现,地西泮、去甲地西泮以及舍曲林的代谢依赖于CYP2C19的基因型,EM和PM对药物的处置有显著差异。有研究证实奥美拉唑的药代动力学和药效学与 CYP2C19 的基因多态性存在着相关性。具有 CYP2C19*2和 CYP2C19*3 变异的病人,其奥美拉唑的血浆浓度较高,药理作用较强(表现为血浆胃泌素浓度下降)。具有单个变异等位基因或具有 2 个野生等位基因的病人,也较那些纯合子变异的病人需要较高剂量的奥美拉唑才能起效,符合基因剂量效应的规律。CYP3A4 是肝微粒体中含量丰富且底物范围广的一种 CYP450 酶。有研究表明,CYP3A4野生型比突变型的个体对于化疗药物(表鬼臼毒素等)所致的白血病有更高的发生率,认为与野生型增加导致DNA损伤的反应中间物的产生有关。

  硫嘌呤甲基转移酶(thlopurina methyltransferase,TPMT)是灭活抗白血病药物 6-巯基嘌呤(6-MP)的药物代谢酶,其活性表现出遗传多态性,给予TPMT 遗传性缺乏的患者使用标准剂量的 6-MP,会出现严重、甚至致命的血液系统毒性。而比标准剂量低10~I5倍的6-MP可成功治疗这些患者。由此可见,检测这些药物代谢酶的遗传多态性将有助于临床合理用药,减少药物毒副作用。

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