
藥效與代謝與基因是什么關(guān)系?
發(fā)布日期:2021-04-30
上一期我們介紹了基因的本質(zhì),以及基因多態(tài)性是為什么可以影響藥物效應(yīng)的(傳送門),那么本期將要介紹的是,都有哪些類型的基因的多態(tài)性會引起藥物效應(yīng)的差異呢?
我們先看上圖,藥物進入人體直到它發(fā)揮療效或者出現(xiàn)副作用是怎樣的一個過程呢?藥物能夠通過不同給藥途徑進入體內(nèi),當藥物進入人體后,藥物在體內(nèi)轉(zhuǎn)運和變化的基本過程包括吸收、分布、代謝和排泄,這一過程就稱為藥物的體內(nèi)過程。

比較專業(yè)的解釋就是,影響藥物發(fā)揮作用有兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié),即藥物代謝動力學(pharmacokinetics,PK)和藥物效應(yīng)動力學(pharmacodynamics,PD)。
(1) 藥物代謝動力學主要是研究藥物在體內(nèi)吸收、分布、代謝和排泄隨時間變化的規(guī)律,是對這一過程的定量描述;
(2) 藥物效應(yīng)動力學主要研究藥物與作用靶位之間相互作用所引起的生化、生理學和形態(tài)學變化。
也就是說,對其中任何一個過程的影響,就可以影響到藥物最終發(fā)揮的作用。今天,我們主要介紹的是第一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)即藥物代謝動力學。

何為代謝?
進入體內(nèi)的藥物一般都要經(jīng)歷各種化學變化,如氧化、還原、中和、分解、結(jié)合等。這一系列過程稱為藥物代謝。
代謝又是如何影響藥效呢?
根據(jù)藥物代謝能力不同,臨床病人共有4種代謝型,分別是:超強代謝型(ultrarapid metabolizer,UM);強代謝型(extensive metabolizer,EM);中間代謝型(intermediate metabolizer,IM)以及弱代謝型(poor metabolizer,PM)。
如果,臨床病人是弱代謝型,那么就可能造成藥物體內(nèi)蓄積,導致作用時間延長,毒性增加,反過來,如果臨床病人是超強代謝型,那么有可能藥物尚未發(fā)揮作用就被代謝排出。所以代謝能力的強弱會直接影響到藥物的療效和副作用的風險。
又是怎么和基因多態(tài)性扯上關(guān)系的呢?
影響藥物代謝的酶有很多,但是不得不提到細胞色素P450(即cytochrome P450,CYP450)了,CYP450又稱為混合功能酶和單加氧酶,其在藥物代謝過程中起到舉足輕重的作用,據(jù)統(tǒng)計,臨床使用的80%以上的普通處方藥物都通過CYP450系統(tǒng)進行代謝。上述提到的四種強弱不同的代謝類型就是因為該酶的活性的高低決定的,而酶的活性高低是由基因型決定的,比如,定義攜帶3個或者更多野生型CYP450等位基因所編碼的酶才被稱為超強代謝型。這樣,我們就明白了,之所以造成人群分為了四種代謝型,本質(zhì)上是有CYP450基因多態(tài)性導致的。
有哪些代謝相關(guān)的基因需要檢測呢?
目前,已經(jīng)明確涉及藥物代謝的CYP450主要分布在CYP1、CYP2和 CYP3家族中(下表)。
舉個例子,CYP2D6等位基因突變體數(shù)量是CYP450超家族中最多的,已經(jīng)鑒定了109個突變體,由CYP2D6代謝的藥物代謝類型在人群中也有明顯的差異,包括超強代謝型、強代謝型、中間代謝型和弱代謝型。因此,這種廣泛存在的CYP450基因多態(tài)性導致個體差異明顯的表型多態(tài)性,是不同種族和不同人群藥物代謝速率存在個體差異的主要原因。
家族 |
主要成員 |
CYP1 |
CYP1A1,CYP1A2,CYP1B1 |
CYP2 |
CYP2A6, CYP2A7, CYP2A13, CYP2B6, CYP2C8,CYP2C9, CYP2C18, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1,CYP2F1,CYP2J2,CYP2R1,CYP2S1,CYP2U1,CYP2W1 |
CYP3 |
CYP3A4, CYP3A5,CYP3A7,CYP3A43 |
溫馨提示:
除了基因多態(tài)性的影響,我們的生活習慣也是可以影響藥效發(fā)揮的,比如喝酒,酒精可與藥物競爭代謝酶,可降低藥物療效、增加藥物毒性,因此需要嚴格按照醫(yī)囑或者藥物說明書使用藥物哦。

今天的介紹就到這里了,通過本次介紹,我們知道了通過檢測藥物代謝酶的基因多態(tài)性,可以為臨床指導個體化用藥、避免藥物不良反應(yīng)提供科學參考依據(jù)。下一期就該介紹藥效動力學相關(guān)的基因是如何影響藥物效應(yīng)的了?
