CYP2C9基因多态性的分子学机制、基因型检测及对药物代谢的影响

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1、CYP2C9基因多态性的分子学机制、基因型检测及对药物代谢的影响?1268?!堡!趟g:!:!:(1栅Psycatry.2OOO,57:11571162.5RASC,ONNL,ALTSHULERLL,FAIRBANKSL.EsellerapyfordepreonJ.AmJPsyealry,2001,158(1O):1738.6CALM)JJ,ARMERNIANHK.Mdepressionandcancerthe13一yearfollow-up0ftheBalmoreepidemidogiccatchmentareasample(UmtedStat)J.CanerCausesControl,2O

2、OO,11(8):751758.7PARASKAK,BENDERCM.CogniuvedysfunctionfollowinguvantehemothelapyforcsJio_.r:twocase=tuaiJJ.OncolNurshim,2OO3,3o(3):473478.8BADGERTA,BRADENCJ.Opre=ionbuldell,selfhelpiervenfiom,andsideeffectexpelleeinWomenreceingtreatmentforbreastcanc叮J.OncolNursForum,2001,28(3):567574.9KANOY,OKANURAH

3、.Mentaladjtmentt0fu-tI删eeBndc盯一relatedfactorsin吣wi山breastCaller.BlestCancerTreat,200l,67(3):255262.10blARKA,KENNETHJ.Mindbodyeffect:insulinlikefact一l;chrIicaldepression;andbreast.pro6tate.andothereanorriskananmeasuredandmaskedmediator0fpotenisignificance?【JJ.Uogy,2OO2.59(4):48.(收稿日期:2OO51231编辑:祝华)CY

4、P2C9基因多态性的分子学机制,基因型检测及对药物代谢的影响赵树进袁进广州军区广州总医院药剂科(广州51OO1O)CYP2C9是人肝脏P450酶系的重要组成之一,代谢10%20%的I临床用药(100多种),甲苯磺丁脲,苯妥英钠,华法林钠,布洛芬,格列吡嗪,双氯芬酸钠,格列美脲,环氟拉嗪等临床常见药物均由CYP2C9酶系代谢,同时参与体内胆固醇,类固醇和其他脂类的合成,表达无性别年龄差异.1P2C9基因突变导致酶活性降低,药物消除减慢,从而使药效增强,尤其对于治疗窗较窄的药物如苯妥英钠,华法林钠等,突变基因携带者若给予常规剂量可能引起严重的毒副作用.因此检测药物代谢酶的基因多态性对于制订个体化给

5、药方案,减少药物不良反应有重要意义.本文综述了近期国内外CYP2C9基因多态性研究进展情况.针对国外研究进展,国内可开展相关研究,以指导临床合理用药.1CYP2C9基因多态性分子学机制编码人类CYP2C9蛋白的基因位于染色体lOq24,全长约54kb,含9个外显子和8个内含子,在起始密码子上游57bp和llObp分别有一个TATA和CAAT盒,编码490个氨基酸残基,分子量约55KD.CYP2C9调控区(212O88)缺失分析表明存在两个功能反应元件一糖皮质激素受体反应元件(1648/1864)和雄烷受体反应元件(1783/1856),这亦是CYP2C9能被地塞米松,苯巴比妥钠,利福平诱导的分

6、子学基础1.调控区(+21到一2088)存在核激素受体反应元件,糖皮质激素受体反应元件(一1648/一1684)位于不完全回文序列(一1662/一1676).CYP209是一组具有高度遗传多态性的I相氧化酶,其等位基因的分布具有显着的种族地域差异.CYP2C9基因的启动子和编码区存在着高度多态性.比较常见的突变是CYP2C9*2和CYP2C9*3,尤以白种人多见,也是研究较为透彻的两类变异.CYP2C9*2型突变发生在第3外显子430位核苷酸发生CT突变,相应氨基酸也由A突变为Cys,这个变化破坏了CYP2C9蛋白识别位点的一个Q螺旋.野生型CYP2C9*1等位基因编码Ava限制性部位(GGA

7、CC),CYP209*2消除了Ava识别部位(GGACI),则编码的部位不能被Ava酶酶切.CYP209*3型突变发生在第7外显子NsiI位点,1075位核苷酸发生了AC突变,相应第359位氨基酸也由异亮氨酸(1e)突变为亮氨酸(IJeu),导致底物识别位点的一个G折叠的破坏,则失去了NsiI位点,同时产生一个I:pnI位点,由于异亮氨酸参与了酶的活性构件,突变型改变了酶结构,从而降低了酶的催化能力.与野生型相比,CYP2C9*2编码酶活性为野生型的16%一20%,CYP2C9*3为野生型的4%6%【2l.2CYP2C9基因突变的人群分布CYP209基因频率分布具有种族和地域差异(表1).我国

8、基因突变以CYP2C9*3为主,但频率较低,CYP2C9*1/*1为92.7%,*2/*3为6.6%,*3/*3为0.6%l3J,亚洲人*2型突变较少,95%的东亚人为野生型纯合子.欧洲白种人普遍存在1P2C9*2和CYP2C9*3突变,且频率相对较高,非洲黑种人不但有CYP2C9*2和*3突变,还相继发现了*5,*6,*8,*l1等突变型.表1cYP2CP9多态性基因型频率分布【46】广东医学2006年8月第27卷第8期3CYF2C9基因多态性检测常规抽取静脉抗凝血,酚/氯仿抽提基因组DNA,PCR扩增,引物设计见表2,采用限制性片断长度多态性分析(RFLP)PCR的DNA产物由于突变而产生

9、或消失一个特异性的酶切位点,酶切产物采用琼脂糖聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,最后经测序确认某一突变位点.?1269?4CYF2C9多态性对药物总清除率的影响理论上讲,与野生型相比,由于突变后的酶活性降低,凡经CYF2C9途径代谢的药物的总清除率应该降低(见表3),但是由于样本量,检测精度等的限制,可能会导致部分药物出现总清除率升高的假象,但经统计学检验,均没有显着性.另外,证实部分药物如苯妥英钠还受C19的影响.表2cYP2C9等位基因PCR引物设计【表3CYP2C9多态性对总清除率(I/h)的影响5CTfr2C9基因多态性对临床用药的影响基因多态性对应肝药酶活性,直接影响药物的体内代谢过程,从而表

10、现出个体血药浓度的差异,有时表现为药效学上的差异,特别是那些血药浓度与药效呈对应关系的治疗指数较小的药物.对于一些药物,血药浓度与药效不对应,尤其是即使检测到突变型基因携带者对部分药物的药代参数有影响,但在药效的表现上就远没有药代参数明显.因而目前剂量的调整只用于那些基因型与药效有明确关系的药物,例如华法林,苯妥英等.苯妥英在未知基因型的情况下,可用血药浓度监测来调整剂量.根据遗传学理论的预测,C】2C9*2或*3纯合子携带者所需苯妥英的剂量只有野生型的37%,但是,根据血药浓度监测的结果,C】2C9*2携带者所需苯妥英的剂量与野生型基本相同,而CYF2C9*3只有中度减少u3I.对于华法林钠

11、,研究表明变异基因型服用与野生型相同的维持量有出血危险u4J.日均口服华法林剂量调整可根据总清除率和腿(国际标准比)来调整,但两者差异较大.根据总清除率,C嗍*l/*2,*2/*2,*l/*3,*2/*3,*3/*3携带者所需剂量分别为野生型的80%,32%,56%,23%,9%,而根据INR调整的剂量分别为87%,82%,68%,57%,33%,因此根据药动学参数来对不同基因型携带者的华法林剂量进行调整是可行的,虽然有时两者的剂量差别较大,但趋势应是一致的,差异的存在可能与样本量有关.在181例血栓栓塞患者溶栓治疗中,与最佳维持量4.1mg/d相比,CYF2C9*2杂合子携带者维持量为92%

12、,CYF2C9*3杂合子为74%,CYF2C9*2纯合子为6l%,CYF2C9*3纯合子为34%,CYP2C9*2,CYtEC9*3混合杂合子为63%u.6基因多态性研究策略由于国人C】2C9变异型少见,在我国开展CYP2C9基因型频率分布或等位基因频率分布调查,需要对特定人群进行大样本量普查,才能筛到足够的人数进行实验,因而整个研究费时,费力,费钱.而且从目前的研究看,我国在此领域的研究多为重复国外的实验,故在研究策略上应做相应调整:应对I临床上常规治疗出现疗效反常的可疑人群进行重点筛查,如121服常规剂量的苯妥英,在排除其他因素干扰的情况下,出现血药浓度大幅升高,就需要对病例仔细研究,以期

13、发现其他变异.在明确基因型的情况下,药物相互作用值得深入研究.在有合理推断或推测的情况下,可研究基因型与某些疾病发生发展的关系.应多中心联合建立国人的CYF2C9基因库.参考文献1GERBALCHALOINS,DAUJATM,PASCUSSIJM,eta1.TranscripfionalRegulation0fo2e9GeneJ.JBidChem,2O02,277(1):209217.2PEYVANDIF,SPREAFICOM,SIBONISM,eta1.CYP2C9gmotypes?1270?anddoesleqIliIeI】他duringtheinductionpIlase0foralan

14、cogulant吐l目哪J.0inPhanmed目,2OO4,75(3):198203.3李健,文思远,王睿,等.细胞色素P450CYP2C9对甲苯磺丁脲代谢动力学的影响J.药学,2OO5,4O(8):695699.4LEEcR,COLDSTEINJ,EPERJA.Cyto&romP45o2C9一IIKSlrl8:ac0【哪靠eI吣i,ereview出einvihDandhumandataJ.PI1moo日c8,2OO2,12(3):251263.5XIEHG,PRAsJ)Hc,MRB,eta1.cYP2C9allelievarian:ethnicstributionandfuncti

15、onalsignicaneeJ.AdvDrugDvRev,2OO2,54(10):12571270.6AII.ABIAC,GALAJL,HORSNANSY,eta1.Functionalimpact0fCYP2C9*5.CYP2C9*6.CYP2C9*8,andCYP2C9*11invivaml1gbladcAfricansJ.ClinPhannacol11h日,2OO4,76(2):113一l18.7sc0RD0MG,PENO0V,SPINAE,da1.1rdtueneeofcYP2c9andCYP2C19glmetieymo,vhisms013warfarinmaintenancedose

16、andmetabolicdearanceJ.ClinPlmrln目,2OO2,72(6):702710.8VANDERWEIDEJ,STEIJNSLS,VANWE,EIENMJ,eta1.Theeffect0fglmetiepolymorpsmCYP2C9013poindoserequirementJ.PIIa】IIl0gnc8,2001,11(4):287291.9NIEb1M,CASCORB1I,TINNR,eta1.Gtytxlrideandgtimeldephanmeokinrtisubjects出differeCYP2C9notypeslJJ.ClinPharmaed目,2OO2,7

17、2(3):326332.10JETIERA,KINZIGSCHIPPERSM,SKO1TAL,eta1.CYP2C9phenotyingusingloedoBetolbutamideJ.EJdinPharmaed,2OO4,6o(3):165171.l11ASARU,EILkSSONE,FORSLUNDBERGENGRENC,eta1.Therole0fCYP2C9genotypein出emetabosm0fddenaeinviv0andintr0J.EJClinPhanmcol,2001,57(10):729735.12GARC1AblARTINE,MARTINEZC,TABARESB,et

18、a1.Imerindi-dualv商abd0mphanmcddnetiisrdedtoiraction0fCYP2C8andCYP209anfimoacidyrrl0pl1islrbJ.QinPharmacolrher,2OO4,76(2):119127.13CARACOY,MUSZKATM,WOODAJ.Phenoinmetabolicratio:aputativemttrk0fC/P2C9actiinviV0lJj.gencs,2001,11(7):587596.14OGGMS,BRENNANP,btEADET,eta1.CYP2C9*3allelievailantandeedingco,

19、npealionsJ.Iancet,1999,354(9184):1124.15嗍cE,STEFANOVICM,SAMARDAM.AssociationbetweenmeCYP2C9pD1yIIanddrugmetabosmphenotypelJ.ClinChenLabNed,2OO4,42(1):7278.(收稿日期20060330编辑:张素文)反义寡核苷酸技术研究进展*吕艳秋综述石刚刚审校汕头大学医学院药理教研室(广东汕头515041)反义寡核酸技术,是应用反义寡核苷酸类药物通过WastonCrick碱基配对与细胞内核酸(DNA或认)特异结合形成杂交分子,从而在转录和翻译水平抑制特定基因表

20、达的基因治疗技术,是一种新的药物开发方法.其机制是:反义寡核苷酸与靶mRNA结合形成DNARNA杂合分子,可以激活RNaseH,该酶可以切割杂合分子中的RNA链,导致靶mRNA降解.不能激活RNaseH活性的反义寡核苷酸可以通过空间位阻效应阻止核糖体结合来抑制靶mRNA的翻译:另外还可以通过封闭剪接位点有选择的促进蛋白某个可变剪接体的表达,从而纠正错误的剪接.1反义寡核苷酸技术在肿瘤治疗领域的应用肿瘤的发生与发展涉及多种癌基因的激活或者抑癌基因的失活.已发现的细胞癌基因的表达产物或是生长因子,生长因子受体,或是小分子G蛋白,蛋白激酶,或是转录因子,总之都是各种信号转导途径中的关键分子.目前,已

21、有近10种抗肿瘤反义药物已经完成了实验研究,正在进行I期临床实验,展示了抗肿瘤药物广阔的发展前景1.抗肿瘤反义药物研究中所*国家自然科学基金资助项目(编号:30472028),广东省自然科学基金重点项目(编号:021235)选用的靶基因如下所述.1.1VECF(管内皮生长因子)大多数癌组织分泌高水平的VEGF,促进癌组织血管的生成,从而利于癌组织的生长,转移,预后较差.体外培养的胰腺癌细胞上清液中可检测到VEGF,用VEGF的反义寡核苷酸治疗裸鼠/人胰腺癌,血清的VEGF水平和癌组织的微血管密度显着下降,肿瘤体积缩小,裸鼠生存率提高.而未用反义寡核苷酸治疗组血清中有高水平的VEGF表达,并且半

22、数裸鼠发生腹水,反义治疗组的裸鼠未发生腹水,提示VEGF表达降低,使血管的通透性也降低L2J.用VEGF反义寡核苷酸转染人神经胶质瘤细胞(srIc44),体外培养细胞的性质未发生改变,但是转染后的细胞在裸鼠体内的生长及瘤内血管生成却被明显抑制.1.2VEGFR(血管内皮生长因子受体)用VEGF受体KDtl/FIk一1的反义寡核苷酸治疗裸鼠/人胃癌种植瘤,癌结节的微血管密度显着下降,腹膜转移程度明显减轻,凋亡细胞数明显增加L3J.以VEGF另两个受体胎肝激酶一1(nk一1)和Fms样酪氨酸受体激酶一1(Fit一1)为靶点,将与VEGF耦联的一1和Fit一1的反义寡核苷酸以缓释泵的方式给药,与只给眦F的阳性对照组相比,前者新血管生成明显减少,而后者