拓展阅读一 单加氧酶与药物相互作用

定位于肝细胞微粒体的细胞色素P450单加氧酶(cytochrome
P450 monooxygenases,CYP),催化氧分子中的一个氧原子加到底物中形成羟化物,另一个氧原子则被NADPH还原成水。其底物通常是亲脂性的,经羟化后转变为亲水性。由该酶实现的羟化作用(hydroxylation)是最重要的改变物质溶解性的反应类型。
迄今已鉴定出57余种人类编码CYP的基因。按氨基酸序列同源性在40%以上分类,可将人肝细胞CYP分为5个家族: CYP1、CYP2、CYP3、CYP7和CYP27。对异源物进行生物转化的CYP主要是CYP1、CYP2和CYP3。同一家族中,按氨基酸序列同源性在55%以上,又可进一步分为A、B、C等亚族。其中又以微粒体CYP3A4、CYP2C9、CYP1A2和CYP2E1的含量最多。该酶底物广泛,既涉及异源物如药物、致癌物、杀虫剂、石化产品、污染物等,亦可是一些内源物如某些类固醇、维甲酸类等。人类常用药物的近50%由该酶代谢转化。
CYP3A是药物代谢中最重要的CYP,一则因其在肝细胞含量丰富,另则更重要的是其活性可因抑制或诱导可相差近400倍,因而明显关联用药剂量问题。大多数CYP是可诱导的,例如使用苯巴比妥或其它许多药物可使滑面内质网增值,在4~5天内CYP的含量可增加3~4倍。其机制多系在转录水平上增加mRNA的合成。
CYP 的可诱导性具有重要的临床意义,因其涉及药物的相互作用(drug
interaction)。即一种药物的效应可因在此之前、或同时或之后所使用的另一种药物所改变。例如,给予病人常规剂量的华法林(由CYP2C9代谢转化)抗凝治疗,若同时施以苯巴比妥(CYP的诱导剂)治疗某种类型的癫痫。5天左右,则病人肝中的CYP2C9含量可升高3~4倍,这意味着华法令的代谢转化更快而使药效降低,只有增加剂量才能获得治疗效果,但也随时可能出现因停用苯巴比妥并高剂量华法林治疗带来的出血风险。另一个CYP诱导的例子是长期饮酒(乙醇)对CYP2E1的诱导作用。烟草中许多被认定为致癌物的一些成分亦可作为CYP2E1的诱导物。因此,CYP2E1因诱导而活性升高,无疑会增加因暴露于这些化合物而罹患癌症的风险。
【推荐阅读】
1. Wilkinson GR. Drug metabolism and variability among
patients in drug response. N Engl J Med. 350 (21): 2211-2221. 2005
2. Murray RK: Metabolism of Xenobiotics. In: Harper’s
Illustrated Biochemistry, 28th ed. Murray RK et al (eds). Chapter 53. London:
McGraw-Hill Company, 2009
( 王明臣 )