齊明山綜述， 張 慶審校

癲癇(epilepsy，EP)是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾患，已成為重要的公共衛(wèi)生問題［1］。目前癲癇治療仍以抗癲癇藥物(antiepileptic drugs，AEDs)控制發(fā)作為主，通過規(guī)范的診療，大多數(shù)患者可以控制發(fā)作。但在癲癇的臨床治療過程中，作者發(fā)現(xiàn)AEDs的代謝存在較大的個(gè)體差異，即使患者發(fā)作類型相同，應(yīng)用相同劑量的同種AEDs治療，其血藥濃度與療效也相差甚遠(yuǎn)，有的患者用到最大耐受劑量時(shí)，仍不能控制發(fā)作，而有的患者應(yīng)用常規(guī)劑量，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的藥物副作用。單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNPs)是指同一物種不同個(gè)體基因組DNA等位基因序列存在差別的現(xiàn)象。諸多研究表明［2～5］:細(xì)胞色素 P450(cytochrome P450，CYP)基因SNPs是影響多種AEDs代謝的重要因素，特別是CYP2C9與CYP2C19基因突變后會(huì)引起多種AEDs血藥濃度升高，如苯妥英(phenytoin，PHT)、苯巴比妥(phenobarbital，PB)、丙戊酸(valproic acid，VPA)等，說明 CYP基因 SNPs影響多種AEDs的代謝，是導(dǎo)致AEDs個(gè)體代謝差異的重要原因?；诓煌瑐€(gè)體的特定基因型選擇合適的藥物劑量，以求達(dá)到臨床個(gè)體化治療的目的。本文將從與AEDs代謝相關(guān)的CYP基因SNPs及其對(duì)AEDs代謝的影響等幾個(gè)方面做一綜述。

1 與AEDs代謝相關(guān)的CYP基因SNPs

CYP是一類亞鐵血紅蛋白-硫醇鹽蛋白的超家族，主要存在于肝細(xì)胞微粒體與線粒體內(nèi)膜上，是一種末端加氧酶，參與生物體內(nèi)多種藥物代謝。因其還原態(tài)與CO結(jié)合后，在450nm處具有高光吸收峰而得名。根據(jù)氨基酸序列的同一性將其分為17個(gè)家族和許多亞家族，每個(gè)亞家族中各有8～10個(gè)同工酶。Inger等［6］報(bào)道20世紀(jì)70年代首次出現(xiàn)有關(guān)CYP基因SNPs與藥物代謝的研究，90年代初發(fā)現(xiàn)CYP2C9及CYP2C19基因突變后對(duì)其底物的代謝能力下降。CYP2C9與CYP2C19都屬于CYP超家族，PHT、PB、VPA等一線AEDs主要通過這兩種酶代謝［7］，是目前研究最多的兩種同工酶。

1.1 CYP2C9及其基因SNPs CYP2C9由490個(gè)氨基酸殘基組成，是一種分子量為53kD的膜結(jié)合血紅蛋白，能羥化代謝許多不同性質(zhì)的藥物，約占肝微粒體CYP酶總量的20%。其基因位于染色體區(qū)10q24.2上，全長(zhǎng)約為55kb，由9個(gè)外顯子和8個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成［8］。其基因存在明顯的多態(tài)性，并有顯著的種族差異性?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)50多個(gè)SNPs，但僅有兩種突變基因型，即CYP2C9*2和CYP2C9*3對(duì)藥物代謝有顯著影響［9］。CYP2C9*2等位基因變異是3號(hào)外顯子第430位處的堿基突變(C＞T)，導(dǎo)致發(fā)生Arg144-Cys144氨基置換，使其編碼的酶對(duì)底物親和力降低，從而改變?cè)撁傅牡孜锾禺愋约皩?duì)底物的催化活性;CYP2C9*3等位基因變異是7號(hào)外顯子第1075位處的堿基突變(A＞C)，相應(yīng)氨基酸發(fā)生Ilu359-Leu359氨基置換，改變?cè)撁笇?duì)底物的催化活性，對(duì)治療窗窄的藥物如PHT等藥物的代謝表現(xiàn)尤為明顯。CYP2C9等位基因頻率在不同種族人群中存在很大差異。Kirchheiner等［9］研究還表明CYP2C9有一個(gè)位點(diǎn)或兩個(gè)位點(diǎn)突變者，在高加索人中占35%，在美國黑人占13%，而在亞洲人群中僅占3.5%。Negar等［10］報(bào)道高加索人中 CYP2C9*2 與CYP2C9*3基因分布頻率分別為10%～13%和5%～9%;東亞人群中沒有發(fā)現(xiàn)CYP2C9*2突變，而CYP2C9*3等位基因在中國人、韓國人和日本人群中的分布頻率分別為:3.3%［11］、1.1%［12］和 2.2%［13］。

1.2 CYP2C19及其基因SNPs CYP2C19主要存在于肝微粒體中，位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上由490個(gè)氨基酸組成，其基因定位于10q24.1-q24.3，全部序列包括9個(gè)外顯子和8個(gè)內(nèi)含子。CYP2C19基因也存在明顯的SNPs，其中常見且對(duì)藥物代謝影響最明顯的是CYP2C9*2、CYP2C9*3。CYP2C9*2等位基因變異是指5號(hào)外顯子第681位處的堿基發(fā)生突變(G＞A)，形成了一個(gè)異常剪接點(diǎn)，使外顯子5’C端的前40bp的堿基發(fā)生缺失，蛋白的合成終止，結(jié)果生成了一個(gè)缺乏血紅素結(jié)合位點(diǎn)的無功能酶。CYP2C9*3等位基因變異是4號(hào)外顯子第636位處的堿基發(fā)生突變(G＞A)，產(chǎn)生了一個(gè)提前的終止密碼，蛋白合成過早終止，使酶失活。CYP2C19基因SNPs也存在明顯的種族差異性，其突變率在東亞人群中較高，而在高加索人群中較低。Michael等［14］研究表明CYP2C9*2突變率在中國人、韓國人和日本人群中的分布頻率分別為:40.2%、40.3%、33.7%，在非洲人中占31.2%，而高加索人中突變率僅有24.3%;CYP2C9*3突變率在中國人、韓國人和日本人群中的分布頻率分別為6.1%、11.2%、14.7%，在高加索人中突變率僅為0.2%，而在非洲人群中未發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)的突變。

王維治等［15］研究表明男性CYP2C9*2等位基因突變的頻率比女性高，而女性CYP2C9*3等位基因突變的頻率高于男性。若此結(jié)論成立，在應(yīng)用AEDs時(shí)還應(yīng)考慮性別對(duì)藥物代謝的影響。但此結(jié)論是否準(zhǔn)確，證據(jù)尚不充足，仍需進(jìn)一步研究。

2 CYP基因SNPs與AEDs代謝的關(guān)系

2.1 CYP基因SNPs對(duì)PHT代謝的影響 PHT是臨床上常用的AEDs之一，主要通過CYP氧化作用形成p-羥化-PHT，然后與葡萄糖醛酸結(jié)合，最后經(jīng)腎臟排泄［3］。一般情況下，CYP2C9在PHT代謝清除過程中發(fā)揮90%的作用，而CYP2C19發(fā)揮作用較?。?］。PHT治療血藥濃度范圍為10～20μg/m l，而其最小中毒濃度約為 25μg/m l，治療窗較窄。Yukawa等研究［3］發(fā)現(xiàn)服用較大劑量PHT時(shí)，CYP2C9易達(dá)到飽和，此時(shí)CYP2C19對(duì)其代謝發(fā)揮重要作用;該研究還表明與攜帶野生基因型患者相比，攜帶CYP2C9*1/*2基因型的患者Vmax平均值下降10.2%，而攜帶CYP2C9*1/*3和弱代謝型基因型的患者Km值分別增加27%和54%。攜帶CYP2C9*3弱代謝基因型患者的PHT血藥濃度顯著高于野生型患者，提示弱代謝型患者應(yīng)減少給藥劑量，避免藥物毒性［16］。PHT的副作用常出現(xiàn)在首次用藥時(shí)［17］，所以，首次給癲癇患者服用PHT時(shí)，我們就應(yīng)檢測(cè)其基因型，根據(jù)基因型調(diào)整PHT用量，盡可能的降低和避免藥物不良反應(yīng)。

2.2 CYP基因SNPs與PB代謝的關(guān)系 PB是一種經(jīng)典的、應(yīng)用廣泛的AEDs，是發(fā)展中國家治療癲癇的主要用藥之一。Yukawa等［3］研究表明PB主要通過CYP的芳香羥化作用形成p-羥化-PB，在健康志愿者中應(yīng)用CYP2C19阻滯劑，可使PB的最大血藥濃度增加24%，但Shuji等［4］發(fā)現(xiàn)與正常基因型的癲癇患者相比，CYP2C9*1/*3基因型PB的清除率下降48%，而CYP2C19基因SNPs未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性。Sand等［2］研究證實(shí)不同種族之間代謝型頻率的差異性對(duì)藥物的療效和不良反應(yīng)有明顯的影響。PB不僅是CYP2C9同工酶的底物，也是該酶的誘導(dǎo)劑［18］，PB不僅會(huì)降低自身血漿水平和藥物療效，還會(huì)誘導(dǎo)肝微粒體中催化VPA的CYP2C9酶活性，形成具有非常強(qiáng)的肝毒性的VPA中間代謝產(chǎn)物4=烯丙戊酸鈉，后者可同時(shí)抑制氧化代謝過程中多種特異性酶，在AEDs多藥療法中引起顯著的不良反應(yīng)，在聯(lián)合應(yīng)用AEDs時(shí)應(yīng)該特別注意。

2.3 CYP基因SNPs與VPA代謝的關(guān)系 VPA是臨床上最常應(yīng)用的傳統(tǒng)AEDs之一。Chen等［19］研究表明VPA主要有3種代謝途徑:其中約50%通過尿苷二酸轉(zhuǎn)移酶(UDPGT)途徑、約40%通過線粒體 β-氧化途徑、僅10%通過CYP2C9、CYP2C19和 CYP2A6 代謝。但 Weber等［20］研究顯示CYP2C9、CYP2C19為VPA代謝過程生物轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵代謝酶［21］。研究顯示攜帶CYP2C9*2與CYP2C9*3基因型的患者實(shí)際VPA血藥濃度明顯高于攜帶野生型基因者［22］。VPA代謝存在明顯的個(gè)體差異且存在潛在的肝毒性、致畸作用及婦女生育異常及多囊卵巢綜合征等副作用。我們應(yīng)根據(jù)不同基因型選擇合適的VPA劑量，盡可能的減少不良反應(yīng)。VPA在體內(nèi)的代謝過程有多種代謝酶參與，血藥濃度也會(huì)受到多種基因SNPs的影響，聯(lián)合分析多個(gè)SNPs位點(diǎn)可能更容易發(fā)掘出基因SNPs與藥物代謝之間的聯(lián)系。

2.4 CYP基因SNPs與新型AEDs代謝的關(guān)系 噻加賓(tiagabine，TGB)通過CYP3A4家族代謝;唑尼沙胺(zonisamide，ZNS)通過CYP3A4代謝及CYP2C19代謝。拉莫三嗪(lamotrigine，LTG)主要通過葡萄糖醛酸途徑代謝，而不是通過CYP代謝。其它新型AEDs與CYP2C9*2與CYP2C9*3基因型的關(guān)系未見相關(guān)報(bào)道，還需作進(jìn)一步研究。

綜上，CYP2C9與 CYP2C19基因 SNPs，特別是 CYP2C9*3及CYP2C9*2基因型是導(dǎo)致多種AEDs代謝個(gè)體差異的重要因素。通過基因型分析，我們可以推測(cè)不同個(gè)體CYP2C9及CYP2C19酶活性，盡可能的減少和避免藥物不良反應(yīng)，以達(dá)到臨床個(gè)體化治療的目的。

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