重組人CYP2D6重要等位基因的體外表達(dá)及其在藥物代謝和藥物-藥物相互作用中的對(duì)比研究.pdf

1、細(xì)胞色素P450是人體內(nèi)外源化合物清除的最重要的酶，負(fù)責(zé)藥物的代謝，致癌物及有毒化合的清除等，賦予肝臟解毒的功能。CYP2D6是細(xì)胞色素P450超家族中最具有多態(tài)性的CYP酶。CYP2D6多態(tài)性的遺傳分子基礎(chǔ)已經(jīng)得到闡明，CYP2D6基因的多態(tài)性——基因的缺失，重復(fù)，單核甘酸多態(tài)性(SNP)等是其多態(tài)性主要的分子基礎(chǔ)。基因的多態(tài)性導(dǎo)致CYP2D6表型的多樣性，不同個(gè)體代謝CYP2D6的底物的能力表現(xiàn)出明顯的差異，從弱代謝者(PMs)到超

2、快代謝者(UMs)，普遍存在于高加索人群和東方人群中。不同個(gè)體對(duì)藥物代謝能力的差異導(dǎo)致個(gè)體在服用相同劑量的藥物的治療效果存在不均勻性(HTE)。CYP450介導(dǎo)的藥物—藥物相互作用(DDI)是目前臨床用藥安全中一個(gè)重要因素，為了避免聯(lián)合用藥中的DDI，各個(gè)研究機(jī)構(gòu)做了大量的體外和臨床的研究工作。CYP2D6的遺傳多態(tài)性及其在藥物代謝中所占的比重，使其在藥物—藥物相互作用研究中成為重要的研究對(duì)象。 目前已經(jīng)得到明確鑒定的CYP2D

3、6等位基因突變體超過50種，其中CYP2D6*2，CYP2D6*10和CYP2D6*17是最為重要的三個(gè)等位基因突變體。CYP2D6*2導(dǎo)致兩個(gè)氨基酸替換(R296C和S486T)，在高加索人群中的分布頻率高達(dá)27.1～32.4％。CYP2D6*10含有兩個(gè)錯(cuò)義突變導(dǎo)致兩個(gè)氨基酸替換(P34S，S486T)，在東方人群中的分布頻率達(dá)40.8～49.5％。CYP2D6*17含有三個(gè)氨基酸替換位點(diǎn)(T107I，R296C和S486T)在非洲

4、黑人和美洲黑人中的分布頻率高達(dá)15～34％。為了研究這這三個(gè)等位基因上的SNPs導(dǎo)致的單個(gè)氨基酸替換對(duì)等位基因酶在藥物代謝和DDI中的影響，通過定點(diǎn)突變PCR，以CYP2D6*1(野生型)cDNA為模板，構(gòu)建了四個(gè)單位點(diǎn)突變體：P34S，T107I，R296C和$486T及三個(gè)等位基因突變體CYP2D6*2(雙突變體)，CYP2D6*10(雙突變體)和CYP2D6*17(三突變體)。CYP2D6*1cDNA和各個(gè)突變體的cDNA整合進(jìn)p

5、YES2/CT載體，在釀酒酵母表達(dá)系統(tǒng)中誘導(dǎo)表達(dá)，通過差速離心法制備酵母微粒體酶，Western鑒定CYP2D6酶的表達(dá)，一氧化碳差示光譜法對(duì)CYP2D6酶進(jìn)行定量。分別以熒光底物AMMC和藥物探針底物丁呋洛爾對(duì)CYP2D6*1及各個(gè)突變株進(jìn)酶動(dòng)力學(xué)分析，求得米氏常數(shù)。最后再以熒光高通量和HPLC兩種檢測(cè)方法對(duì)23種藥物對(duì)CYP2D6*1及各個(gè)突變體進(jìn)行體外的藥物抑制篩選實(shí)驗(yàn)。 在本實(shí)驗(yàn)中，CYP2D6*1轉(zhuǎn)化AMMC形成AMH

6、C和氧化丁呋洛爾生成1—羥—丁呋洛爾的Vmax分別為31.14pmol/min/mg和175.31pmol/min/mg。四個(gè)單位點(diǎn)突變體中的P34S轉(zhuǎn)化AMMC和丁呋洛爾的Vmax降低到CYP2D6*1的36.97-51.44％和14.85-23.43％，而T107I、R296C和S486T三個(gè)單點(diǎn)突變體轉(zhuǎn)化AMMC和丁呋洛爾的Vmax和CYP2D6*1相當(dāng)。CYP2D6*2轉(zhuǎn)化AMMC和丁呋洛爾的Vmax和CYP2D6*1相當(dāng)，R2

7、96C和S486T兩個(gè)氨基酸的單獨(dú)替換和組合都對(duì)CYP2D6酶活性沒有影響。CYP2D6*10轉(zhuǎn)化AMMC和丁呋洛爾的Vmax和CYP2D6*1相比降低到16.13～32.25％和10.28～12.57％，P34S單氨基酸位點(diǎn)的替換是CYP2D6*10酶活性降低的主要因素，$486T對(duì)CYP2D6*10的酶活性的降低貢獻(xiàn)很小。CYP2D6*17轉(zhuǎn)化AMMC和丁呋洛爾的Vmax降低到CYP2D6*1的49.35～51.61％和41.14～

8、58.85％，T107I、R296C和S486T單位點(diǎn)突變對(duì)CYP2D6酶的活性沒有影響，而三個(gè)位點(diǎn)的組合卻使CYP2D6*17的酶活性顯著降低。用熒光高通量方法和藥物探針底物加HPLC的傳統(tǒng)篩選方法對(duì)CYP2D6*1及其突變體同23種藥物在體外進(jìn)行藥物抑制實(shí)驗(yàn)，同一種藥物對(duì)CYP2D6*1和CYP2D6*2，CYP2D6*10，CYP2D6*17的抑制程度沒有表現(xiàn)出明顯的差異。而不同種的藥物對(duì)CYP2D6酶的抑制能力表現(xiàn)出明顯的差異，