背景及概述[1]
細胞色素P450（cytochromeP450，CYP450）是主要分布于肝微粒體的藥物主要代謝酶，參與脂肪酸、類花生四烯酸等多種內(nèi)源性物質(zhì)及藥物、毒物、致癌物、前致癌物等外源性化合物的代謝。CYP450含量和活性影響藥物在體內(nèi)的代謝消除，其個體差異是導致藥物效應差異的主要原因。性別、年齡、種族、抽煙、飲酒、細胞色素b5、NADPH-細胞色素P450還原酶（POR）、基因多態(tài)性等眾多因素可影響CYP450含量和活性。因此，確定人肝CYP450含量與活性的個體差異及影響因素，是研究藥物代謝機制和實現(xiàn)個體化用藥的重要基礎(chǔ)。
目前藥物代謝研究方法主要包括體內(nèi)、體外研究。體內(nèi)研究多通過CYP450探針藥物的體內(nèi)藥動學來反映代謝情況，即將藥動學的個體差異歸因于藥物代謝差異，如CYP450基因多態(tài)性影響藥物代謝的結(jié)論多由此獲得。但體內(nèi)藥動學除受代謝影響外，亦受吸收、分布和排泄過程的影響。體外研究多停留在肝微粒體、肝細胞、重組酶等代謝體系中。
CYP450含量[1]
CYP450含量可明顯影響藥物代謝活性，酶含量的個體差異是引發(fā)藥物代謝個體差異的重要因素之一。人體肝CYP450含量個體差異較大，不同個體含量差異倍數(shù)可高達數(shù)百倍乃至上千倍[5]，且CYP450含量對藥物代謝活性的影響也存在明顯的個體差異；另外，CYP450含量在研究藥物-藥物相互作用中也發(fā)揮著重要作用。因此，CYP450含量一直是藥物代謝和藥物動力學研究的熱點之一，確定CYP450含量的個體差異，具有重要的理論和實際意義。盡管，至今已有多個研究團隊對CYP450進行了定量研究，但大多存在測定方法不準確、測定種類有限、樣本數(shù)量較小及樣本背景資料不清等問題。目前廣泛接受的CYP450定量結(jié)果是來自1994年Shimada團隊對30例日本人及30例高加索人肝微粒體的7種CYP450進行定量分析的報道（見圖1a），其作為正常人生理數(shù)據(jù)被廣泛引用。
但該研究也存在如下不足：1）肝標本來源多為肝癌或病史不清患者；2）定量方法為Westernblotting，準確性較差；3）種類偏少，僅涉及7種CYP450；4）抗體特異性較差，未再細分CYP2C和CYP3A。因此，采用準確定量方法確定較大樣本的正常人肝CYP450的生理含量很有必要。
近年來，研究團隊采用穩(wěn)定同位素稀釋內(nèi)標-多反應監(jiān)測-質(zhì)譜技對100例中國人正常肝的10種CYP450蛋白的生理含量進行測定，同時還對mRNA表達水平進行定量。結(jié)果表明，10種CYP450蛋白的絕對含量（中位數(shù)）差異較大，為4.6（CYP2B6）~102.0nmol·g-1（CYP2E1）；CYP3A4蛋白含量的個體差異（129倍），其余CYP450蛋白含量的個體差異為11倍（CYP2C8）~100倍（CYP3A5）；CYP2E1蛋白含量的占比最高，占所測定10種CYP450蛋白含量的24.8%。另外，10種CYP450mRNA中CYP2A6mRNA含量的個體差異（168倍），其余CYP450 mRNA個體差異為8倍（CYP2C9）~122倍（CYP3A4）；CYP2E1的mRNA占比最高，占所測定10種CYP450mRNA的44.4%。但分析10種CYP450mRNA含量與蛋白含量的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，僅有CYP1A2（r=0.244，P＜0.05）和CYP2A6（r=0.371，P＜0.01）mRNA與蛋白顯著相關(guān)。正常人肝CYP450主要亞型蛋白的生理數(shù)據(jù)對藥動學研究具有重要價值。
相關(guān)研究[1]
CYP450藥物代謝活性的個體差異可通過影響體內(nèi)藥動學改變，從而導致藥物有效性和安全性的個體差異。因此，確定CYP450藥物代謝活性及其個體差異有助于指導個體化用藥。
目前，已有大量關(guān)于CYP450藥物代謝活性與個體化用藥的研究，但尚存在以下不足：
1）肝標本來源多為肝癌或病史不清患者；
2）樣本量較小，代表性差[45-48]；
3）多數(shù)僅涉及CYP450代謝底物的轉(zhuǎn)化率[7,46,50-51]，而缺乏酶動力學參數(shù)；
4）把藥動學的個體差異直接歸因于CYP450基因多態(tài)性；
5）僅涉及體外代謝體系中單一體系（微粒體、肝細胞、重組酶）的代謝活性。
傳統(tǒng)上，CYP450藥物代謝活性往往以微粒體水平的活性表示，即以每毫克微粒體蛋白代謝探針藥物的活性表示。然而，由于不同個體每毫克微粒體蛋白所含的同種CYP450含量不同，所以微粒體水平的活性不能代表其真正活性。
近年來確定了105例中國人正常肝10種CYP450不同水平（酶、微粒體、肝組織、肝臟、整體）對探針藥物的代謝活性及個體差異[6,29-30,52]，即CYP450活性的系統(tǒng)表型及個體差異。結(jié)果表明，10種CYP450對相關(guān)探針藥物的米-曼氏常數(shù)（Km）個體差異相對較小，為3倍（CYP2E1）~40倍（CYP2D6）；10種人肝細胞CYP450酶水平的反應速度（Vmax）及內(nèi)在清除率（CLint）個體差異較大，分別為9倍（CYP1A2）~1697倍（CYP3A4）及23倍（CYP2E1）~625倍（CYP3A4）。另外，10種CYP450微粒體水平的Vmax及CLint個體差異也較大，分別為6倍（CYP2C9）~387倍（CYP2A6）及20倍（CYP1A2）~62倍（CYP2C19）。顯然，酶水平活性與傳統(tǒng)的微粒體水平活性有明顯不同，可揭示CYP450真正內(nèi)在活性，這將有助于研究酶活性個體差異機制及其影響因素。
此外，研究團隊還研究了CYP450在肝組織、肝臟、整體水平的藥物代謝活性，即單位肝組織、整個肝臟及整個機體代謝探針底物的清除率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肝組織、肝臟、整體水平CYP450藥物代謝活性存在明顯的個體差異，105例患者中差異倍數(shù)的分別為CYP2D6（481倍）、CYP2D6（465倍）、CYP2C8（323倍），差異倍數(shù)最小的均為CYP2E1（31倍、31倍及28倍）。本研究顯示了CYP450活性的系統(tǒng)表型及個體差異，具有重要的應用價值。
主要參考資料
[1] 人肝人肝細胞CYP450酶含量與活性研究進展