🚗 CYP3A4 细胞色素酶
药物代谢是指药物在体内多种药物代谢酶(尤其肝药酶)的作用下化学结构发生改变的过程。
药物在体内代谢后的结果通常有两种:一是失活,成为无药理活性的药物代谢物被降解或排出体外;二是活化,由无药理活性成为有药理活性的代谢物或产生有毒或致癌的代谢物。
细胞色素P450(英语:cytochrome P450,缩写 CYP)是包含血基质(heme)作为辅因子的一个庞大的酶超家族,具单加氧酶功能。
CYP3A4是细胞色素P450(CYP450)酶家族中最重要的成员之一,主要存在于肝脏和小肠,是人体代谢临床常用药物种类最多、占比最高的关键酶,直接影响药物疗效与安全性
在哺乳动物中,这些蛋白质氧化类固醇、脂肪酸和异生物质(外源化学物),对多种化合物的清除,以及激素的合成和分解都很重要。
在植物中,这些蛋白质对于防御性化合物、脂肪酸和激素的生物合成很重要。CYP酶已在所有生命界中被发现:动物,植物,真菌,原生生物,细菌和古菌以及病毒。但是,它们并不是无处不在。例如,在大肠杆菌中尚未发现它们。已知有超过50,000种不同的CYP蛋白。
CYP通常是电子转移链中的末端氧化酶,大致可归类为含P450的系统(英语:P450-containing systems)。术语“ P450”是从处于还原状态并与一氧化碳络合的酶的最大特征吸收波长(450 nm)处的分光光度的峰值而得名P450。大多数CYP都需要蛋白质伴侣来传递一个或多个电子以还原铁(并且最终还原分子氧)。大多数细胞色素P450酶的功能是催化氧化有机化合物。细胞色素P450的受質包括有:如脂质与類固醇激素的代谢中间产物,亦有药物与其他毒性化学物质等非生物物质。
CYP是一个基因超家族,参与编码500多种酶蛋白。根据这些基因所编码蛋白质的相似程度,将其划分为不同的基因家族和亚家族。CYP基因超家族的命名:以CYP开头,后面的阿拉伯数字表示基因家族,其后的大写英文字母表示亚家族,最后的阿拉伯数字表示某个CYP酶的基因编码,如CYP3A4。常见的命名如CYP2D6,2表示家族,D表示亚家族,6表示某种特定的酶个体。
其活性直接决定药物在体内的浓度一活性过高可能导致药物失效,活性过低则可能引发药物蓄积,增加毒副作用风险
诱导剂和抑制剂
诱导剂会增强其活性(加速药物代谢,可能降低药效),抑制剂会抑制其活性(减慢药物代谢,可能增加毒副作用)
CYP3A4诱导剂(增强酶活性)
-抗生素类:利福平、利福布汀(常用于抗结核治疗)。
- 抗癫痫药:苯妥英钠、卡马西平、苯巴比妥(用于控制癫痫发作)。
- 抗病毒药:依法韦仑、奈韦拉平(常用于HIV感染治疗)。
- 其他:糖皮质激素(如地塞米松,长期大剂量使用时)、圣约翰草提取物(一种用于改善情绪的草药补充剂)。
CYP3A4抑制剂(抑制酶活性)
-抗生素类:克拉霉素、红霉素、阿奇霉素(大环内酯类抗生素);酮康唑、伊曲康唑(抗真菌药)。
- 抗病毒药:利托那韦、洛匹那韦、阿扎那韦(HIV蛋白酶抑制剂);丙肝治疗药物如索磷布韦/维帕他韦。
-钙通道阻滞剂:地尔硫草、维拉帕米(常用于降压或抗心绞痛)。
-其他:葡萄柚汁(虽非药物,但含呋喃香豆素类物质,可强效抑制肠道CYP3A4);西咪替丁(抑酸药,较弱的抑制剂);环孢素、他克莫司(免疫抑制剂,同时也是CYP3A4底物,可能存在相互作用)负责代谢的药物:
1.抗生素与抗真菌药
-大环内酯类:红霉素、克拉霉素、阿奇霉素(部分代谢) - 抗真菌药:伊曲康唑、酮康唑、氟康唑(部分代谢)、伏立康唑、泊沙康唑
2.免疫抑制剂
- 钙调磷酸酶抑制剂:环孢素、他克莫司、西罗莫司
-其他:依维莫司、吗替麦考酚酯(部分代谢途径)
-钙调磷酸酶抑制剂:环孢素、他克莫司、西罗莫司
-其他:依维莫司、吗替麦考酚酯(部分代谢途径)
3.降脂药(他汀类为主)
-主要经CYP3A4代谢:辛伐他汀、洛伐他汀、阿托伐他汀(主要途径)、瑞舒伐他汀(部分途径)
-其他:普伐他汀(少量代谢)、氟伐他汀(次要途径)
4.抗病毒药 (抗HIV、丙肝等)
-抗HIV药物:
-蛋白酶抑制剂:利托那韦、洛匹那韦、达芦那韦、阿扎那韦
-核苷/核苷酸逆转录酶抑制剂:齐多夫定(部分)、拉米夫定(少量)
-非核苷逆转录酶抑制剂:依法韦仑(既是底物也是诱导剂)、奈韦拉平
-抗丙肝药物:索磷布韦/维帕他韦、格卡瑞韦/哌仑他韦、来迪派韦/索磷布韦
5.激素类药物
-糖皮质激素:地塞米松(既是底物也是诱导剂)、泼尼松、甲泼尼龙、氢化可的松
-性激素:雌二醇、睾酮、黄体酮、左炔诺孕酮(避孕药成分)
-抗激素药物:他莫昔芬(乳腺癌治疗,部分代谢)、氟他胺(前列腺癌治疗)
6.心血管系统药物
-钙通道阻滞剂:硝苯地平、氨氯地平(部分)、非洛地平、地尔硫䓬(既是底物也是抑制剂)、维拉帕米(既是底物也是抑制剂)
-血管紧张素I受体拮抗剂:缬沙坦、氯沙坦(部分代谢为活性产物)、厄贝沙坦(少量)
-其他:华法林(S-华法林次要代谢途径)、胺碘酮(抗心律失常,既是底物也是抑制剂)
7.中枢神经系统药物
-抗抑郁药:氟西汀(部分)、帕罗西汀(少量)、文拉法辛、米氮平
- 抗精神病药:利培酮、奥氮平、喹硫平、氯氮平
- 镇静催眠药:地西泮、劳拉西泮(少量)、咪达唑仑、三唑仑
-镇痛药:芬太尼、吗啡(少量)、羟考酮、氢吗啡酮(部分)
8.消化系统药物
- 抑酸药(质子泵抑制剂):奥美拉唑、兰索拉唑、泮托拉唑(部分代谢)
-促胃肠动力药:西沙必利(因严重相互作用已受限)、多潘立酮(部分途径)