Введение

Энзимный белок Цитохром P450 семейства 2 подсемейства С член 9 (сокращенно CYP2C9) является энзимным белком. Фермент участвует в метаболизме, путем окисления, как ксенобиотиков, включая лекарства, так и эндогенных соединений, включая жирные кислоты. У людей белок кодируется геном CYP2C9. Ген обладает высокой полиморфичностью, что влияет на эффективность метаболизма фермента.

Функция

CYP2C9 является важнейшим ферментом цитохрома P450, который играет важную роль в метаболизме, путем окисления, как ксенобиотических, так и эндогенных соединений. В моделях на животных и ограниченном количестве исследований на людях эти эпоксиды связаны с снижением гипертонии, защитой от инфаркта миокарда и других сердечных атак, стимулированием роста и метастазирования некоторых видов рака, ингибированием воспаления, стимулированием образования кровеносных сосудов и обладают различными действиями на нервные ткани, включая модуляцию высвобождения нейрогормонов и блокирование восприятия боли (см. эпоксиикозатриеновую кислоту и эпоксигеназу). Потребление диеты, богатой омега-3 жирными кислотами, резко повышает уровни ЭДФ и ЭЭК в сыворотке и тканях как у животных, так и у людей, а у людей это, безусловно, самое заметное изменение в профиле метаболитов полиненасыщенных жирных кислот, вызванное диетическими омега-3 жирными кислотами. CYP2C9 также может метаболизировать линолевую кислоту в потенциально очень токсичные продукты, вернолевую кислоту (также называемую лейкотоксином) и коронарную кислоту (также называемую изолеюкотоксином); эти эпоксиды линолевой кислоты вызывают множественную недостаточность органов и острые респираторные расстройства у животных моделей и могут способствовать развитию этих синдромов у людей. Фактически, побочные реакции часто являются результатом непредвиденных изменений активности фермента CYP2C9, вторичных генетическим полиморфизмам. Особенно для субстратов CYP2C9, таких как варфарин и фенитоин, снижение метаболической способности вследствие генетических полиморфизмов или лекарственных взаимодействий может привести к токсичности при нормальных терапевтических дозах. Информация о том, как генетические изменения CYP2C9 влияют на реакцию человека на лекарства, может быть найдена в таких базах данных, как PharmGKB, Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC). Наиболее часто наблюдаемый вариант гена человека обозначается как CYP2C9*1 Консорциумом фармакогенных вариаций (PharmVar). Два наиболее хорошо охарактеризованных варианта аллелей - CYP2C9*2 (NM 000771.3: c.430C>T, с. Arg144Cys, rs1799853) и CYP2C9*3 (NM 000771.3: c.1075A>C, с. Ile359Leu, rs1057910), вызывающие снижение активности ферментов на 30% и 80% соответственно. Носители аллелей CYP2C9*2 или CYP2C9*3 в гетерозиготном состоянии, т. е. только один из этих аллелей (*1/*2, *1/*3) являются промежуточными метаболистами (IM), а носители двух из этих аллелей, т. е. гомозиготы (*2/*3, *2/*2 или *3/*3) - слабыми метаболистами (PM). В результате метаболическое соотношение соотношение неизмененного препарата к метаболиту в PM выше. Исследование способности метаболизировать варфарин у носителей наиболее хорошо охарактеризованных генотипов CYP2C9 (* 1, * 2 и * 3), выраженное в процентах от средней дозы у пациентов с аллелями дикого типа (* 1 / * 1), показало, что средняя поддерживающая доза варфарина составляла 92% у * 1 / * 2, 74% у * 1 / * 3, 63% у * 2 / * 3, 61% у * 2 / * 2 и 34% у 3 / * 3. CYP2C9*3 отражает изменение последовательности аминокислот Ile359 Leu (I359L), а также снижает каталитическую активность по сравнению с диким типом (CYP2C9*1) для субстратов, отличных от варфарина. Его распространенность варьируется в зависимости от расы: частота аллелей (%) полиморфизма CYP2C9 афроамериканцы чернокожие африканцы пигмеи азиаты кавказцы CYP2C9*3 2, 02, 3 0 1, 13, 6 3, 316, 2

Тестирование вариантов аллелей

Рабочая группа Ассоциации молекулярной патологии фармакогеномики (PGx) в 2019 году рекомендовала включить в анализы на CYP2C9 минимальную группу вариантов аллелей (Tier 1) и расширенную группу вариантов аллелей (Tier 2). В число аллелей вариантов CYP2C9, рекомендованных в качестве 1- го уровня рабочей группой PGx, входят CYP2C9 * 2, * 3, * 5, * 6, * 8 и * 11. Эта рекомендация основывалась на их хорошо известном функциональном воздействии на активность CYP2C9 и доступности справочных материалов для лекарственного ответа, а также на их значительной частоте аллелей в основных этнических группах. Следующие аллели CYP2C9 рекомендуется включить в уровень 2: CYP2C9*12, *13 и *15. но у белых людей распространенность этого варианта почти равна нулю. Этот вариант вызван мутацией T269C в гене CYP2C9, которая в свою очередь приводит к замене лейцина в позиции 90 пролином (L90P) в белке фермента продукта. Этот остаток находится вблизи точки доступа для субстратов, и мутация L90P вызывает более низкую аффинность и, следовательно, более медленный метаболизм нескольких препаратов, которые метаболизируются CYP2C9, таких как диклофенак и флурбипрофен.

Дополнительные варианты

Не все клинически значимые генетические варианты аллелей были зарегистрированы PharmVar. Например, в исследовании 2017 года вариант rs2860905 показал более сильную связь с чувствительностью к варфарину (< 4 мг/ сутки), чем распространенные варианты CYP2C9*2 и CYP2C9*3. Аллель A (23% глобальной частоты) связан с уменьшением дозы варфарина по сравнению с аллелем G (77% глобальной частоты). Другой вариант, rs4917639, согласно исследованию 2009 года, оказывает сильное влияние на чувствительность к варфарину, почти такое же, как если бы CYP2C9*2 и CYP2C9*3 были объединены в один аллель. Аллель C в rs4917639 имеет 19% глобальной частоты. Пациентам с генотипом CC или CA может потребоваться снижение дозы варфарина по сравнению с пациентами с генотипом дикого типа AA. Другой вариант, rs7089580 с аллелем T с глобальной частотой 14%, связан с повышенной экспрессией гена CYP2C9. У носителей генотипов AT и TT с rs7089580 наблюдалось повышение уровня экспрессии CYP2C9 по сравнению с диким генотипом типа AA. Повышенная экспрессия генов, обусловленная аллелем rs7089580 T, приводит к увеличению скорости метаболизма варфарина и увеличению дозы варфарина. В исследовании, опубликованном в 2014 году, генотип AT показал немного более высокую экспрессию, чем TT, но оба гораздо выше, чем AA. У носителей генотипа TT повышена гидроксиляционная способность CYP2C9 к лозартану по сравнению с генотипом AA, и, как следствие, более низкое метаболическое соотношение лозартана, т. е. более быстрый метаболизм лозартана.