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.
Cytochrome P450 family 2 subfamily C member 9 (abbreviated CYP2C9) is an enzyme protein. The enzyme is involved in the metabolism, by oxidation, of both xenobiotics, including drugs, and endogenous compounds, including fatty acids. In humans, the protein is encoded by the CYP2C9 gene. The gene is highly polymorphic, which affects the efficiency of the metabolism by the enzyme.
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
Allele frequencies (%) of CYP2C9 polymorphism African American Black African Pygmy Asian Caucasian CYP2C9*3 2.0 0–2.3 0 1.1–3.6 3.3–16.2
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.