PMC (Suomi)
Keskustelua
on tärkeää suhteuttaa geenin muunnelmia kliinisen fenotyyppeihin käyttämällä asianmukaista fenotyypitys työkaluja CYP3A4: n toimintaa. 3-hydroksylaatio kiniini oli osoittautunut niin biomarkkeri reaktio CYP3A4: n toimintaa, koska 3-hydroksylaatio kiniini on katalysoivat CYP3A4: n sekä in vivo ja in vitro (Mirghani ym., 2003; Rahmioglu ym., 2011)., Sen vuoksi kineettisiä parametrejä entsymaattisessa katalyysissä kiniini-3-hydroksylaatiolla käytettiin CYP3A4: n aktiivisuuden mittarina tässä tutkimuksessa.
kaksikymmentäkolme rekombinanttia CYP3A4-holoentsyymiä osoitti Klintin vähentyneen merkittävästi kiniiniä kohti. Kuusi variantteja, CYP3A4: n*8 (R130Q), CYP3A4 – *12 (L373F), CYP3A4: n*13 (P416L), CYP3A4: n*17 (F189S), CYP3A4: n*20 (488 frameshift), ja CYP3A4: n*21 (Y319C), esillä paljon pienempi CLint kiniini (1.44–5.80%, Taulukko 2) kuin villityypin CYP3A4:*1A., Jos in vitro-tulokset ovat toistettavissa kliinisissä tutkimuksissa potilailla, jotka ovat kantajia nämä alleelit voivat olla mahdollisesti CYP3A4 huono-metabolizers ja voi: i) vaatia pienempi kiniini annoksina saavuttaa terapeuttiset pitoisuudet plasmassa; ja ii) olla lisääntynyt riski haittavaikutusten ja toksisuuden, kun tavanomaisia annoksia quinine käytetään.
CYP3A4: n*2 (S222P) esillä vähentää CLint yli kuusinkertaiseksi (14.76%, Taulukko 2) kiniini verrattuna villin tyypin CYP3A4:*1A., Tämä laski entsyymiaktiivisuus saattaa olla, koska seriini→proliini, aminohappo korvaaminen voi aiheuttaa suuren muutoksen kolmiulotteinen rakenne entsyymin (proliini on tunnettu rikkoa alfa-heliksejä). Samoin CYP3A4*2: lla on raportoitu olevan midatsolaamin (Miyazaki et al., 2008), nifedipine (Sata et al., 2000; Miyazaki ym., 2008), ibrutinibi (Xu et al., 2018) ja lidokaiinia (Fang et al., 2017), kuin villityypin entsyymin. Sen sijaan CYP3A4*2: ssa amiodaronin (Yang et al., 2019)., Testosteronin osalta CYP3A4 * 2: n sisäinen puhdistuma pieneni, kun se ilmaistiin Escherichia coli express-järjestelmän avulla in vitro (Miyazaki et al., 2008), mutta toiminta oli verrattavissa villi-tyyppi entsyymi, kun ilmaistaan baculovirus expression system (Sata et al., 2000) (Taulukko 3).
CYP3A4*3 (M445T): n entsymaattinen aktiivisuus kiniiniä kohtaan oli pienempi kuin villin tyypin alleelin (Taulukko 2)., Amino-happoa jäännös 445 sijaitsee sisällä säilytetty hemi-sitova alue, vain kaksi aminohappoa C-terminaalien ehdottomasti säilytettävä Cys-asennossa 442 vuonna CYP3A4-proteiinia (Sata et al., 2000); siksi Met445Thr muutos voi aiheuttaa epäsuotuisa vaikutus hemi sitova, jolloin muutosta katalyyttinen aktiivisuus entsyymi, varsinkin kun sitova sopiva substraatti. Kuten taulukossa 3 todetaan, CYP3A4*3: n entsymaattinen aktiivisuus oli kuitenkin samanlainen kuin villin tyypin CYP3A4: n vaikutus useimmilla testatuilla substraateilla., Ristiriita tuloksia saattaa syntyä eri heterologinen ilmentyminen menetelmiä käytetään, ja koska erilaiset alustan spesifisyys variantti.
CYP3A4: n*4 (I118V) näytteillä pienempi CLint kohti kiniini, verrattuna villin tyypin CYP3A4:*1A. Tutkimukset-sivusto suunnattu mutageenisuus viittaavat siihen, että ser119 on keskeinen aminohappo mukana aktiivisena-sivuston jäännös (Yano et al., 2004). Näin ollen Ile118Val-mutaatio todennäköisesti vaikuttaa aktiivisen kohdan konformaatioon, jolloin katalyyttinen aktiivisuus vähenee., Samoin in vivo-tutkimus osoitti, että suhde virtsan taso 6β-hydroxycortisol/vapaan kortisolin nämä heterotsygoottiset yksilöt oli pienempi kuin terveillä kontrolleilla, mikä viittaa vähentynyt entsymaattinen toiminta (Hsieh ym., 2001).
Sekä CYP3A4: n*8 *13 vaihtoehdot näkyviin havaittavissa, vaikkakin pienempi, tasoa CYP3A4: n holoproteins ja oli erittäin alhainen katalyyttinen toiminta kohti kiniini. Toisin kuin tuloksemme, CYP3A4 *8: n ja * 13: n ei ole raportoitu osoittavan CYP-holoproteiineja bakteerijärjestelmissä ilmaistuna (Eiselt et al., 2001)., Spekuloimme, että bakteerien vs. hyönteisten ilmaisujärjestelmien käyttö voi selittää erilaiset tulokset. Bakteeri-ilmaisun järjestelmä puuttuu solunsisäinen kalvo ympäristö (Gonzalez ja Korzekwa, 1995) tarvitaan korkea ilmaus proteiinia. Sen sijaan, hyönteisten soluja voidaan käsitellä ja muokata proteiineja tavalla, joka on samankaltainen kuin ihmisen soluja, sallii oikea taitto-entsyymin ja sisällyttäminen hemi kofaktorina, jolloin korkeampi ilmaus CYP3A4: n proteiineja.,
CYP3A4 – *11 (T363M) oli ilmaistu huomattavasti alhaisempi kuin villin tyypin CYP3A4: n (Kuva 2), havainto, joka on yhdenmukainen tutkimusten kanssa, käyttäen bakteeri-tai nisäkkäiden ilmaisujärjestelmät (Eiselt et al., 2001; Murayama et al., 2002). Treoniini jäämässä 363 substraatin tunnistuskohdassa (SRS) -5 voi edistää vetysidosverkon muodostumista. Substituutio treoniinista metioniiniksi voi johtaa katalyyttisen aktiivisuuden menetykseen (Murayama et al., 2002). Niinpä CYP3A4*11: llä oli tässä tutkimuksessa vähäisempi kiniinihydroksylaatioaktiivisuus., Lisäksi CYP3A4*11: n testosteronihydroksylaatioaktiivisuus väheni (Murayama ym., 2002), oli huomattavasti lisääntynyt CLint kohti lidokaiinia (Fang et al., 2017) ja amiodaroni (Yang et al., 2019), mutta ei liittynyt havaittavissa muutoksia aineenvaihdunnan toimintaa ibrutinib (Xu et al., 2018) (Taulukko 3).
CYP3A4:*12 (L373F) näkyy dramaattisesti vähentynyt CLint kohti kiniini, samoin aiemman tutkimuksen tulos kohti midatsolaami (Eiselt et al., 2001)., CYP3A4 – *12 hallussaan aminohappo muutos Leu373Phe; mutatoitunut jäännös sijaitsee lähellä Arg-372 ja Glu-374, jotka osallistuvat muodostumista vety-liimaus-verkkoon ja on mukana aktiivisia sivustoja, mukaan tutkimuksessa, joihin osallistui sivuston suunnattu mutageenisuus (Yano et al., 2004). Näin ollen mutaation jäännös (L373F) on todennäköisesti vaikuta vakaus-ja vety-liimaus verkko-ja spatiaalinen rakenne active-sivuston onteloon, jolloin muutettu katalyyttinen aktiivisuus CYP3A4:*12.,
CYP3A4: n*20 (488 frameshift) osoitti huomattavan vähentynyt apoprotein ilmaus (Kuva 1) ja dramaattisesti vähentää CLint kohti kiniini. Sen sijaan, ei katalyyttinen toiminta midatsolaami 1 – ja 4-hydroksylaatio on raportoitu hiiva tai HEK 293 mikrosomeilla ilmaista CYP3A4: n*20 (Westlind-Jonsson et al., 2006). Nämä ristiriitaiset tulokset saattavat johtua eri heterologinen ilmentyminen järjestelmät ja substraattien käytetty kokeissa. Lisäksi brasilialaisilla yksilöillä tunnistetun CYP3A4*20-heterotsygootin on raportoitu heikentävän systeemistä puhdistumaa ∼1.,9-kertainen midatsolaamiin in vivo (Westlind-Johnsson ym., 2006). Se oli aiemmin arveltu, että tämä harvinainen mutaatio voi vaikuttaa proteiinin taitto, hemi yhtiöittäminen (Westlind-Jonsson et al., 2006) ja aktiivisen kohdan ontelon paikkatietokonformaatio, joka aiheuttaa käytetyn substraatin katalyyttisen aktiivisuuden vähenemisen tai häviämisen.
CYP3A4*21 (Y319C), joka tunnistettiin Kiinalaisväestössä (Zhou et al., 2011), osoitti tutkimuksessamme heikkoa katalyyttistä aktiivisuutta kiniiniä kohtaan. Mielenkiintoista on, että tuloksissamme ei havaittu mitään havaittavaa apoentsyymi-ilmaisua., Tyr319 on hyvin säilynyt jäännös sytokromi P450-perheen koko eukaryote evoluutio sukkulamato ihmisen (Zhou et al., 2011). Mukaan in silico funktionaaliset ennusteet (Zhou et al., 2011), Tyr319 jäännös sijaitsee tärkeä domain ja korvaaminen Tyr kanssa Cys-asennossa 319 CYP3A4*21 proteiini voi aiheuttaa dramaattisia muutoksia päällä onteloon kokoonpano. Siksi CYP3A4 * 21 voi tuottaa toimintahäiriöproteiinia, jonka katalyyttinen aktiivisuus kiniiniä kohtaan on vähentynyt., Lisäksi arvelimme, että nämä CYP3A4-rekombinanttiapoproteiinien havaitsemiseen käytetyt vasta-aineet eivät välttämättä sovellu CYP3A4*21-variantin havaitsemiseen. Toisin sanoen Tyr319cysin mutaatio CYP3A4*21: ssä voi estää näitä vasta-aineita tunnistamasta CYP3A4: n spesifisiä epitooppeja.
sen sijaan, kaksi yhdistelmä CYP3A4: n holoenzymes, CYP3A4: n*15 (R162Q) ja CYP3A4: n*29 (F113I), näkyy huomattavasti CLint kiniini. Samoin, sekä CYP3A4: n*15 ja CYP3A4: n*29 näytteillä kasvoi CLint kohti lidokaiini (Fang et al., 2017), mutta osoitti vähentynyttä Clintiä ibrutinibille (Xu et al., 2018)., CYP3A4*15 havaittiin ensin eri etnisissä populaatioissa, joissa oli pieniä näytteitä kustakin etnisestä ryhmästä (Lamba et al., 2002). CYP3A4 * 29 tunnistettiin ja nimettiin tuoreessa tutkimuksessamme (Hu et al., 2017). Nämä kaksi varianttia liittyvät kiniinin nopeaan metaboliaan in vitro. Jos CYP3A4*29: n tai CYP3A4*15: n homotsygoottiset tai heterotsygoottiset kantajat saavat vahvistuksen lisääntyneestä kiniinin puhdistumasta, nämä henkilöt voivat olla kiniinin erittäin nopeita CYP3A4: n metaboloijia., Potilaat, joilla on nämä genotyypit voivat: i) on huonompi terapeuttista tehoa, kun tavanomaista kliinistä annosta kiniini annetaan; ja ii) vaatia suurempia annoksia nousta terapeuttisia pitoisuuksia plasmassa.
Ole aktiivinen holoenzymes CYP3A4 – *6 (277 frameshift), CYP3A4: n*26 (R268Stop), ja CYP3A4:*30 (R130Stop) vaihtoehdot olivat havaita ja näin ollen he näytteillä ei ole metabolista aktiivisuutta, kun kiniini (Taulukko 2).,
CYP3A4 – *6 on lisäys on adeniini jäämien eksonin 9 (830-831 insA); tämä mutaatio aiheuttaa frameshift ja johtaa käännös katkaistu proteiini, joka voi sisällyttää hemi (Hsieh ym., 2001). Näin ollen CYP3A4*6: n katalyyttistä aktiivisuutta kiniiniin ei havaittu tutkimuksessamme. Kuten esitetty aiemmin in vivo, Kiinalainen henkilö oli heterotsygoottinen CYP3A4 – *6 paljon pienempi suhde virtsan taso 6β-hydroxycortisol:vapaa kortisoli kuin villityypin yksilöt, mikä viittaa siihen, vähentynyt CYP3A4: n toimintaa (Hsieh ym., 2001)., Samoin potilas, joka on heterotsygoottisen CYP3A4 – *6, joille elinsiirto oli takrolimuusi pitoisuus-to-säätää annosta suhde 4.3-kertaisesti suurempi kuin villin tyypin potilailla (Jun et al., 2009).
CYP3A4*26: lla on C→T-nukleotidi-substituutio eksonissa 5. Tämä aiheuttaa muutos arginiini ennenaikaisen lopetuskodonin asennossa 268, ja tulokset oletetun lyhentää proteiini puuttuu katalyyttinen verkkotunnuksen ja siksi toimintaa (Werk ym., 2014)., CYP3A4:*26. toukokuuta ei voi ilmaista, koska ennenaikaisen lopetuskodonin asennossa 268 tai jos se on, proteiini voi olla merkitty nopea hajoaminen (Werk ym., 2014). Näin ollen emme pystyneet havaitsemaan Sf21-soluissa ilmaistua CYP3A4*26-variantin holoproteiinia. Myös 19-vuotias munuais-siirretty potilas, tunnistaa kuin homozygote CYP3A4 – *26 ja samaan aikaan myös homozygote varten CYP3A5*3, esillä poikkeuksellisen korkea plasma-tason takrolimuusi seurauksena erittäin vähentynyt takrolimuusin puhdistuma (Werk ym., 2014).,
Samanlaisia kuin CYP3A4: n*26, CYP3A4:*30 on muutos arginiini ennenaikaisen lopetuskodonin asennossa 130 (Hu et al., 2017). Arg130: tä pidetään tärkeänä heme-inkorporaation kannalta (Eiselt et al., 2001) ja siten arg130: n mutaatio häiritsisi Hemi-inkorporaatiota ja vaikuttaisi siten CYP3A4: n holoentsyymiekspressioon.
yhdessä aiempien tutkimusten (Taulukko 3) kanssa eräät CYP3A4-alleeliset muunnokset osoittivat substraateille erilaiset mieltymykset kuin villityypin entsyymeille. Joidenkin varianttien katalyyttiset toiminnot ovat muuttuneet substraatista riippuvaisen profiilin vuoksi., Kuten edellä on todettu, ristiriitaiset tulokset johtuvat erityiset substraatti tutkimuksissa voi syntyä monista tekijöistä, kuten erot in vitro-tai in vivo-menetelmä ja eri heterologinen ilmentyminen järjestelmissä.
Kiniini on usein haittavaikutuksia, koska sen terapeuttinen indeksi on kapea (Bateman ja Dyson, 1986). Nämä haittavaikutukset eivät johtuneet ainoastaan lääkkeistä, vaan myös tavallisista kiniiniä sisältävistä juomista., Perustuu järjestelmällinen katsaus kliinisiä tietoja sata-neljätoista artikkeleita, haittavaikutuksia, jotka olivat seurausta kiniiniä sisältävien juomien osuus oli 20% koko haittavaikutuksia kiniini (Liles ym., 2016). Yllättävää kyllä, jopa minuutin altistumisen tavallisista juomista, jotkut henkilöt kokivat vakavia haittavaikutuksia, joihin liittyi useita elinjärjestelmiä. Koska ilmeinen inter-yksittäisten monimuotoisuutta kiniini herkkyys, vaihtelu CYP3A4 voi olla yksi mahdollinen mekanismi taustalla kiniini herkkä ja haittavaikutuksia., Lisäksi määräyksiä kiniini käyttää ei ole osoitettu joissakin maissa, kuten pillereitä, jotka sisältävät 50 mg tai vähemmän kiniini pidetään luonnollinen terveydenhuollon tuotevalvontakeskus ja ovat saatavilla ilman reseptiä Kanada (Liles ym., 2016); kiniiniä sisältävät voiteet ja shampoot sekä kiniiniä sisältävät juomat ovat edelleen yleisesti saatavilla eikä valvontaa tarvita. Näin ollen, lisääntynyt tietoisuus inter-yksilölliset erot kiniini herkkyys ja haittavaikutuksia kiniini muun muassa lääkärit ja julkinen uskotaan olevan tarpeen.