IPHASE CYP2C9重組酶：助力藥物個性化開發

Keywords：CYP2C9；CYP2C9重組酶；細胞色素P450酶；藥物代謝；基因多態性；藥代動力學；藥物-藥物相互作用；CYP450；Recombinant CYP2C9 Enzyme；Cytochrome P450 enzyme；Drug metabolism；Genetic Polymorphism；Pharmacokinetics，PK；Drug-Drug Interaction, DDI;

細胞色素P450超家族（Cytochrome P450 enzyme, CYP450）是人體內負責內源性物質（如固醇類激素）和外源性物質（包括絕大多數臨床藥物）代謝的關鍵酶系，其功能直接影響藥物的療效、清除速率及潛在毒性。CYP450包含眾多亞型，CYP1，CYP2，CYP3大家族的成員對治療性藥物、外源性物質和內源性物質的代謝起重要作用。其中，CYP2C是目前研究最-廣泛，特性最清楚的一個亞家族，包括CYP2C8，CYP2C9，CYP2C18和CYP2C19等異構體。在眾多亞型中，CYP2C9基因編碼的蛋白在人肝微粒體中含量豐富，僅次于CYP3A4，約占肝微粒體P450總量的20%，催化約有16%的臨床常用藥物，是藥物-藥物相互作用（Drug-Drug Interaction, DDI）的一個焦點，并具有高度基因多態性（Genetic Polymorphism）。然而，傳統利用人肝組織或肝微粒體的研究模型成分復雜，難以特異性地剖析單一酶的功能。因此，IPHASE技術人員研發、生產了國內-首-家CYP2C9重組酶（Recombinant CYP2C9 Enzyme），為廣大科研工作者提供了深入研究CYP2C9重組酶催化特性、抑制機制和基因多態性（Genetic Polymorphism）的模型工具。

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01    CYP2C9酶

CYP2C9是細胞色素P450超家族中的重要成員，主要分布在肝臟內質網上。作為一種單加氧酶，它通過催化氧化反應，使脂溶性藥物轉化為水溶性代謝物，從而便于從體內排出。

【抗驚厥藥】苯妥因(phenytoin)

【抗凝血】華法林(S-warfarin)、醋酸香-豆素(acenocoumarol)、苯丙香-豆素(phenprocoumon)

【抗糖尿】甲苯磺丁脲(tolbutamide)、格列苯脲(glibenclamide)、格列美脲(glimepiride)、格列吡嗪(glipizide)

【非甾體抗炎藥(NSAIDS)】Celebrex (celecoxib)、雙氯芬酸(diclofenac)、布洛芬(ibuprofen)、甲芬那酸(mefenamic acid)、 吡羅昔康(piroxicam)、替諾昔康 (tenoxicam)、氯諾昔康(lornoxicam)

【抗高血壓】氯沙坦(losartan)、厄貝沙坦(irbesartan)

【利尿藥】托拉塞米(torasemide)

【抗抑郁】氟-西汀、舍曲林

由此可知，CYP2C9掌控著心血管、內分泌、中樞神經系統及鎮痛抗炎等全身性的關鍵領域代謝。然而，在這些藥物當中，一些具有比較窄的治療指數的藥物的代謝受到更多關注，如華法林、甲苯磺丁脲和苯妥因，因為CYP2C9 代謝活性的減損可能影響藥物的體內實際劑量，還可能造成中毒。這正是由于CYP2C9的基因多態性（Genetic Polymorphism）造成的。

CYP2C9蛋白由490個氨基酸殘基組成，分子量53KDa是一種膜結合的血紅蛋白，其基因位于染色體區10q24.2上，全長約為55kb，由9個外顯子構成。迄今已發現CYP2C9存在CYP2C9*2 ~ CYP2C9*35 多種突變等位基因，以野生型CYP2C9*1和突變型CYP2C9*2和CYP2C9*3最-為常見。不同人群CYP2C9*2 和CYP2C9*3 基因突變頻率不同，且差異明顯。

【CYP2C9*1】野生型，正常代謝活性

【CYP2C9*2】c.430C>T，導致p.Arg144Cys氨基酸替換，活性降低30%

【CYP2C9*3】c.1075A>C，導致p.Ile359Leu氨基酸替換，活性降低80%

【其他罕見變異】*4, *5, *6, *8, *11等

根據CYP2C9基因型，可分為正常代謝型、中等代謝型、慢代謝型，具體如下:

02    IPHASE CYP2C9重組酶 Recombinant CYP2C9 Enzyme

在過去，研究CYP2C9的主要材料是人肝微粒體 、 人肝S9或人肝細胞，這些是含有所有藥物代謝酶（包括CYP3A4, CYP2D6, CYP2C8等數百種酶）的混合物，具有特異性差、背景干擾強和個體差異干擾大等局限點。

因此，IPHASE作為體外研究生物試劑引-領者，結合多種重組酶構建經驗，以HEK293細胞為載體，將表達有重組CYP2C9的載體細胞破碎后，分離出微粒體組分，即成功構建國內-首-家CYP2C9重組酶。同時，為驗證IPHASE CYP2C9重組酶的活性，IPHASE技術人員通過將終濃度分別為2.5uM的雙氯芬酸和20pmole/mL的CYP2C9在37℃下共孵育5min，并利用LC-MS/MS方法檢測其產物 雙氯芬酸4'-羥化酶的代謝情況來驗證其酶活，結果如下：

綜上所述，CYP2C9作為人體內關鍵的藥物代謝酶，其天然形式的活性由基因決定，個體差異顯著，直接影響華法林等眾多常用藥物的療效與安全。CYP2C9重組酶技術的突破，使我們能夠在體外精準研究藥物的代謝途徑、速率及相互作用，極大加速了新藥研發與安全性評估。更重要的是，它作為功能驗證的核心工具，將個體的基因型與代謝表型直接關聯，為臨床實現“量體裁衣"式的個體化給藥提供了堅實的科學基礎，是推動精準醫療從概念走向實踐的關鍵力量。

除了最-新研發的重組酶CYP2C8，IPHASE憑借多年研發、生產經驗，相繼開發出了多種重組酶的相關產品，以助力廣大客戶體外研究。