A CYP enzimek aktivitása és expressziója a májban akár sokszázszoros különbséget is mutathat, amit magunk is megfigyeltünk a humán májszövetminták vizsgálata során (D11–14, D16, D20). A gyógyszer-metabolizmus szempontjából leglényegesebb CYP enzimeket a próbaszubsztrátokból való CYP-szelektív metabolitképződés sebességével jellemeztük (CYP1A2: fenacetin O-dealkiláz; CYP2B6: S-mefenitoin N-demetiláz; CYP2C9: tolbutamid 4‑hidroxiláz; CYP2C19: S-mefenitoin 4’-hidroxiláz; CYP2D6: dextrometorfan O‑demetiláz; CYP3A4/5: nifedipin oxidáz, midazolam 1’- és 4-hidroxiláz), amely sok esetben a mérhetetlenül alacsony aktivitástól az extrém magasig terjedt. A CYP-aktivitások eloszlása alapján a fenotípus értékelésére a korábban általánosan elfogadott három – gyenge, intermedier és extenzív metabolizáló – kategóriát használtuk (Ingelman-Sundberg, 2007; Shah, 2015a), az aktivitáskategóriák közti határértékeknek az első és a harmadik kvartilist tekintettük (részletek: a D20 publikációban). A CYP-gén-multiplikáció és a fokozott expressziót eredményező variánsok miatt a CPIC CYP genotípus–fenotípus értékelésre vonatkozó ajánlásaival összhangban (Caudle, 2017) a korábbi háromkategóriás felosztást kibővítettünk egy további, a fokozott metabolizmust jelző ultragyors metabolizáló kategóriával a CYP2B6, CYP2C19 és CYP2D6 enzimek esetén, amelyhez a mediánt (2. kvartilis) alkalmaztuk határértéknek (1. kvartilis: gyenge–intermedier; 2. kvartilis/medián: intermedier–normál; 3. kvartilis: normál–ultragyors metabolizáló közti határérték). Az egységes kiértékelés érdekében hasonlóan jártunk el a CYP1A2, CYP2C9 és CYP3A4 enzimeknél is, azaz az intermedier metabolizálócsoportot a mediánértéknél kétfelé osztottuk. Bár farmakogenetikai értelemben ultragyors metabolizálókról nem beszélünk a CYP1A2, CYP2C9 és CYP3A4 enzimeknél, a három kvartilist véve határértéknek négy kategóriát, gyenge, alacsony intermedier, magas intermedier és normál (extenzív) metabolizáló csoportokat hoztunk létre (D14–15, D16). A 16. ábra példaként bemutatja a humán májszövetminták CYP2D6- és CYP1A2-enzimaktivitás-eloszlását.

 

 

Felmerült a kérdés, hogy 1) a gyógyszer-metabolizmus eltéréseit eredményező CYP genetikai variabilitás és a nem genetikai tényezőknek köszönhető fenokonverzió egyformán érvényesül‑e az egyes CYP enzimeknél; 2) az ismert CYP-szelektív nem genetikai tényezőkön (CYP-enzim-gátlószerek, CYP-induktorvegyületek) kívül milyen egyéb faktorok okozhatnak módosulást az enzimaktivitásban. CYP genotípus szerint is értékeltük a humán májszövetmintákat, amihez a CPIC ajánlásait vettük irányadónak; általánosságban 1) a két funkcióvesztő allélt hordozó donort gyenge metabolizálónak, 2) az egy vad típusú (*1) allélt és egy funkcióvesztő allélt hordozót intermedier metabolizálónak, 3) két vad típusú allél esetén normál metabolizálónak, 4) míg a vad típusú allélt kettőnél több kópiában hordozókat vagy egy vad típusú allélt és egy funkciófokozó allélt hordozót ultragyors metabolizálónak tekintettük (részletek: Függelék, F.3. táblázat). A CYP genotípust, illetve a CYP genotípusok alapján becsült fenotípust összevetettük a májszövetminták CYP-szelektív aktivitásaival és -mRNS-expressziójával (17. ábra).

 

A CYP2C9 genetikai variabilitás sokkal egyértelműbb képet eredményezett a CYP2C9-aktivitásokban (17. ábra C), azonban az expresszióra semmilyen kihatással nem volt (N = 164) (4. táblázat) (D13). A CYP2C9*3 allél, amely a 42614A>C mutáció (rs1057910) miatt bekövetkező Ile359Leu aminosavcseréhez vezet, szignifikánsan csökkentette a CYP2C9-szelektív tolbutamid 4-hidroxiláz- aktivitást, míg a CYP2C9*2 allél hatása csak a két polimorf allélt (CYP2C9*2/*2 és CYP2C9*2/*3) hordozó májszövetmintákban jelent meg (17. ábra C, 4. táblázat). Mivel a CYP2C9*2-ben található 3608C>T báziscsere (rs1799853) kapcsoltan jelenik meg a CYP2C8*3-ban lévő 2130G>A (rs11572080) SNP-vel (Yasar, 2002), kézenfekvő volt a CYP2C8*3 és a tolbutamid 4‑hidroxiláz-aktivitás közti összefüggés értékelése. Bár a CYP2C9 3608C>T (rs1799853) és a CYP2C8 2130G>A (rs11572080) kapcsoltságát kimutattuk (a kapcsoltságot jelző D’: 0,87; a valószínűséget jelző LOD: 18,8), a CYP2C8*3 allél egyáltalán nem befolyásolta a tolbutamid 4-hidroxilezését (részletek a D13 publikációban).

 

 

A CYP fenotípus becslésekor a CYP genotípus mellett érdemes figyelemmel lenni a CYP-aktivitást és/vagy -expressziót módosító nem genetikai tényezőkre is. Szem előtt kell azonban tartani, hogy a fenokonverzió eredménye genotípusfüggő lehet. Ugyanis egy CYP-gátlószer egy genotípusosan normál (pl. CYP2D6*1/*1) vagy intermedier metabolizálóból (pl. CYP2D6*1/*4) gyenge metabolizáló fenotípust idézhet elő, míg a genotípusosan gyenge metabolizáló (pl. CYP2D6*4/*4) nulla aktivitását nem befolyásolja a gátlószer. Érdemes végiggondolni egy csökkent enzimaktivitást eredményező CYP-variáns indukcióját is. Például egy CYP2C9*2/*2 genotípusú, gyenge metabolizálónak minősített személynél induktorvegyület hatására fokozódhat a CYP2C9 gén expressziója, a genotípusosan csökkent aktivitású enzim mennyisége megnőhet, ami intermedier metabolizáló fenotípust eredményezhet.

 

Összegezve megállapíthattuk, hogy a genetikai és nem genetikai fenokonverziós tényezők hatása eltérő arányban jelentkezett a májszövetdonorok CYP fenotípusában (CYP-aktivitásában) (5. táblázat). A genetikai polimorfizmus alapján a legnagyobb arányban (a májszövetminták több mint 2/3-ánál) a CYP2D6-aktivitás becsülhető volt (D16), míg a CYP2B6-aktivitást a májszövetminták alig több 1/4-énél támasztotta alá a genetikai háttér (D12). A nem genetikai tényezőknek köszönhető fenokonverzió a májszövetminták 15–34%-ánál magyarázta a megváltozott CYP-aktivitást. A szövetminták 15–39%-ánál azonban nem találtunk olyan nem genetikai faktorokat, amelyek alátámasztották volna a genotípus alapján becsült CYP fenotípustól való eltérést (genotípus–fenotípus „mismatch”). Indokolt felvetni annak lehetőségét, hogy a CYP-polimorfizmus meghatározása során nem azonosítottuk az összes, CYP-aktivitást módosító genetikai tényezőt vagy nem volt információnk minden olyan nem genetikai tényezőről, amely befolyásolhatta a CYP fenotípust. Jó példa ez utóbbira a dohányzás CYP1A2-expressziót indukáló hatásának értékelése (D11).

 

 

A májszövetdonorok dohányzási aktivitásáról hiányos információk álltak rendelkezésre, ezért kiegészítő vizsgálatként pszichiátriai betegeknél értékeltük a dohányzás hatását a CYP1A2-expresszióra (D11). Mivel a perifériás vérből izolálható leukociták CYP1A2-expressziója tükrözi a máj CYP1A2-enzimaktivitását (lásd 4.3.1., D20), a CYP1A2-mRNS-expressziót a betegek leukocitáiban határoztuk meg. Azonban a pontos dohányzási szokások ismeretében sem lehetett szignifikáns különbséget kimutatni a dohányos és nem dohányos betegek CYP1A2-mRNS-expressziója között. Viszont a CYP1A2-polimorfizmus, különös tekintettel a –163C>A (rs762551) SNP-re, és a dohányzás együttes hatását vizsgálva megállapíthattuk, hogy dohányosok között a vad típusú –163C/C-t hordozó betegekhez képest szignifikánsan magasabb CYP1A2-expresszió volt tapasztalható a –163C/A és –163A/A-t hordozó betegeknél (18. ábra). Ugyanakkor hasonló összefüggést nem találtunk a nem dohányosoknál. Mindez azt is jelentette, hogy a fokozott CYP1A2-expresszió nem kizárólag a CYP1A2*1F allélt hordozó dohányos betegekre, de minden olyan dohányosra igaz, akik –163A-t hordoznak heterozigóta vagy homozigóta formában (pl. CYP1A2*1L, CYP1A2*1M, CYP1A2*1V, CYP1A2*1W allélt hordozó dohányosokra).