慢代谢者

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慢代谢者(Poor Metabolizer,简称 PM),是指由于遗传变异导致体内特定药物代谢酶(如 CYP450、UGT 等)活性显著降低甚至完全缺失的一类人群。在药物基因组学中,这是一个极具临床风险的表型。对于主要经该酶清除的活性药物(如美托洛尔),PM 患者极易发生药物蓄积中毒;而对于需要该酶活化的前体药物(如氯吡格雷、可待因),PM 患者则无法生成活性成分,导致治疗失败。识别慢代谢者是实现精准医疗和个体化给药的核心环节。

Poor Metabolizer (PM)
Pharmacogenetic Phenotype (点击展开)
酶活性缺乏 • 极端表型
定义 代谢酶活性严重缺陷
遗传基础 双等位基因功能缺失
(如 *4/*4, *2/*3)
人群比例 CYP2C19 (亚洲人 15-20%)
CYP2D6 (白人 5-10%)
活性药后果 中毒风险 (浓度过高)
前体药后果 疗效丧失 (无法激活)
对策 大幅减量 或 换药
相关酶 CYP2D6, CYP2C19
UGT1A1, DPD

遗传机制:两个坏掉的零件

PM 表型通常遵循常染色体隐性遗传模式。一个人拥有两条染色体(分别来自父母),只有当两条等位基因均发生功能缺失突变(Loss-of-function alleles)时,才会表现为慢代谢者。

  • 无功能等位基因:
    例如 CYP2D6*4(剪接缺陷)或 CYP2C19*2(剪接缺陷)。这些基因突变导致产生的酶蛋白结构截断或完全不表达。
  • 基因型与表型对应:
    PM (慢代谢): *2/*2 或 *2/*3(双侧突变,酶活性 ≈ 0%)。
    IM (中间代谢): *1/*2(单侧突变,酶活性 ≈ 50%)。
    EM (快/正常代谢): *1/*1(双侧正常,酶活性 100%)。

临床后果:双刃剑效应

是“毒”还是“水”?

慢代谢者的临床结局完全取决于药物本身的性质:它是直接发挥作用的“活性药物”,还是需要代谢激活的“前体药物”。

药物类型 PM 患者体内变化 临床案例
活性药物
(Active Drug)
                   ↑ 血药浓度飙升
↓ 清除率极低
后果:药物中毒
美托洛尔 (CYP2D6 PM):心动过缓、低血压。
华法林 (CYP2C9 PM):严重出血。
5-FU (DPD PM):致死性骨髓抑制。
前体药物
(Prodrug)
                   ↓ 活性产物极少
↑ 母药(无活性)堆积
后果:治疗无效
氯吡格雷 (CYP2C19 PM):无法生成活性硫醇,支架内血栓风险激增。
可待因 (CYP2D6 PM):无法转化为吗啡,止痛无效。

经典案例:种族差异

慢代谢者的发生率存在显著的种族差异,这是制定区域性用药指南的基础。

  • CYP2C19 PM (氯吡格雷):
    亚洲人: 发生率极高 (15% - 20%)。因此,亚洲心脏病患者使用氯吡格雷前强烈建议基因检测。
    白种人: 发生率较低 (2% - 5%)。
  • CYP2D6 PM (精神类药物):
    白种人: 发生率较高 (5% - 10%)。
    亚洲人: 发生率较低 (< 1%),但亚洲人多为“中间代谢者”(IM, CYP2D6*10)。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Ingelman-Sundberg M. (2005). Genetic polymorphisms of cytochrome P450 2D6 (CYP2D6): clinical consequences, evolutionary aspects and functional diversity. The Pharmacogenomics Journal.
[基石文献]:全面总结了 CYP2D6 的 PM 表型,定义了 *3, *4, *5 等关键无功能等位基因。

[2] Mega JL, et al. (2009). Cytochrome p-450 polymorphisms and response to clopidogrel. New England Journal of Medicine.
[临床铁证]:在大规模临床试验中证实,CYP2C19 慢代谢者使用氯吡格雷后,心血管死亡、心梗和卒中的风险显著增加。

[3] CPIC Guidelines. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium Guidelines.
[用药指南]:全球公认的药物基因组学指南,明确建议对于 CYP2C19 PM 患者,抗血小板治疗应替换为替格瑞洛或普拉格雷。

           慢代谢者 (PM) · 知识图谱
对比表型 vs 超快代谢者 (UM) • vs 中间代谢者 (IM)
I相酶PM CYP2C19*2 (氯吡格雷失效) • CYP2D6*4 (心律药中毒)
II相酶PM UGT1A1*28 (Gilbert综合征/伊立替康毒性)
其他酶PM TPMT (硫唑嘌呤毒性) • DPD (5-FU毒性)