细胞色素 P450，亚家族 IIC，多肽 19

CYP2C19 是一种临床上重要的酶（ EC 1.14.13.80 ），可代谢多种药物，包括抗惊厥药美芬妥英、抗溃疡药如奥美拉唑、某些抗抑郁药和抗疟药氯胍。CYP2C19 基因的突变会导致这些药物的代谢不良（见609535）（Blaisdell 等人，2002 年）。

▼ 克隆与表达
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谢泼德等人（1989）分离出编码 CYP2C19 的 cDNA，这是人类 P450IIC 亚家族的新成员。从人肝脏分离的 RNA 的 Northern 印迹杂交显示基因表达的 10 倍个体间变异，表明表达可能是组成型的，不受环境因素的影响很大。这一发现与 CYP2A 亚家族（见122720）形成对比，后者的成员在表达水平上表现出 1,000 倍的个体间差异。

▼ 基因家族
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根据Nebert 等人的说法，到 1986 年夏天（1987）收集了来自 1 个原核生物和 8 个真核生物的 56 个 P450 基因产物的全长 cDNA 核苷酸序列和/或氨基酸序列形式的信息。内伯特等人（1987）对命名法提出了建议。根据氨基酸的异同，他们识别出至少8个哺乳动物P450基因家族，其中P450II家族至少有5个亚家族，P450 XI家族至少有2个亚家族。Nebert 等人指出的基因家族（1987）用罗马指趾表示的是 I、II、III、IV、XI、XVII、XIX 和 XXI。涉及类固醇代谢的最后 4 个指趾的选择源自之前的酶名称：XIB 是线粒体 11-β-羟化酶（ 610613 ）；XIA是15号染色体编码的线粒体胆固醇侧链裂解酶（118485）；XVII 是由 10 号染色体编码的类固醇 17-α-羟化酶（ 609300 ）；XIX 是由 15 号染色体编码的芳香酶（ 107910 ）；XXI 是 21-羟化酶（ 613815）由染色体 6p 编码。包括 CYP2C19 在内的 IIC 亚家族由一组“组成型表达”基因、一些苯巴比妥诱导基因和几个与性别特异性表达相关的基因组成。该亚科对应到人类的染色体 10q；同源基因座位于小鼠 19 号染色体上（Nebert 等，1987）。

▼ 基因功能
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研究Wrighton等（1993）和Goldstein 等人（1994）证明了人类肝脏中 CYP2C19 蛋白水平与微粒体 S-美苯妥英 4-prime-羟化酶活性之间的相关性。

Thum 和 Borlak（2000）研究了主要人类细胞色素 P450 基因在来自 6 名扩张型心肌病患者和 1 名动脉干转位患者和 2 名正常心脏样本的移植心脏的不同区域中的基因表达。细胞色素 2C19 的 mRNA 主要在右心室表达。发现组织特异性基因表达和酶活性之间有很强的相关性。Thum 和 Borlak（2000）得出的结论是，他们的研究结果表明，细胞色素 P450 单加氧酶和维拉帕米代谢基因的表达主要在心脏右侧发现，并认为这一观察结果可以解释某些心脏选择性药物缺乏疗效。

▼ 测绘
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通过体细胞杂交和原位杂交，Riddell 等人（1987）和Spurr 等人（1987）将一个细胞色素 P450 基因分配给染色体 10q24.1-q24.3，该基因具有美苯妥英 4-prime-羟化酶活性（CYP2C）。米汉等人（1988）将小鼠基因簇对应到 19 号染色体区域，该区域似乎与含有 CYP2C 基因座的人类 10 号染色体区域同源。7 或 8 个基因聚集在 1 cM 的小区域内。米汉等人（1988）发现小鼠中的 CYP2C 基因家族在基因座控制组成型芳烃羟化酶活性的 1-2 cM 范围内分离。尽管明显的重组可能表明 AHH 活性的控制是由不同但密切相关的基因座介导的，但Meehan 等人（1988）认为 AHH 活性是由 P450-2C 基因编码的。与小鼠和大鼠相比，人类在该簇中包含的基因更少。序列比较表明，人类 cDNA 克隆与已测序的大鼠形式的酶存在非同源性，这就提出了一个重要问题，即啮齿类动物模型对人类 P450 功能的适用性，例如在致癌作用中。

通过使用来自一组 9 个孤立的人-啮齿动物体细胞杂交体的 DNA 的 Southern 印迹杂交分析，Shephard 等人（1989）证明 CYP2C 基因位于人类 10 号染色体上。

Inoue 等人使用荧光原位杂交技术（1994）将 CYP2C 亚家族的 3 个基因 CYP2C8（ 601129 ）、CYP2C9（ 601130 ）和 CYP2C10 定位到染色体 10q24.1。使用 STS 和限制性映射的组合来表征 YAC 克隆，Gray 等人（1995）构建了一个包含 CYP2C 基因簇的 2.4-Mb 物理图谱。他们发现该簇在近端 10q24 上跨越大约 500 kb，包含 4 个按以下顺序和方向排列的基因： Cen--RBP4（ 180250 ）--CYP2C18（ 601131）--CYP2C19--CYP2C9--CYP2C8--tel。CYP2C10 特异性引物未提供来自 YAC 或人类基因组 DNA 的 PCR 产物，这表明 PCR 失败或 CYP2C10 经常被删除或不存在于基因组中并且是克隆人工制品。随后的Southern印迹分析暗示了后者。鉴于 CYP2C9 和 CYP2C10 序列在编码区仅显示 2 个碱基差异，而在 3-prime 非翻译序列中显示出显着差异，CYP2C10 似乎很可能是源自 CYP2C9 的克隆人工制品。格雷等人（1995）得出结论，除了提到的 4 个基因之外，10q24 簇中没有其他 CYP2C 基因。血清视黄醇结合蛋白基因 RBP4 非常接近，在小鼠中有对应物，这些基因连接在 19 号染色体上。

▼ 分子遗传学
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药物代谢

CYP2C19 是细胞色素 P450 酶，它是美苯妥英和许多其他药物代谢缺陷的部位。研究Wrighton等（1993）和Goldstein 等人（1994）证明了人肝脏中 CYP2C19 蛋白水平与微粒体 S-美苯妥英 4-prime-羟化酶活性之间的相关性。de Morais 等人确定了导致代谢不良表型的 CYP2C19 中的分子缺陷（1994）并被称为 CYP2C19*2 等位基因（ 124020.0001 ）。

德莫莱斯等人（1994）在 CYP2C19 基因 CYP2C19*3 中发现了一个新的突变，它导致了一个过早的终止密码子（W212X; 124020.0003 ）。7 名不是 CYP2C19*2 纯合子的日本弱代谢者要么是 CYP2C19*3 纯合子，要么是 2 个缺陷等位基因的杂合子。CYP2C19*2 和 CYP2C19*3 占可用日本弱代谢者的 100%（34 个等位基因），其中 CYP2C19*2 代表 25 个等位基因，CYP2C19*3 代表其余 9 个等位基因。CYP2C19*3 等位基因未在 9 名白种人代谢不良者中检测到。

Ohkubo 等人使用直接测序和亚克隆（2006）在 CYP2C19 基因中发现了一个新的突变，639C-G 颠换与 BamHI 识别位点重叠，因此被 PCR-RFLP 认为是 CYP2C19*3。大久保等人（2006）指出，许多人群研究仅使用 PCR-RFLP，并建议已鉴定为 CYP2Y19*3 的等位基因可能包括其他突变，应通过序列分析进行确认。

氯胍在肝脏中代谢为其活性形式环胍，推荐用于恶性疟原虫对氯喹耐药的疟疾化学预防。金子等人（1997）指出氯胍和美苯妥英代谢共分离，表明美苯妥英代谢差的人也会显示氯胍的治疗效果不佳。使用 PCR，Kaneko 等人（1997）确定了 CYP2C19*2 和 CYP2C19*3 突变在来自瓦努阿图 80 个岛屿中的 2 个岛屿的 493 个人中的分布，在那里疟疾流行。CYP2C19*2等位基因代表986个等位基因中的698个（70.6%），CYP2C19*3等位基因代表986个等位基因中的131个（13.3%）。只有 145 个个体具有至少 1 个野生型等位基因。通过分析氯胍和环胍的血清浓度，Kaneko 等人（1997）发现 CYP2C19 基因型预测了所有 20 名受检患者的氯胍代谢表型。数据表明，所研究的 493 名个体中有 348 名（70.6%）具有较差的代谢表型，这一发现对氯胍在该人群中的疗效具有重要意义。

抗惊厥药物美苯妥英代谢的遗传多态性表现出明显的种族异质性，弱代谢（PM）表型占东方人群的 13% 至 23%，但仅占白种人的 2% 至 5%。两个有缺陷的 CYP2C19 等位基因，CYP2C19*2 和 CYP2C19*3，占东方 PM 等位基因的 99% 以上，但仅占白种人 PM 等位基因的约 87%。弗格森等人（1998）在起始密码子 CYP2C19*4（ 124020.0004 ）中发现了一个缺陷，占白种人缺陷等位基因的另外 3%。

伊比努等人（1998）报道了 CYP2C19*5 等位基因，这是由血红素结合区的 arg433 到 trp 突变（R433W；124020.0002）引起的。估计等位基因的频率在中国人和高加索人中较低。该突变消除了重组酶对 S-苯妥英和甲苯磺丁脲的活性。Ibeanu 等人使用的 CYP2C19 等位基因命名法（1998）基于Daly 等人提出的建议（1996）。Romkes 等人报道的野生型等位基因（1991）被指定为 CYP2C19*1A。第二个野生型等位基因，由Richardson 等人描述（1995），被指定为 CYP2C19*1B。其他等位基因被指定为 CYP2C19*2、CYP2C19*3 和 CYP2C19*4。两个变异的 CYP2CP19*5 等位基因被称为 5A 和 5B。编号为 2、3、4、5A 和 5B 的等位基因产生无活性的酶。

布莱斯德尔等人（2002）分析了从不同种族背景的 3 个不同种族群体（包括白种人、亚洲人和非洲人）的 92 个健康个体的细胞系中获得的基因组 DNA，并在 CYP2C19 基因中鉴定了 39 个 SNP。那些在细菌表达系统中产生编码变化的 SNP 的表达，然后是 S-美苯妥英羟基化测定，揭示了 3 个仅存在于非洲后裔个体中的潜在缺陷等位基因。

刘等人（2006）调查了台湾 180 名汉族志愿者中 5 个细胞色素 P450 基因的弱和超快代谢者相关等位基因的频率，发现超过 50% 的 CYP2C19 和 CYP2D6（ 124030 ）基因型与中间代谢者表型相关. 刘等人（2006）建议这可能解释了为什么东亚参与者的临床试验中使用的药物剂量通常低于西方参与者的试验中使用的剂量。

用于抑制二磷酸腺苷诱导的血小板聚集的氯吡格雷是一种前药，必须在肝脏中被几种 CYP 蛋白代谢才能发挥活性。梅加等人（2009）在 162 名健康受试者中测试了 CYP 基因的功能性遗传变异、活性药物代谢物的血浆浓度和血小板抑制对氯吡格雷的反应之间的关联。然后，作者在一个单独的队列中检查了这些遗传变异与心血管结果之间的关联，该队列中有 1,477 名患有急性冠状动脉综合征的受试者，这些受试者在心肌梗塞中通过使用普拉格雷溶栓术优化血小板抑制来评估治疗结果的改善的试验中接受了氯吡格雷治疗。 TRITON-TIMI） 38. Mega 等人（2009）发现在接受氯吡格雷治疗的健康受试者中，至少有 1 个 CYP2C19 功能降低等位基因的携带者（约占研究人群的 30%）与氯吡格雷活性代谢物的血浆暴露量相比，相对减少了 32.4%。非携带者（P 小于 0.001）。在 TRITON-TIMI 38 中接受氯吡格雷治疗的受试者中，与非携带者相比，携带者在心血管原因死亡、心肌梗塞或中风风险的复合主要疗效结局中相对增加了 53%（12.1% 对 8.0% ；携带者的风险比为 1.53；95% 置信区间为 1.07 至 2.19；p = 0.01）并且支架血栓形成风险增加 3 倍（2.6% 对 0.8%；风险比，3.09；95% 置信度）间隔，1.19 到 8.00；p = 0.02）。梅加等人（2009）得出结论，在接受氯吡格雷治疗的人群中，与非携带者相比，功能降低的 CYP2C19 等位基因携带者的氯吡格雷活性代谢物水平显着降低，血小板抑制作用减弱，主要不良心血管事件（包括支架血栓形成）发生率更高。

西蒙等人（2009）研究了连续登记在法国全国登记处的 2,208 名患有急性心肌梗塞并接受氯吡格雷治疗的患者。然后，他们评估了调节氯吡格雷吸收（ABCB1；171050）、代谢激活（CYP3A5、605325和 CYP2C19）和生物活性（P2RY12、600515和 ITGB3、173470）等位基因变异的关系） 1 年随访期间因任何原因死亡、非致命性中风或心肌梗塞的风险。在随访期间，225 名患者死亡，94 名患者发生非致死性心肌梗死或卒中。CYP3A5、P2RY12 或 ITGB3 中选定的 SNP 均与不良结果的风险无关。具有 ABCB1 的 2 个变异等位基因（核苷酸 3435 处的 TT）的患者在 1 年时的心血管事件发生率高于 ABCB1 野生型基因型（核苷酸 3435 处的 CC）患者（15.5% 对 10.7%；调整后的风险比为 1.72；95 % 置信区间，1.20 到 2.47）。携带任何 2 个 CYP2C19 功能丧失等位基因（*2、*3、*4 或 *5）的患者的事件发生率高于没有的患者（21.5% 对 13.3%；调整后的风险比为 1.98；95%置信区间，1.10 到 3.58）。其中 1,西蒙等人（2009）得出的结论是，在接受氯吡格雷治疗的急性心肌梗塞患者中，携带 CYP2C19 功能丧失等位基因的患者发生后续心血管事件的几率高于未服用的患者。

陶伯特等人（2009）发现，当在人微粒体中与 CYP2C19 一起孵育时，氯吡格雷不会生物转化为活性 2-氧代-氯吡格雷。相比之下，奥美拉唑在同一系统中转化为其活性形式。陶伯特等人（2009）得出结论，CYP2C19 基因中的 SNP 可能仅代表参与氯吡格雷激活的真正因果基因变体的标签。

在对 359 名不相关的中国大陆人（包括 103 名汉族、107 名哈萨克人和 149 名维吾尔人）进行的一项基于人群的研究中，Wang 等人（2009）发现 3 个组合基因型的频率，1 个用于预测的 CYP2C19 代谢不良（CYP2C19*2/CYP2C19*3）和 2 个用于预测的高水平 CYP2E1（124040）（CYP2E1*5B 和 CYP2E1*6）转录，与中国汉族人口（16.5%、35.9% 和 44.7%）相比，中国哈萨克族（分别为 7.5%、19.6% 和 28.0%）和维吾尔族（8.1%、22.8% 和 33.6%））。研究结果表明，与 CYP2C19 和 CYP2E1 酶活性相关的疾病易感性或药物反应可能因中国大陆不同种族人群而异。

▼ 等位基因变体（ 4 精选示例）：
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.0001 甲苯妥英，代谢不良
氯吡格雷代谢
不良，包括氯吡格雷，代谢不良，包括
CYP2C19, 681G-A（ rs4244285 ）
这种等位基因变体也称为 CYP2C19*2 和 CYP2C19m1。

de Morais 等人发现了CYP2C19 的主要缺陷，该缺陷导致 S-美苯妥英代谢不良（PM）表型（ 609535 ）（1994）是外显子 5 中第 681 位核苷酸的 G 到 A 突变，该突变产生了异常剪接位点。这一变化改变了 mRNA 从 215 位氨基酸开始的阅读框，并在下游 20 位氨基酸处产生了一个过早的终止密码子，导致一种截断的、无功能的蛋白质。德莫莱斯等人（1994）证明 10 名白种人中有 7 名和 17 名日本人代谢不良者中有 10 名是这种缺陷的纯合子。发现缺陷等位基因的遗传与 PM 性状的遗传一致。为了确定缺陷的性质，由于 CYP2C19 的基因组序列尚不清楚，德莫莱斯等人（1994）根据经验开发了用于内含子 4/外显子 5 连接的引物。这涉及基于 CYP2C9 中该区域的序列对内含子 4 使用多个引物，这是一个密切相关的基因，在上游区域和几个外显子中与 CYP2C19 具有 95% 的相似性，以及 CYP2C19 外显子 5 的特异性反向引物。由于剪接位点异常，在外显子5的开头（从643到682）发生了40-bp的缺失，导致215-227氨基酸缺失。截短的蛋白质有234个氨基酸，将失去催化活性因为它缺少血红素结合区。德莫莱斯等人（1994）为有缺陷的 CYP2C19 等位基因开发了一种简单的基于 PCR 的测试。

使用 PCR，Kaneko 等人（1997）确定了 CYP2C19*2 和 CYP2C19*3（ 124020.0003 ）突变在来自瓦努阿图 80 个岛屿中的 2 个岛屿的 493 个人中的分布，在那里疟疾流行。CYP2C19*2等位基因代表986个等位基因中的698个（70.6%），CYP2C19*3等位基因代表986个等位基因中的131个（13.3%）。只有 145 个个体具有至少 1 个野生型等位基因。进一步的研究表明，突变的纯合子或复合杂合子与氯胍代谢不良有关，推荐用于疟疾化学预防。数据表明，所研究的 493 名个体中有 348 名（70.6%）具有较差的代谢表型，这一发现对氯胍在该人群中的疗效具有重要意义。

在 1,419 名接受双重抗血小板治疗（包括氯吡格雷和阿司匹林）的急性冠状动脉综合征患者中，Giusti 等人（2007）发现 CYP2C19*2 多态性的携带者与血小板聚集研究评估的残留血小板反应性增加之间存在关联。氯吡格雷的活性代谢物来自复杂的生化反应，涉及多种 P450 亚型，包括 CYP2C19。

在对 359 名不相关的中国大陆人（包括 103 名汉族、107 名哈萨克人和 149 名维吾尔人）进行的一项基于人群的研究中，Wang 等人（2009）发现，与汉族人群（28.8%）相比，哈萨克族和维吾尔族人群中 CYP2C19*2 等位基因的频率显着降低（分别为 15.4% 和 16.1%）。

.0002 甲苯妥英，代谢不良
CYP2C19、ARG433TRP
这种等位基因变体也称为 CYP2C19*5。

在一个表现出不良美苯妥英代谢表型的白族中国人（ 609535 ）中，Xiao 等人（1997）确定了 CYP2C19m1 等位基因（ 124020.0001 ）的复合杂合性和 CYP2C19 基因外显子 9 核苷酸 1297 处的新型 C 到 T 突变，导致血红素结合中的 arg433 到 trp（R433W）取代地区。

伊比努等人（1998）也报道了 CYP2C19*5 变异，并估计等位基因在中国人和白种人中的频率较低。该突变消除了重组酶对 S-美苯妥英和甲苯磺丁脲的活性。

.0003 甲苯妥英，代谢不良
Proguanil, 不良代谢, 包括
CYP2C19, TRP212TER（ rs4986893 ）
这种等位基因变体也称为 CYP2C19*3 和 CYP2C19m2。

德莫莱斯等人（1994）在日本弱代谢者的 CYP2C19 基因外显子 4 中的第 636 位核苷酸处发现了 G 到 A 突变（ 609535 ）。该突变导致过早终止密码子（trp212 到 ter；W212X）。

使用 PCR，Kaneko 等人（1997）确定了 CYP2C19*2（ 124020.0001 ）和 CYP2C19*3 突变在来自瓦努阿图 80 个岛屿中的 2 个岛屿的 493 个人中的分布，在那里疟疾流行。CYP2C19*2等位基因代表986个等位基因中的698个（70.6%），CYP2C19*3等位基因代表986个等位基因中的131个（13.3%）。只有 145 个个体具有至少 1 个野生型等位基因。进一步的研究表明，突变的纯合子或复合杂合子与氯胍代谢不良有关，推荐用于疟疾化学预防。数据表明，所研究的 493 名个体中有 348 名（70.6%）具有较差的代谢表型，这一发现对氯胍在该人群中的疗效具有重要意义。

在对 359 名不相关的中国大陆人（包括 103 名汉族、107 名哈萨克人和 149 名维吾尔人）进行的一项基于人群的研究中，Wang 等人（2009）发现 CYP2C19*3 等位基因的频率在 3 个组中相似（分别为 7.2%、8.0% 和 9.4%）并且高于白种人报告的频率（0%）。

.0004 甲苯妥英，代谢不良
CYP2C19, MET1VAL（ rs28399504 ）
这种等位基因变体也称为 CYP2C19*4。

弗格森等人（1998）在 CYP2C19 的起始密码子中发现了 A-to-G 突变，导致了 met1-to-val 替换，在高加索弱代谢者中（ 609535 ）。白种人中等位基因的频率为 0.6%。表达研究和体外转录/翻译测定证实 CYP2C19*4 代表有缺陷的等位基因。