CYP1A2、N-アセチルトランスフェラーゼ2、キサンチンオキシダーゼ、CYP2A6の酵素活性のin vivo評価のカフェイン代謝比

シトクロムP450（CYP）およびその他の代謝酵素のプローブ基質による表現型化は、薬物および環境化学物質のin vivo代謝に対する遺伝子、環境、民族の効果を評価するために広く使用されています。尿、血漿、または唾液中のカフェイン代謝比は、CYP1A2、N-アセチルトランスフェラーゼ2（NAT2）、キサンチンオキシダーゼ（XO）およびCYP2A6酵素活性の指標として広く使用されています。プラズマまたは唾液サンプルを使用してパラクサンチンとカフェイン（17x/137x）の比率を測定する表現型は、CYP1A2活性の多くの測定値とよく相関しています。カフェイン表現型のさまざまな尿代謝比が提案されていますが、提案されているすべての尿代謝比について欠点が実証されています。いくつかのグループは、（1-メチルキサンチン（1x） + 1-メチル尿酸塩（1u） + 5-アセチルアミノ-6--メチルアミノ-3-メチルラシル（AFMU））の尿比を提案しています。+ 1U + AFMU）/17U CYP1A2活性の好ましい代謝比（尿流量とは無関係）。NAT2、XO、またはCYP2A6酵素活性の最良の尿代謝比については、コンセンサスはありません。カフェインは、さまざまな集団におけるCYP1A2、NAT2、XO、およびCYP2A6のin vivo活性と、これらの活性に対する多くの要因の効果を評価するために、さまざまなグループによって使用されています。カフェインは、いくつかの酵素を同時に表現型にするために「カクテル」の構成要素としても使用されています。結論として、プローブ基質としてカフェインを使用した表現型療法は、その使用に関連する制限にもかかわらず、疫学的および薬物薬物相互作用研究におけるCYP1A2、NAT2、XO、およびCYP2A6活性の有用な評価を提供する可能性があります。

Phenotyping by probe substrates of cytochrome P450 (CYP) and other metabolizing enzymes is widely used to assess the effects of genes, environment and ethnicity on the in vivo metabolism of drugs and environmental chemicals. The caffeine metabolic ratio, in urine, plasma or saliva, has been used extensively as an index of CYP1A2, N-acetyltransferase 2 (NAT2), xanthine oxidase (XO) and CYP2A6 enzymatic activities. Phenotyping using plasma or saliva samples to measure the paraxanthine to caffeine (17X/137X) ratio correlates well with many measures of CYP1A2 activity. Various urinary metabolic ratios for caffeine phenotyping have been proposed, but shortcomings have been demonstrated for all the proposed urinary metabolic ratios. Several groups have proposed the urinary ratio of (1-methylxanthine (1X) + 1-methylurate (1U) + 5-acetylamino-6-formylamino-3-methyluracil (AFMU)) to 1, 7-dimethylurate (17U) i.e. (1X + 1U + AFMU)/17U as the preferred metabolic ratio for CYP1A2 activity (independent of urine flow rate). There is no consensus on the best urinary metabolic ratio for NAT2, XO or CYP2A6 enzymatic activities. Caffeine has been used by different groups to evaluate the in vivo activity of CYP1A2, NAT2, XO and CYP2A6 in different populations and the effect of many factors on these activities. Caffeine has been also used as a constituent of a "cocktail" to phenotype several enzymes simultaneously. In conclusion, phenotyping using caffeine as a probe substrate may still provide useful assessment of CYP1A2, NAT2, XO and CYP2A6 activities in epidemiologic and drug-drug interaction studies despite the limitations that are associated with its use.