摘要
个体间药物疗效和毒性的差异仍然是临床药物治疗中的主要挑战。尽管药物基因组学已显著推进了个性化医学的发展,但仅靠宿主遗传变异无法完全解释药物处置、反应和不良反应的差异。越来越多的证据表明,人类肠道微生物群作为补充宿主药物代谢酶的功能相关代谢层,催生了药微生物组学这一领域。该学科研究药物与微生物群落之间的双向相互作用,这些相互作用影响药物的吸收、代谢、肠肝循环和药效动力学结果。
肠道微生物群可以通过多种酶促反应(包括脱共轭、还原和脱羧)直接生物转化或截留药物,从而改变全身药物暴露和毒性。同时,微生物衍生的代谢物和胆汁酸介导的信号通路调控宿主药物代谢酶和转运蛋白,包括细胞色素P450酶和ATP结合盒转运蛋白。相反,许多常用药物——如抗生素、化疗药物、靶向治疗、免疫治疗、精神药物和质子泵抑制剂——可以显著重塑微生物组成和功能,导致菌群失调,进而反馈影响药物代谢和治疗效果。
本综述总结了微生物群-药物相互作用在关键治疗领域(包括肿瘤学(化疗和免疫治疗)、神经精神疾病和代谢疾病)的机制基础和临床相关性。文章讨论了微生物β-葡萄糖醛酸酶介导的伊立替康再激活、微生物群依赖的左旋多巴和抗抑郁药药代动力学调节,以及微生物群驱动的免疫检查点抑制剂疗效差异等成熟案例,以阐明因果关系。文章还强调了新兴的微生物组指导策略——如选择性抑制微生物酶、微生物群调节和基于微生物生物标志物的患者分层。
最后,我们探讨了在多组学和系统药理学框架内将药微生物组学与药物基因组学整合的应用,强调了其对预测建模和精准药物代谢的意义。
关键词
药微生物组学、药物代谢、肠道微生物群、外源物质生物转化、药代动力学、精准药物治疗
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