不同人群因药酶的多态性不同，即使在同一标准治疗剂量下，也会出现显著不同的效果，对于EM和IM者而言，其血药浓度无疑是在正常治疗范围内；然对PM者而言，已经达到中毒范围，而对于UM者而言，则仍处于无效范围内。
海军总医院 孙忠实
所有进入机体的药物均主要在肝脏（次为小肠）经过Ⅰ相反应（氧化还原、水解反应）和/或Ⅱ相反应（结合反应）代谢降解。Ⅰ相反应的形式有多种，包据脂肪酸化合物氧化、芳香族化合物羟化、磺氧化、N-氧化或N-羟化、N/O/S-去烷基化、去卤素化以及氧化或还原。Ⅰ相代谢反应的结果分别为代谢物失活；代谢物与母体等效，如氟伏沙明→去甲氟伏沙明；代谢物增效，如氯沙坦→E-3174，代谢物毒性增加如对乙酰氨基酚→N-乙酰基苯醌亚胺（NAPQI），以及前体药物转变为活性型如可待因→吗啡。Ⅱ相反应的结果，主要是将非极性代谢物与甲基、乙酰基、磺基、葡萄醛酸以及谷胱甘肽等结合后，转变为极性代谢物而易从肾脏排泄。大多数药物是先经Ⅰ相反应再经Ⅱ相反应后消除，少数药物只经过Ⅰ相反应或Ⅱ相反应后消除。最终由非极性化合物转变为极性化合物排出体外。
参与Ⅰ相反应最重要的酶是细胞色素氧化酶（CYP450），这是一个超家族药酶，迄今已知人体内有57个家族，17个亚族，约221种酶。其他还有环氧化酶、脂肪酶、水解酶、乙醇（醛）脱氢酶、氨基氧化酶等；Ⅱ相反应有N-乙酰基转移酶2（NAT2）、尿核苷二磷酸葡萄糖苷酰转移酶（UGT1A1）、硫嘌呤甲基转移酶（TPMT）、甲基转移酶、磺基转移酶、葡萄醛酸转移酶、谷胱甘肽转移酶等。因CYP450酶系既多又重要，故常将其作为所有酶系的代表而简称为药酶（孙忠实，朱珠.2000）。
药酶活性对药物代谢的影响
参与Ⅰ相和/或Ⅱ相反应的全部药酶，在肝脏的分布与其功能并非完全呈正相关，如按重量比，CYP3A4在肝脏中约占29%，在全部药酶的功能中占了34%，即临床常用药的45%～60%均为其所代谢；而CYP2D6虽在肝脏中仅占1%，但其作用在全部药酶中占了14%，可见此酶极为重要，许多作用于神经系统和心血管系统的药物均为此酶所代谢。此外，每种药酶催化能力的变异程度也不尽相同，如最常见的CYP3A4，在不同人群中其代谢能力可相差20～90倍，CYP1A2可相差约40倍，CYP2E1仅相差20倍，而CYP2D6可相差高达1 000倍以上。无可置疑，代谢能力越强的药酶，对代谢性药物相互作用的影响越大，临床后果也越严重。
等位基因对药酶活性的影响
已知每一段具有专一遗传性状和功能的DNA称为基因。一对染色体中两条染色单体上相同位置的DNA片段，就是一对等位基因（Alleles）。故等位基因可定义为“位于一对同源染色体的相同位置上，控制某一性状的、不同形态的基因”；或定义为“一对相同基因中的一个来自亲代基因的序列改变”（Alternate sequences of the same gene，1 inherited from each parent.）。为与原正常基因相区别，即在该基因左上角加“*”号表示，如CYP2D6，其等位基因为CYP2D6*9。
一般而言，等位基因所编码表达的药酶，除少数功能正常外，绝大多数的功能均被减弱或缺失。如在一个群体内，某些人的同源染色体的某个相同座位上的等位基因（因多次遗传拷贝或自我复制）超过2个以上，甚至有几十个基因时，就称为复等位基因（Multiple alleles）。简言之，同一基因中的不同变异称为复等位基因。迄今等位基因最多的是CYP2D6s，它有100多个，包括功能正常的CYP2D6*1、*2、*33、*35；功能降低的CYP2D6*9、*10、*17、*36、*41；功能增强的CYP2D6*1×N、*2×N、*35×N，N= *1、*2、*33、*41（均为复等位基因）；以及功能全无的CYP2D6*3、*4、*5 、*6 、*7、 *8、*11、*12、*13、*14、*15*、 16*、18*、19*、20*、21*、38*、40*、*42、*43、*44等。其次是CYP2C9，它有30多个等位基因。
基因多态性对药酶的影响
基因DNA序列的变异可使其编码的药酶缺失，表达与活性的增加或降低。药物基因组学的核心是药物反应（药酶）的遗传多态性，遗传多态性是药物基因组学的分子基础，即单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs）是药物基因组学的标志之一。药物遗传多态性表现为药物代谢酶的多态性（当然还有许多侯补基因如药物转运体、受体、离子通道以及作用靶位的多态性），在个体之间的这种SNPs差异大约是1%到0.1%，故只要单基因变异在人群中发生率大于1%，即可称为遗传多态性。它们的存在使变异等位基因之间有可能产生纯合子、杂合子等多种遗传多态性的型式：如由2个野生型（Wild-type，功能正常）或1个功能正常、1个部分正常的CYP2D5等位基因编码的“正常型”CYP450，前者可称为纯合子广泛（快）代谢型药酶（Homozygous extensive metabolizers； homozygous EM），后者称为杂合子快代谢型药酶，二者均可简称快代谢型，为正常人所具有，约占人群的75%～85%，这类人群在标准剂量时即有较好的反应；由2个变异型等位基因（Variant alleles，功能减弱或缺失）编码的“无活性或缺失的”CYP450，即称为纯合子慢代谢型药酶（Poor metabolizers；PM），简称慢代谢型，约占人群的5%～10%。这类人群因代谢受阻，药物易蓄积体内而中毒，故必须适当减量。在PM中，CYP2D6约占10%，2C9约占4%，2C19约占3%～21%；在IM中，CYP2D6约占35%，2C9约占38%，2C19约占24%～36%；在EM中，CYP2D6约占48%，2C9约占58%，2C19约占79%～97%；在UM中CYP2D6约占7%，2C9与2C19暂无资料。由1个野生型和1个变异型等位基因；或1个有活性、1个无活牲；或1个无活性1个有部分活性的CYP2D6编码的CYPP450，功能稍欠完整或略有减弱，即为中间型代谢药酶（Intermediate metabolizers；IM），又称杂合子代谢型药酶（Heterozygous metabolizers），在人群中占30%～50%，这类人群在略低于平均标准剂量下，即可获最佳疗效，从临床意义看， 因IM与EM所致影响差别不大，故现在多将此合而为一。如由至少3个或更多、甚至几十个功能正常的野生型等位基，通过一次复制或多次复制而成的基因，当然其所编码的CYP450功能极强，故称为超速代谢型药酶（Ultrarapid metabolizers，UM），简称超快代谢型，在人群中占5%～10%。在UM中CYP2D6约占5%。这类人群如仍给予标准剂量，则不能获得应有的效果，必须适当增加剂量。
