药物代谢是一种酶促动力学过程

药物代谢的差异实质上是酶的变异，包括酶结构、酶含量以及酶活性调控机制的变异。引起药物代谢酶变异的因素多种多样，大多数药物代谢酶均存在有临床意义的遗传多态性，包括细胞色素P450（cytochrome P450，CYP450），超家族（CYP1A1， CYP1A2，CYP1B1，CYP2A6，CYP2B6，CYP2C8，CYP2C9，CYP2C19，CYP2D6，CYP2E1，CYP3A4，CYP3A5，CYP3A7等）、乙醛脱氢酶（ALDH）、乙醇脱氢酶（ADH）、环氧化物酶、二氢嘧啶脱氢酶（DPD）、酯酶、多巴胺β羟化酶（DH）、超氧化物歧化酶（SOD）、N－乙酰基转移酶、谷胱甘肽转移酶A／M／T／P（GST－T，GST－P）、儿茶酚氧位甲基转移酶（COMT）、硫嘌呤甲基转移酶（APMt）、组胺甲基转移酶（HMt）、尿苷三磷酸葡萄糖醛酸基转移酶（UGT）、酚磺酰基转移酶（PST）等。

近年来药物转运体的遗传多态性研究日益深入，其在调节药的吸收、分布、排泄中发挥着重要作用。药物转运体存在于细胞膜上，依转运的方向分为两类：一类是外排性转运蛋白，如P－糖蛋白（P－GP）、多药耐药相关蛋白（MRP）和乳腺癌耐药蛋白等；另一类是摄取性转运蛋白，如有机阴离子转运蛋白，有机阳离子转运体和寡肽转运体等。

P－糖蛋白是多药耐药基因的产物，由MDR1基因编码，能抑制许多药物在脑中的蓄积，如环孢素、地塞米松、地高辛、长春碱、多潘立酮等。编码P－GP基因MDR1至少有48个单核苷酸多态性，这些多态性的分布表现出明显的种族差异性。欧洲人和美国白种人MDR1纯合子个体C和T等位基因频率为25%左右，非洲人TT等位基因频率为6%。MDR1基因型与人体P－GP的底物代谢相关，如在韩国人中，3435T和3435TT基因型个体中地高辛口服清除率比正常个体低26．6%；日本人口服地高辛后，3435TT基因型个体AUC（0～4h）比CT和CC基因型个体降低20．4%。

具有突变等位基因3435T的个体的P－GP活性降低。3435C等位基因在非裔美国人中的发生率为84%，在英国人中的发生率为48%，表现了显著的种族差异，因此，在不同的种族中应用PGP底物药时，需注意种族因素的影响。

多药耐药相关蛋白基因的变异位点也存在种族差异。目前发现MRP1基因SNP变异位点81个，MRP2基因41个，MRP3基因30个，MRP4基因230个，MRP5基因76个，MRP8基因102个和MRP9基因70个。研究表明，MRP2是一种特异性有机离子通道蛋白，主要与铂类、表柔比星、依托泊苷、盐酸米托蒽醌、多柔比星等药物的抗药性和药物转运相关；MRP1与乳腺癌、肺癌等多种肿瘤的耐药相关。

有机阴离子转运蛋白（OATP）在肝、肾、脑和肠道等表达，在人类已发现9种SNP，OATP－C15对普伐他汀和SN－38（依立替康的活性代谢物）转运活性下降，表明依立替康药物反应个体差异与OATP－C基因多态性相关。