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1、LDR技术在个体化用药中的应用技术在个体化用药中的应用复星诊断 江培学什么是个体化治疗 ？个体化治疗(individualized drug therapy)是以每个 患者的信息为基础决定治疗方针，从基因组成或 表达变化的差异来把握治疗效果或毒副作用等应 答的个性，对每个患者进行最适宜药物疗法的治 疗。简言之：在合适的时间-对合适的人-使用合适的药 物-处方合适的剂量研究背景研究背景相同病症相同病症 相同治疗药物相同治疗药物 相同剂量相同剂量毒副反应毒副反应治疗作用治疗作用不起药效不起药效常见临床药物常见临床药物 治疗有效率治疗有效率哮喘、糖尿病、抑郁哮喘、糖尿病、抑郁 症等症等60%丙肝、骨
2、质疏松、风丙肝、骨质疏松、风 湿性关节炎湿性关节炎50%抗肿瘤药物抗肿瘤药物24%药物治疗的药物治疗的个体差异个体差异 现象无法用传统药动现象无法用传统药动 学和药效学解释学和药效学解释药物基因组学药物基因组学个体化治疗的必要性个体化治疗的目标 更好的治疗效果 更低的毒性反应 更好的生活质量 更佳的治疗效价比物竞天择 达尔文的进化论：变异是不定向的，而选择是定向的。 SNP(single nucleotide polymophism)，即单核苷酸多态是决定个体差异的最主要的遗传基础。广泛分布于人类全基因组，最大限度地代表了不同个体之间的遗传差异，是研究复杂疾病、药物敏感性及人类进化的重要标记。
3、 。91.ATCCTGTACCTACGTGTACAATAGTACTGATCATCTCTATGGG. 2.ATCCTGTTCCTACGTGTACAATAGTACTGATCATCTCTATGGG. 3.ATCCTGTACCTACGTGTACAATAGTACTGATCAGCTCTATGGG.123SNP1SNP2单核苷酸多态性（单核苷酸多态性（SNPs）SNP特点 生物进化中每100万年会有1%的SNP产生。 按照统计学计算，人类基因组上每隔1000bp左右就会存在一个 SNP位点。人类超过200万SNP。 SNP的存在导致生物个体之间大量功能蛋白是不 同的，这就导致了对药物反应的千差万别。变态反应
4、变态反应药动学药动学代谢代谢 吸收、分布、排泄吸收、分布、排泄药效学药效学靶向结合作用靶向结合作用 免疫系统免疫系统毒副作用毒副作用治疗作用治疗作用药物耐受药物耐受药物代谢酶药物代谢酶 药物转运蛋白药物转运蛋白药物靶蛋白、受体药物靶蛋白、受体 人类白血球抗原人类白血球抗原药物作用药物作用基因与药物作用的关系原理基因与药物作用的关系原理基基 因因蛋白合成蛋白合成举例：举例：抗癫痫药丙戊酸钠的相关代谢酶抗癫痫药丙戊酸钠的相关代谢酶CYP2C19 其基因最主要的两个突变位点其基因最主要的两个突变位点 CYP2C19*2:第第5外显子外显子681位位 GA CYP2C19*3:第第4外显子外显子636
5、位位 GA产生终止密码，过早终产生终止密码，过早终 止蛋白合成，产生止蛋白合成，产生无活无活 性性CYP2C19CYP2C19酶酶，降低降低对对 丙戊酸丙戊酸代谢代谢，使其在体，使其在体 内内蓄积蓄积，发生，发生毒副反应毒副反应SNP影响14 伊立替康（irinotecan）是治疗结直肠癌的化疗 药，由尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶 （UGT1A1）代谢。 伊立替康有严重的副作用：白细胞减少和严重 腹泻。 2005年8月美国FDA批准第一例通过检测 UGT1A1多态指导伊立替康剂量。个体化用药案例15 硝酸甘油是治疗心绞痛的特效药。线粒体 醛脱氢酶2（ALDH2）负责NO的形成， 而后者是硝酸甘油
6、发挥作用所必需的。 ALDH2第12个外显子在中国人中存在 GA多态，导致第508位氨基酸由谷氨 酸变成赖氨酸，而使ALDH2失效。 研究表明，在80个中国病人中，有21个 对硝酸甘油无效。案例二药品说明书FDA确认的与基因多态性基因基因药物（具有相似剂量调整的药物）药物（具有相似剂量调整的药物） CYP2C19氯吡格雷氯吡格雷(波立维）、伏立康唑、奥美拉唑、泮托拉波立维）、伏立康唑、奥美拉唑、泮托拉 唑、艾美拉唑、唑、艾美拉唑、 雷贝拉唑、地西泮、那非那韦雷贝拉唑、地西泮、那非那韦 CYP2C9塞来考昔、华法林塞来考昔、华法林 CYP2D6阿托西汀、文拉法辛、利哌利酮、塞托溴胺吸入、阿托西汀
7、、文拉法辛、利哌利酮、塞托溴胺吸入、 他莫昔芬、噻吗洛尔、氟西汀、奥氮平、西维美林、他莫昔芬、噻吗洛尔、氟西汀、奥氮平、西维美林、 托特罗定、特比萘芬、曲马多、氯氮平、阿立哌唑、托特罗定、特比萘芬、曲马多、氯氮平、阿立哌唑、 美托洛尔、普萘洛尔、美托洛尔、普萘洛尔、 卡维地洛、普罗帕酮、硫利达嗪、普罗替林、可待卡维地洛、普罗帕酮、硫利达嗪、普罗替林、可待 因因 DPYD卡培他滨、氟尿嘧啶乳膏和外用液卡培他滨、氟尿嘧啶乳膏和外用液 G6PD拉布立酶、氨苯砜、伯氨喹、氯喹拉布立酶、氨苯砜、伯氨喹、氯喹 NAT利福平、异烟肼、吡嗪酰胺利福平、异烟肼、吡嗪酰胺 TPMT硫唑嘌呤、硫鸟嘌呤、硫唑嘌呤、硫
8、鸟嘌呤、6-巯基嘌呤巯基嘌呤 UGT1A1(*2依立替康依立替康(Irinotecan)CYP2C9涉及涉及120种左右的药物代谢种左右的药物代谢对药物代谢的对药物代谢的 影响影响正常代谢正常代谢稍微降低稍微降低显著降低显著降低稍微降低稍微降低CYP2C9位点位点*1*2*3*4*5*6*11基因型基因型 及其分布及其分布野生型野生型 或参照型或参照型白人、亚洲人白人、亚洲人日本日本 人人非洲人非洲人代表药物代表药物 华法林华法林CYP2C9*1正常剂量正常剂量 CYP2C9*2（36等）代谢减慢，需降等）代谢减慢，需降 低药量低药量 其他药物其他药物 苯妥英、氟西汀、磺胺甲基异恶唑等苯妥英、
9、氟西汀、磺胺甲基异恶唑等卫医发2007180号-检验目录中基因检测的部 分内容1 根据基因多态性检测结果选择治疗药物，如卡马西平 、丙戊酸、伊马替尼、马拉维诺、那度胺、吉非替尼、 西妥昔单抗、帕尼单抗、曲妥珠单抗、达沙替尼等。2 根据药物代谢酶的基因多态性设计合适的用药剂量，如 华法林、波立维、伏立康唑、阿托伐他汀、他莫昔芬等 。3 根据基因多态性的检测结果，预测药物的毒副作用， 如伊立替康、氟尿嘧啶、异烟肼、硫唑嘌呤等。个体化基因检测的常见技术方法比较测序方法的不足： 灵敏度低：15%以上的变异才能检测到； 效率低：一次只能检测一个基因的一个片段； 试剂昂贵；操作复杂。个体化基因检测新技术-
10、LDR高温连接酶检测反应技术 （ligase detection reactio n, LDR）是一种新兴的 SNP分型检测方法。其原 理是高温连接酶检测到模 板DNA与两条探针DNA的 接头处存在着碱基错配， 则连接反应不能进行；即 如果探针与模板有一个碱 基不配对，连接反应不能 进行，如果探针与模板完 全互补，连接反应完成。12 Yong-Zhong Wang,Jun-Hua Xiao,Li-Hua Ruan.Detection of the rtA181V/T and rtN236T mutations associated with resistance to adefovir dip
11、ivoxil using a ligase detection reaction assay原理流程ACT G长度不同长度不同6065 长度（bp）ACA/CPCRLDRLDR技术优势1. 灵敏度高：1%以上的变异都可检测 ；2. 多基因高通量：同时进行20个位点的 检测；3. 操作简单，价格较低。华法林（ warfarin）药物基因个体化检 测华法林（warfarin）简介华法林是全世界最广泛的口服抗血栓药物。FDA估计在美国每年有超过200万人以华法林 预防血栓、突发心脏病和中风。中国每年新增400万患者使用华法林。华法林药物基因检测的意义美国每年基于基因的个体化药学服务，每年可 减少85
12、400起药物过量导致的出血事件，减少 17100起药量不足导致的卒中事件，每年可节 约11亿3千万美元的医疗费用开支。类推我国？Warfarin临床应用特点复杂的临床应用不同的个体有不同的药物反应； 狭窄的剂量范围；用药出血的高风险性。因不良反应紧急求诊事件数量华法林位居第二， 仅次于胰岛素。细胞色素P450 2C9基因（CYP2C9）CYP2C9是华法林代谢中一种主要的酶。多 态性CYP2C9变体使药物清除率降低。其中 2*和 3*是人群中最常见的基因变异位点。携带CYP2C9变异基因的个体对华法林更敏 感，并要求一个更低的剂量。CYP2C9与药物代谢Warfarin 的剂量与CYP2C9基
13、因型 Warfarin Dose*Genotype5.63 *1/*14.88 *1/*23.32 *1/*34.07 *2/*22.34 *2/*31.60 *3/*3From: Higashi MK, et al. Association between CYP2C9 genetic variants and anticoagulation-related outcomes during warfarin therapy. JAMA 287:1690-1698, 2002.VKORC1 基因VKORC1是VitaminK epoxide reductase complex subunit
14、1的简称，即 维生素K环 氧化物还原酶复合体亚单位1基因，它是华 法林作用的靶位点。华法林作用于VKORC1降低了VitaminK的再 生。 降低VitaminK在抗血栓因子中是必须 的。VKORC1 SNP位点与华法林剂量的关系结论：在确定华法林剂量中，使用药物基因 CYP2C9和VOKRC1检测有高达46.2%以上人 群受益。FDA对warfarin标签增加基因检测的要求FDA对warfarin标签的要求FDA明确指出华法林的商品标签上应有药物基因学方 面的信息。该文指出CYP2C9和VOKRC1两种基因型 对华法林的用药有重要影响。基因型的测定有利于确 定华法林最佳用药剂量并且降低用药出
15、血的风险。FDA证实超过1/3以上服用华法林患者的药物代谢是完 全不同的。LDR技术对华法林药物基因的检测基因检测位点CYP2C9：CYP2C9 *3(rs105790)；VKORC1：1639G/A,1173C/T1639、1173、CYP2C9 *3均为纯合子基因，图如下：1639、1173、CYP2C9 *3均为杂合子基因，图如下：波立维药物基因的个体化检测细胞色素P450酶系 在众多药物代谢酶中，CYP450酶起着非常重要的作用，它可代谢降解大约 40% 50%的药物； 已确定357个CYP450基因，可分为18个家族和42个亚家族，共调控 180 多种人类CYP450 亚型蛋白质；
16、参与药物代谢的酶类约30多种，主要包括 CYP2C9 、CYP2C19、CYP2D6和CYP3A5等。CYP2C19基因多态性 药物代谢酶P450家族中的一员； 存在于肝脏微粒体内，许多内源性底物、环境污染物以及临床上的治疗药物都由其催化代谢； CYP2C19 基因多态性是导致CYP2C19药酶活性个体差异，进而引起个体间和种族间对同一药物表现出不同代谢能力的原因之一。波立维简介作为一种新型的血小板聚集抑制剂，作为一种新型的血小板聚集抑制剂，广泛应用于心血管疾病的防治，以其卓广泛应用于心血管疾病的防治，以其卓越的安全性和有效性很快风靡全球，但越的安全性和有效性很快风靡全球，但是近期研究发现是近期研究发现好药也有它的烦恼！好药也有它的烦恼！ 【药物名称药物名称】氯吡格雷 【商品名商品名】波立维氯吡格雷是一种前体药物，只有通过氯吡格雷是一种前体药物，只有通过机体的代谢才会产生抗凝血的生物活机体的代谢才会产生抗凝血的生物活性，在被
