藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異培訓(xùn)課件

給予固定劑量的藥物后血藥濃度在人群中的分布給予固定劑量的藥物后血藥濃度在人群中的分布1“one-size-fits-all”“one-size-fits-all”2根據(jù)藥物基因組學(xué)（PGx）分組受試者根據(jù)藥物基因組學(xué)（PGx）分組受試者3基因技術(shù)的應(yīng)用基因技術(shù)的應(yīng)用4藥物基因組學(xué)Pharmacogenomics利用基因組學(xué)成果使藥物治療個(gè)體化Onedrugdoesnotfitall!DNAscienceaimstopredictwhomadrugwillbenefit藥物基因組學(xué)Pharmacogenomics利用基因組學(xué)成5課程概述基因研究的背景基本概念藥代動(dòng)力學(xué)差異的種族差異和個(gè)體差異科學(xué)研究臨床應(yīng)用課程概述基因研究的背景6HGP開(kāi)始NIH美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院和美國(guó)能源部發(fā)起倫理、法律、社會(huì)影響研究計(jì)劃第一個(gè)乳腺癌相關(guān)基因BRCA1圖譜繪制美國(guó)第一個(gè)基因組研究中心成立第二代人類遺傳學(xué)圖譜發(fā)展美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院和能源部共同制定了數(shù)據(jù)迅速發(fā)布指南美國(guó)發(fā)布人類基因組計(jì)劃新五年計(jì)劃英國(guó)Sanger基因組研究中心成立(后更名為wellcometrustsanger研究所)人類基因組計(jì)劃的人類遺傳圖譜繪制完成人類基因物理圖譜繪制完成第一個(gè)細(xì)菌基因組(H.influenzae)測(cè)序完成美國(guó)同等就業(yè)機(jī)會(huì)委員會(huì)發(fā)布關(guān)于工作場(chǎng)所遺傳歧視的相關(guān)政策第一個(gè)人類基因測(cè)序圖譜繪制完成首個(gè)古菌基因組測(cè)序完成酵母(S.cerevisiae)基因組測(cè)序完成人類基因組計(jì)劃的小鼠遺傳圖譜繪制完成制定迅速并開(kāi)放的數(shù)據(jù)發(fā)布的百慕大協(xié)定人類基因組測(cè)序試點(diǎn)項(xiàng)目在美國(guó)啟動(dòng)人類基因組計(jì)劃(HGP)HGP開(kāi)始NIH美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院和美國(guó)能源部發(fā)起倫理、法律、社7美國(guó)能源部成立聯(lián)合基因組研究所美國(guó)人類基因組研究中心(NCHGR)更名為美國(guó)人類基因組研究所(NHGRI)大腸肝菌基因組測(cè)序完成Genoscope成立(法國(guó)國(guó)家基因組測(cè)序中心)30,000個(gè)基因編入人類基因組圖譜美國(guó)發(fā)布人類基因組計(jì)劃新五年計(jì)劃日本RIKEN基因組科學(xué)研究中心成立線蟲(chóng)(C.elegans)基因組測(cè)序完成主動(dòng)發(fā)現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性的研究開(kāi)始中國(guó)國(guó)家人類基因組研究中心(北京、上海)成立人類基因組全測(cè)序開(kāi)始第一條人類染色體(22號(hào))測(cè)序完成人類基因組序列草圖完成美國(guó)總統(tǒng)克林頓和英國(guó)首相布萊爾支持基因組信息共享果蠅(D.melanogaster)基因組測(cè)序完成芥菜苗(A.thaliana)基因組測(cè)序完成人類基因組序列草圖發(fā)表10,000個(gè)人類cDNA全長(zhǎng)測(cè)序完成小鼠基因組序列草圖完成并發(fā)表大鼠基因組序列草圖完成大鼠基因組序列草圖完成并發(fā)表人類基因組序列完整版繪制完成HGP達(dá)到所有預(yù)期目標(biāo),圓滿結(jié)束發(fā)布執(zhí)行令禁止美國(guó)聯(lián)盟工作場(chǎng)所的遺傳歧視人類基因組計(jì)劃(HGP)美國(guó)能源部成立聯(lián)合基因組研究所美國(guó)人類基因組研究中心(NCH8基因（gene）——生命的最大奧秘

基因是所有生物體遺傳信息的載體，是決定生老病死等所有現(xiàn)象的基本元素。基因的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA分子。地球上人與人之間99.99%的基因序列相同,人與人之間的差異僅為萬(wàn)分之一?；颍╣ene）——生命的最大奧秘基因是所有生物體遺傳信9...CCATTGAC......CCGTTGAC...…GGTAACTG...…GGCAACTG...A腺嘌呤T胸嘧啶G鳥(niǎo)嘌呤C胞嘧啶單核苷酸多態(tài)性(SNP)發(fā)生頻率超過(guò)1%最常見(jiàn)的遺傳變異1SNP/300-600bp5SNPs/基因CAGCGCAACT5’3’染色體10q24.2CYP2C9基因第430bpCYP2C9*1CYP2C9*2T正常酶活性低酶活性細(xì)胞細(xì)胞核染色體基因堿基DNA分子9個(gè)外顯子全長(zhǎng)55kb編碼490個(gè)氨基酸10----占人類遺傳變異的90%...CCATTGAC......CCG10SNPHapMapProjecthttp://www.HapM/

Sequencegenomesofalargenumberofpeople(n>10,000ethnicallydiverse)

ComparethebasesequencestodiscoverSNPs,theirlocation,andtheirfrequency.GenerateasinglemapofthehumangenomecontainingallpossibleSNPs=>SNPmapsSNPHapMapProjecthttp://www.H11藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異培訓(xùn)課件12個(gè)體化醫(yī)學(xué)的現(xiàn)狀靶向治療赫賽汀(Herceptin)-Her2陽(yáng)性的乳腺癌格列衛(wèi)(Gleevec)–費(fèi)城染色體陽(yáng)性的慢性髓細(xì)胞樣白血病特羅凱(Tarceva)-EGFR陽(yáng)性的肺癌靶向劑量華法林(Wafarin)-CYP2C9,VKORC16-巰基嘌呤(6-Mercaptopurine)-巰嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶預(yù)后乳腺癌-乳腺癌基因表達(dá)分析(Oncotype

DX，MammaPrint等)心臟移植的排異反應(yīng)–AlloMap分子表達(dá)檢測(cè)疾病易感性乳腺癌-BRCA1/2心肌梗死-MEF2A,ALOX5AP心律失常–Familion檢測(cè)DNA(LQTS1,LQTS2,LQTS3,LQTS4)個(gè)體化醫(yī)學(xué)的現(xiàn)狀靶向治療13基本概念DNA染色體單核苷酸多態(tài)性（SNP）單倍型（Haplotype）基本概念DNA14DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)：核苷酸的排列順序；DNA是由三種大分子組成:堿基:嘌呤（腺嘌呤，A;鳥(niǎo)嘌呤，G）嘧啶（胞嘧啶，C；胸腺嘧啶，T）脫氧核糖：磷酸DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)：核苷酸的排列順序；15核苷:由戊糖和堿基以C-N糖苷鍵連接而成糖都是通過(guò)糖的異頭碳和嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之間形成的N-糖苷鍵與堿基連接核苷:由戊糖和堿基以C-N糖苷鍵連接而成糖都是通過(guò)糖的異頭碳16核苷酸:核苷+磷酸核苷一磷酸可以進(jìn)一步磷酸化,形成核苷二磷酸和核苷三磷酸核苷酸:核苷+磷酸核苷一磷酸可以進(jìn)一步磷酸化,形成核苷二磷酸17一個(gè)核苷酸3’位羥基和相鄰核苷酸5’位磷酸形成3’，5’磷酸二酯鍵相連形成多核苷酸鏈一個(gè)核苷酸3’位羥基和相鄰核苷酸5’位磷酸形成3’，5’磷酸18DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和染色體結(jié)構(gòu)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和染色體結(jié)構(gòu)19二級(jí)結(jié)構(gòu)

二級(jí)結(jié)構(gòu)

20染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位-核小體染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位-核小體21核小體組成染色質(zhì)絲-多級(jí)螺線管模型螺線管核小體核小體組成染色質(zhì)絲-多級(jí)螺線管模型螺線管核小體22染色體短臂著絲粒長(zhǎng)臂DNA染色單體染色體短臂著絲粒長(zhǎng)臂DNA染色單體23藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異培訓(xùn)課件24...CCATTGAC......CCATTGAC...…GGTAACTG...…GGTAACTG......CCATTGAC......CCGTTGAC...…GGTAACTG...…GGCAACTG......CCGTTGAC......CCGTTGAC...…GGCAACTG...…GGCAACTG...wt/wt野生型純合子SNPs的基因型XXXwt/mut野生心型雜合子mut/mut突變純合子...CCATTGAC......CCA25SNP:SingleNucleotidePolymorphismHaplotype:Asetofcloselylinkedgeneticmarkerspresentononechromosomewhichtendtobeinheritedtogether(noteasilyseparablebyrecombination).GGACASetofSNPpolymorphisms:aSNPhaplotypeSNPsandHaplotypesSeoulNationalUniversitySchoolofPublicHealthSNP:SingleNucleotidePolymor26TheInternationalHapMapProject,Nature2003TheInternationalHapMapProje27FromSNPtoHaplotypeDNASequenceGATATTCGTACGGA-TGATGTTCGTACTGAATGATATTCGTACGGA-TGATATTCGTACGGAATGATGTTCGTACTGAATGATGTTCGTACTGAATSNPSNP123456AG-2/6GTA3/6AGA1/6HaplotypesPhenotypeBlackeyeBrowneyeBlackeyeBlueeyeBrowneyeBrowneyeSeoulNationalUniversitySchoolofPublicHealthFromSNPtoHaplotypeDNASeque28SNPs/LinkageDisequilibriumSNPsshouldbeinheritedindependentlyFollowingMendelianinheritanceManySNPsappeartobeco-inheritedCreating‘hotspots’inthehumangenomeBlocksofSNPs–‘SNPhaplotypes’Wedon’twhyorhow,buttheyexistSNPs/LinkageDisequilibriumS29CYP2C9單倍型AlleleNucleotidechangesEffectEnzymeactivitycDNAGeneIn_vivoIn_vitroCYP2C9*1ANoneNone

NormalNormalCYP2C9*1B

-2665_-2664delTG,

-1188T>C

CYP2C9*1C

-1188T>C

CYP2C9*1D

-2665_-2664delTG

CYP2C9*2A430C>T-1188T>C;-1096A>G;

-620G>T;-485T>A;

-484C>A;

3608C>TR144C

DecrCYP2C9*3A1075A>C-1911T>C;-1885C>G;

-1537G>A;-981G>A;42614A>CI359LDecrDecrCYP2C9*41076T>C42615T>CI359T

CYP2C9*51080C>G42619C>GD360EDecrDecrCYP2C9單倍型AlleleNucleotidechan30藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異31藥物的體內(nèi)過(guò)程DrugDruginPlasmaDrugand/ormetabolite(s)inurine,bileAbsorptionDistributionDruginTissues

MetabolismMetabolitesinTissueElimination藥物的體內(nèi)過(guò)程DrugDruginPlasmaDrug32細(xì)胞色素P450酶

（CytochromeP450，CYP450)

各CYP450酶參與藥物代謝的比例細(xì)胞色素P450酶

（CytochromeP450，CYP33在白種人，CYP2D6慢代謝者比例較高（7%），原因是存在較高的CYP2D6*4和CYP2D6*5分布。亞洲人中CYP2D6*10分布比率較高（～50%），攜帶者CYP2D6酶為中等活性。在亞洲人中，CYP2C19慢代謝者比例較高（19%），因?yàn)镃YP2C19*2和CYP2C19*3的高分布。而在白種人中僅發(fā)現(xiàn)2%的人攜帶CYP2C19*2。種族差異在白種人，CYP2D6慢代謝者比例較高（7%），原因是存在較34GenotypefrequenciesobservedforCYPsinCaucasian,Chinese,JapaneseandKoreapopulationsGeneGenotypeCaucasianChineseJapaneseKoreaCYP2C9*10.890.950.930.93*20.23000*30.210.050.070.07CYP2C19*10.910.900.810.81*20.260.520.560.45*30*170.330.010.010.01Genotypefrequenciesobserved35GenotypefrequenciesobservedforCYPsinCaucasian,Chinese,JapaneseandKoreapopulationsGeneGenotypeCaucasianChineseJapaneseKoreaCYP2D6*10.550.500.610.51*20.270.280.260.30*30.05000*40.2900.010*50.05*100.080.730.520.67CYP3A5*1*100.070.050.06*1*30.080.410.340.37*3*30.850.520.610.57*1B/CAND*3*30.07000Genotypefrequenciesobserved36腸道轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp,BCRP,MRP1,OATP3PEPT1腦中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp,OAT3,OATP-A,MRP1,MRP3肝臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp,MRP2,BCRP,MDR3,MRP1OCT1,OATP-C,OATP-B,OATP8,OAT2腎臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp,OAT4PEPT2存在于人體各處的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白腸道轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白腦中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白肝臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白腎臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在于人體各37轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在組織底物抑制劑P-gpIntestine,liver,kidney,brain,placenta,adrenal,testesDigoxinloperamidecyclosporineAtalinololvinblastineindinavirmitoxantronedanorubicintopotecanCyclosporineAVerapamilKetoconazoletacrolimus,elacridar(GF120918)BCRPIntestine,liver,breast,placentaMitoxantronedanorubicintopotecancoxorubicineCyclosporineA

elacridarfumitremorgincMRP1Intestine,liver,kidney,brainvinblastineIndinaviradefovirdanorubicintopotecanNeedtoaddinhibitorshereChoudhuri&Klaassen(2006)InternationalJournalofToxicology,25;231-259轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的底物和抑制劑轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在組織底物抑制劑P-gpIntestine,li38TheallelefrequencyofthemostcommonnonsynonymousforEuropeanAmericanandAsiansProteinEuropeanAmerican(%)Asians(%)InfluxtransportersOCT1Val408Met(40.2)Val408Met(23.8)OCT2Ala270Ser(15.8)Ala270Ser(8.6)OAT3Val448Ile(1.3)Ile305Phe(3.5)OAT4Arg48STOP(2.2)OATP1A2Glu170Asp(1.9)Leu573Val(37.5)OATP2B1Gln312Arg(10.8)Gln312Arg(38.9)MATE2-kArg393STOP(0.9)Gln312Arg(38.9)OCT,陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白;OAT,陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽;MATE,多藥和毒素外排蛋白Theallelefrequencyofthemo39TheallelefrequencyofthemostcommonnonsynonymousforEuropeanAmericanandAsiansProteinEuropeanAmerican(%)Asians(%)EffluxtransportersP-gpAla893Ser(43.8)Ala893Ser(45.0)MRP1Val353Met(0.5)Ala989Thr(0.5)MRP2Val417Ile(17.0)Val417Ile(11.7)MRP3Ser346Phe(2.5)Gly11Asp(0.8)BCRPGln141Lys(8.1)Gln141Lys(40.8)P-gp,P-糖蛋白;MRP,多藥耐藥相關(guān)蛋白;BCRP,乳腺癌耐藥蛋白Theallelefrequencyofthemo40研究實(shí)例分析研究實(shí)例分析41目前主要的研究方法候選基因(測(cè)序、基因芯片、熒光定量PCR等)GWAS（Genome-wideassociationstudy）全基因組關(guān)聯(lián)分析全基因組測(cè)序目前主要的研究方法候選基因(測(cè)序、基因芯片、熒光定量PCR等42臨床應(yīng)用實(shí)例分析臨床應(yīng)用實(shí)例分析43華法林適應(yīng)癥深靜脈血栓機(jī)械心臟瓣膜修補(bǔ)預(yù)防中風(fēng)高凝狀態(tài)持續(xù)性房顫充血性心臟衰竭風(fēng)濕性心臟瓣膜病動(dòng)脈血栓形成華法林適應(yīng)癥深靜脈血栓44華法林:用法用量

&監(jiān)測(cè)低劑量開(kāi)始起始每天

3mg患者用藥教育趨于穩(wěn)定調(diào)節(jié)到適合的

INR值

頻繁監(jiān)測(cè)INR(開(kāi)始每日然后每周)如必要進(jìn)行調(diào)整規(guī)律監(jiān)測(cè)INR值（每1-4周）并調(diào)整華法林:用法用量&監(jiān)測(cè)低劑量開(kāi)始45藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異培訓(xùn)課件46基因檢測(cè)指導(dǎo)個(gè)體化用藥藥物的代謝和藥效受基因變異的影響較大。

CYP2C9:該酶的基因多態(tài)性會(huì)引起酶活性降低，導(dǎo)致華法林在體內(nèi)暴露量增加，引起高出血風(fēng)險(xiǎn)[1]。

VKORC1:華法林的作用靶點(diǎn)，VKORC1的基因多態(tài)性已顯示出對(duì)華法林的治療效果有很大影響[2,3]。CaldwellMD,BergRL,etal.Evaluationofgeneticfactorsforwarfarindoseprediction[J].ClinMedRes,2007,5(1):8-16.2.D’AndreaG,D’AmbrosioRL,PernaPDetal.ApolymorphismintheVKORC1geneisassociatedwthaninterindividualvariabilityinthedose-antociagulanteffectofwarfarin[J].Blood,2005,105:645-9.3.RostS,FreginA,IvaskviciusV,etal.MutationsinVKORC1causewarfarinresistanceandmultiplecoagulationfactordeficiencytype2[J].Nature,2004,427(6974):537-41.基因檢測(cè)指導(dǎo)個(gè)體化用藥藥物的代謝和藥效受基因變異的影響較大。47基因型預(yù)測(cè)起始劑量華法林鈉(Coumadin)藥品說(shuō)明書(shū)中給出根據(jù)CYP2C9和VKORC1基因型可供選擇的華法林初始劑量?；蛐皖A(yù)測(cè)起始劑量華法林鈉(Coumadin)藥品說(shuō)明書(shū)中給48Figure1.Weeklystabledosefor216subjectsispresentedbycombinedCYP2C9andVKORC1genotype.10WTindicateswild-type(commonvariant).Circulation.2011;124:2554-2559Figure1.Weeklystabledosef49FDA華法林說(shuō)明書(shū)FDA華法林說(shuō)明書(shū)50患者，男，52歲。主因“間斷全身乏力、氣短40余天”入院。診斷為：心房顫動(dòng)；高血壓3級(jí)，極高危。在充分抗凝的基礎(chǔ)上給予胺碘酮轉(zhuǎn)復(fù)。該患者口服華法林3mgqd三天后INR值仍為1.22不達(dá)標(biāo)，逐增加華法林劑量為4.5mgqd。進(jìn)行基因型檢測(cè)，代謝酶CYP2C9為野生型，不攜帶*2或*3(Variantallele=0)，VKORC1-1639GA雜合型(Variantallele=1)，藥師建議加大華法林用量。臨床收到報(bào)告后繼續(xù)監(jiān)測(cè)INR值，服用華法林第6天，復(fù)查為1.24，逐將劑量調(diào)整為6mgqd，服用華法林第9天復(fù)查INR值為1.57，已較3天前升高，維持6mgqd繼續(xù)監(jiān)測(cè)INR值。服用華法林第13天查INR值為2.75，逐漸降低華法林劑量。出院時(shí)，華法林劑量為4.5qod-6mgqod，INR值控制在2-2.5。病歷一患者，男，52歲。主因“間斷全身乏力、氣短40余天”入院。診51藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異培訓(xùn)課件52一例房顫患者服用華法林的

藥學(xué)監(jiān)護(hù)姓名：褚XX性別：男年齡:65歲病歷號(hào):223XXXX入院日期：2013年2月18日入院情況：患者于3年前無(wú)明顯誘因出現(xiàn)心悸，行心電圖示T波倒置，未予特殊治療,后癥狀好轉(zhuǎn)。2月余前患者心悸癥狀加重，出現(xiàn)胸悶、心前區(qū)脹痛伴乏力,就診于我院，住院期間頻繁發(fā)作房顫、房撲，于2012年12月19日行射頻消融術(shù)，術(shù)后規(guī)律服用普羅帕酮、華法林治療，20天前患者晨起活動(dòng)后出現(xiàn)乏力、憋氣、心悸，持續(xù)不緩解,就診于我院多次心電圖示房顫、房撲，住院期間患者自行轉(zhuǎn)復(fù)為竇性心律(持續(xù)4天后轉(zhuǎn)復(fù))，轉(zhuǎn)復(fù)過(guò)程未出現(xiàn)長(zhǎng)間歇，此后間斷陣發(fā)房撲、房顫，10余分鐘至數(shù)小時(shí)自行轉(zhuǎn)為竇性心律。出院后患者規(guī)律口服普羅帕酮、美托洛爾及華法林，未再發(fā)心悸不適。20小時(shí)前患者勞累后出現(xiàn)心慌不適，6小時(shí)前就診于我院急診，心電圖檢查示心房撲動(dòng)，3小時(shí)前患者出現(xiàn)惡心、頭脹不適，伴大汗、面色蒼白，1分鐘后突發(fā)意識(shí)喪失，持續(xù)1~2分鐘后意識(shí)恢復(fù),現(xiàn)為進(jìn)一步診治入院。

一例房顫患者服用華法林的

藥學(xué)監(jiān)護(hù)姓名：褚XX性別：男53既往史既往：1月余前發(fā)現(xiàn)血壓升高,藥物控制可。否認(rèn)冠心病、腦血管疾病、消化道潰瘍及青光眼病史。否認(rèn)肝炎、結(jié)核等傳染病病史。無(wú)外傷、手術(shù)史。無(wú)輸血史。否認(rèn)藥物、食物過(guò)敏史。有長(zhǎng)期吸煙史。有早發(fā)心血管疾病家族史。既往史既往：1月余前發(fā)現(xiàn)血壓升高,藥物控制可。否認(rèn)冠心病、54入院診斷入院診斷：心律失常

陣發(fā)性房撲、房顫；

射頻消融術(shù)后；

暈厥原因待查快慢綜合癥可能；

高血壓病2級(jí)高危入院診斷入院診斷：心律失常55基因型檢測(cè)結(jié)果基因型檢測(cè)結(jié)果56個(gè)體化治療方案CYP2C9*3-*1/*3：華法林代謝減弱(Variantallele=1)，華法林較為敏感VKORC1-1639AA：維生素K正常代謝(Variantallele=2)飲食情況：入院與出院飲食情況變化劑量建議：3/4維持劑量。1.5mg-1.5mg-2.25mg個(gè)體化治療方案CYP2C9*3-*1/*3：華法林代謝減弱(57關(guān)于基因型檢測(cè)干預(yù)的

一項(xiàng)對(duì)照研究*針對(duì)我院應(yīng)用華法林的住院患者136人進(jìn)行分析進(jìn)行基因型檢測(cè)59份未進(jìn)行基因型檢測(cè)77份出院時(shí)實(shí)際劑量與臨床藥師建議劑量顯著相關(guān)（P=0.002）攜帶CYP2C9*3的患者出院時(shí)華法林的維持劑量較低攜帶VKORC1-1639GA的患者住院天數(shù)顯著多于攜帶AA的患者*向倩，母光妍，趙楠，基因型檢測(cè)干預(yù)對(duì)住院患者華法林抗凝治療的影響，不良反應(yīng)雜志，2014關(guān)于基因型檢測(cè)干預(yù)的

一項(xiàng)對(duì)照研究*針對(duì)我院應(yīng)用華法林的住院58抗血小板藥物抵抗：氯吡格雷實(shí)驗(yàn)室檢查表明人群對(duì)同等劑量抗血小板藥物治療反應(yīng)性存在差異，部分患者對(duì)氯吡格雷治療反應(yīng)低下Gurbeletal.Circulation.2003;107:2908-13抗血小板藥物抵抗：氯吡格雷實(shí)驗(yàn)室檢查表明人群對(duì)同等劑量抗血59氯吡格雷代謝個(gè)體差異CYP2C19慢代謝者氯吡格雷的活化降低，活性代謝物減少，抗血小板活性降低慢代謝者<<中間代謝者<快代謝者、超快代謝者氯吡格雷代謝個(gè)體差異CYP2C19慢代謝者氯吡格雷的活化降低60CYP2C19慢代謝型患者服用氯吡格雷療效不充分MegaJLetal.NEngJMed2009;3602009年初法國(guó)Mega率領(lǐng)的研究小組，在不同CYP2C19基因型ACS患者中，觀察到慢代謝型患者隨訪一年的心血管事件率明顯上升。心梗/卒中/心血管死亡支架血栓形成CYP2C19慢代謝型患者服用氯吡格雷療效不充分MegaJ61美國(guó)FDA關(guān)于波立維安全性警示美國(guó)FDA關(guān)于波立維安全性警示62CPIC指南劑量建議(

ClinicalPharmacogeneticsImplementationConsortium)CPIC指南劑量建議63謝謝!謝謝!64給予固定劑量的藥物后血藥濃度在人群中的分布給予固定劑量的藥物后血藥濃度在人群中的分布65“one-size-fits-all”“one-size-fits-all”66根據(jù)藥物基因組學(xué)（PGx）分組受試者根據(jù)藥物基因組學(xué)（PGx）分組受試者67基因技術(shù)的應(yīng)用基因技術(shù)的應(yīng)用68藥物基因組學(xué)Pharmacogenomics利用基因組學(xué)成果使藥物治療個(gè)體化Onedrugdoesnotfitall!DNAscienceaimstopredictwhomadrugwillbenefit藥物基因組學(xué)Pharmacogenomics利用基因組學(xué)成69課程概述基因研究的背景基本概念藥代動(dòng)力學(xué)差異的種族差異和個(gè)體差異科學(xué)研究臨床應(yīng)用課程概述基因研究的背景70HGP開(kāi)始NIH美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院和美國(guó)能源部發(fā)起倫理、法律、社會(huì)影響研究計(jì)劃第一個(gè)乳腺癌相關(guān)基因BRCA1圖譜繪制美國(guó)第一個(gè)基因組研究中心成立第二代人類遺傳學(xué)圖譜發(fā)展美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院和能源部共同制定了數(shù)據(jù)迅速發(fā)布指南美國(guó)發(fā)布人類基因組計(jì)劃新五年計(jì)劃英國(guó)Sanger基因組研究中心成立(后更名為wellcometrustsanger研究所)人類基因組計(jì)劃的人類遺傳圖譜繪制完成人類基因物理圖譜繪制完成第一個(gè)細(xì)菌基因組(H.influenzae)測(cè)序完成美國(guó)同等就業(yè)機(jī)會(huì)委員會(huì)發(fā)布關(guān)于工作場(chǎng)所遺傳歧視的相關(guān)政策第一個(gè)人類基因測(cè)序圖譜繪制完成首個(gè)古菌基因組測(cè)序完成酵母(S.cerevisiae)基因組測(cè)序完成人類基因組計(jì)劃的小鼠遺傳圖譜繪制完成制定迅速并開(kāi)放的數(shù)據(jù)發(fā)布的百慕大協(xié)定人類基因組測(cè)序試點(diǎn)項(xiàng)目在美國(guó)啟動(dòng)人類基因組計(jì)劃(HGP)HGP開(kāi)始NIH美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院和美國(guó)能源部發(fā)起倫理、法律、社71美國(guó)能源部成立聯(lián)合基因組研究所美國(guó)人類基因組研究中心(NCHGR)更名為美國(guó)人類基因組研究所(NHGRI)大腸肝菌基因組測(cè)序完成Genoscope成立(法國(guó)國(guó)家基因組測(cè)序中心)30,000個(gè)基因編入人類基因組圖譜美國(guó)發(fā)布人類基因組計(jì)劃新五年計(jì)劃日本RIKEN基因組科學(xué)研究中心成立線蟲(chóng)(C.elegans)基因組測(cè)序完成主動(dòng)發(fā)現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性的研究開(kāi)始中國(guó)國(guó)家人類基因組研究中心(北京、上海)成立人類基因組全測(cè)序開(kāi)始第一條人類染色體(22號(hào))測(cè)序完成人類基因組序列草圖完成美國(guó)總統(tǒng)克林頓和英國(guó)首相布萊爾支持基因組信息共享果蠅(D.melanogaster)基因組測(cè)序完成芥菜苗(A.thaliana)基因組測(cè)序完成人類基因組序列草圖發(fā)表10,000個(gè)人類cDNA全長(zhǎng)測(cè)序完成小鼠基因組序列草圖完成并發(fā)表大鼠基因組序列草圖完成大鼠基因組序列草圖完成并發(fā)表人類基因組序列完整版繪制完成HGP達(dá)到所有預(yù)期目標(biāo),圓滿結(jié)束發(fā)布執(zhí)行令禁止美國(guó)聯(lián)盟工作場(chǎng)所的遺傳歧視人類基因組計(jì)劃(HGP)美國(guó)能源部成立聯(lián)合基因組研究所美國(guó)人類基因組研究中心(NCH72基因（gene）——生命的最大奧秘

基因是所有生物體遺傳信息的載體，是決定生老病死等所有現(xiàn)象的基本元素?；虻奈镔|(zhì)基礎(chǔ)是DNA分子。地球上人與人之間99.99%的基因序列相同,人與人之間的差異僅為萬(wàn)分之一?；颍╣ene）——生命的最大奧秘基因是所有生物體遺傳信73...CCATTGAC......CCGTTGAC...…GGTAACTG...…GGCAACTG...A腺嘌呤T胸嘧啶G鳥(niǎo)嘌呤C胞嘧啶單核苷酸多態(tài)性(SNP)發(fā)生頻率超過(guò)1%最常見(jiàn)的遺傳變異1SNP/300-600bp5SNPs/基因CAGCGCAACT5’3’染色體10q24.2CYP2C9基因第430bpCYP2C9*1CYP2C9*2T正常酶活性低酶活性細(xì)胞細(xì)胞核染色體基因堿基DNA分子9個(gè)外顯子全長(zhǎng)55kb編碼490個(gè)氨基酸10----占人類遺傳變異的90%...CCATTGAC......CCG74SNPHapMapProjecthttp://www.HapM/

Sequencegenomesofalargenumberofpeople(n>10,000ethnicallydiverse)

ComparethebasesequencestodiscoverSNPs,theirlocation,andtheirfrequency.GenerateasinglemapofthehumangenomecontainingallpossibleSNPs=>SNPmapsSNPHapMapProjecthttp://www.H75藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異培訓(xùn)課件76個(gè)體化醫(yī)學(xué)的現(xiàn)狀靶向治療赫賽汀(Herceptin)-Her2陽(yáng)性的乳腺癌格列衛(wèi)(Gleevec)–費(fèi)城染色體陽(yáng)性的慢性髓細(xì)胞樣白血病特羅凱(Tarceva)-EGFR陽(yáng)性的肺癌靶向劑量華法林(Wafarin)-CYP2C9,VKORC16-巰基嘌呤(6-Mercaptopurine)-巰嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶預(yù)后乳腺癌-乳腺癌基因表達(dá)分析(Oncotype

DX，MammaPrint等)心臟移植的排異反應(yīng)–AlloMap分子表達(dá)檢測(cè)疾病易感性乳腺癌-BRCA1/2心肌梗死-MEF2A,ALOX5AP心律失常–Familion檢測(cè)DNA(LQTS1,LQTS2,LQTS3,LQTS4)個(gè)體化醫(yī)學(xué)的現(xiàn)狀靶向治療77基本概念DNA染色體單核苷酸多態(tài)性（SNP）單倍型（Haplotype）基本概念DNA78DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)：核苷酸的排列順序；DNA是由三種大分子組成:堿基:嘌呤（腺嘌呤，A;鳥(niǎo)嘌呤，G）嘧啶（胞嘧啶，C；胸腺嘧啶，T）脫氧核糖：磷酸DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)：核苷酸的排列順序；79核苷:由戊糖和堿基以C-N糖苷鍵連接而成糖都是通過(guò)糖的異頭碳和嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之間形成的N-糖苷鍵與堿基連接核苷:由戊糖和堿基以C-N糖苷鍵連接而成糖都是通過(guò)糖的異頭碳80核苷酸:核苷+磷酸核苷一磷酸可以進(jìn)一步磷酸化,形成核苷二磷酸和核苷三磷酸核苷酸:核苷+磷酸核苷一磷酸可以進(jìn)一步磷酸化,形成核苷二磷酸81一個(gè)核苷酸3’位羥基和相鄰核苷酸5’位磷酸形成3’，5’磷酸二酯鍵相連形成多核苷酸鏈一個(gè)核苷酸3’位羥基和相鄰核苷酸5’位磷酸形成3’，5’磷酸82DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和染色體結(jié)構(gòu)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和染色體結(jié)構(gòu)83二級(jí)結(jié)構(gòu)

二級(jí)結(jié)構(gòu)

84染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位-核小體染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位-核小體85核小體組成染色質(zhì)絲-多級(jí)螺線管模型螺線管核小體核小體組成染色質(zhì)絲-多級(jí)螺線管模型螺線管核小體86染色體短臂著絲粒長(zhǎng)臂DNA染色單體染色體短臂著絲粒長(zhǎng)臂DNA染色單體87藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異培訓(xùn)課件88...CCATTGAC......CCATTGAC...…GGTAACTG...…GGTAACTG......CCATTGAC......CCGTTGAC...…GGTAACTG...…GGCAACTG......CCGTTGAC......CCGTTGAC...…GGCAACTG...…GGCAACTG...wt/wt野生型純合子SNPs的基因型XXXwt/mut野生心型雜合子mut/mut突變純合子...CCATTGAC......CCA89SNP:SingleNucleotidePolymorphismHaplotype:Asetofcloselylinkedgeneticmarkerspresentononechromosomewhichtendtobeinheritedtogether(noteasilyseparablebyrecombination).GGACASetofSNPpolymorphisms:aSNPhaplotypeSNPsandHaplotypesSeoulNationalUniversitySchoolofPublicHealthSNP:SingleNucleotidePolymor90TheInternationalHapMapProject,Nature2003TheInternationalHapMapProje91FromSNPtoHaplotypeDNASequenceGATATTCGTACGGA-TGATGTTCGTACTGAATGATATTCGTACGGA-TGATATTCGTACGGAATGATGTTCGTACTGAATGATGTTCGTACTGAATSNPSNP123456AG-2/6GTA3/6AGA1/6HaplotypesPhenotypeBlackeyeBrowneyeBlackeyeBlueeyeBrowneyeBrowneyeSeoulNationalUniversitySchoolofPublicHealthFromSNPtoHaplotypeDNASeque92SNPs/LinkageDisequilibriumSNPsshouldbeinheritedindependentlyFollowingMendelianinheritanceManySNPsappeartobeco-inheritedCreating‘hotspots’inthehumangenomeBlocksofSNPs–‘SNPhaplotypes’Wedon’twhyorhow,buttheyexistSNPs/LinkageDisequilibriumS93CYP2C9單倍型AlleleNucleotidechangesEffectEnzymeactivitycDNAGeneIn_vivoIn_vitroCYP2C9*1ANoneNone

NormalNormalCYP2C9*1B

-2665_-2664delTG,

-1188T>C

CYP2C9*1C

-1188T>C

CYP2C9*1D

-2665_-2664delTG

CYP2C9*2A430C>T-1188T>C;-1096A>G;

-620G>T;-485T>A;

-484C>A;

3608C>TR144C

DecrCYP2C9*3A1075A>C-1911T>C;-1885C>G;

-1537G>A;-981G>A;42614A>CI359LDecrDecrCYP2C9*41076T>C42615T>CI359T

CYP2C9*51080C>G42619C>GD360EDecrDecrCYP2C9單倍型AlleleNucleotidechan94藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異95藥物的體內(nèi)過(guò)程DrugDruginPlasmaDrugand/ormetabolite(s)inurine,bileAbsorptionDistributionDruginTissues

MetabolismMetabolitesinTissueElimination藥物的體內(nèi)過(guò)程DrugDruginPlasmaDrug96細(xì)胞色素P450酶

（CytochromeP450，CYP450)

各CYP450酶參與藥物代謝的比例細(xì)胞色素P450酶

（CytochromeP450，CYP97在白種人，CYP2D6慢代謝者比例較高（7%），原因是存在較高的CYP2D6*4和CYP2D6*5分布。亞洲人中CYP2D6*10分布比率較高（～50%），攜帶者CYP2D6酶為中等活性。在亞洲人中，CYP2C19慢代謝者比例較高（19%），因?yàn)镃YP2C19*2和CYP2C19*3的高分布。而在白種人中僅發(fā)現(xiàn)2%的人攜帶CYP2C19*2。種族差異在白種人，CYP2D6慢代謝者比例較高（7%），原因是存在較98GenotypefrequenciesobservedforCYPsinCaucasian,Chinese,JapaneseandKoreapopulationsGeneGenotypeCaucasianChineseJapaneseKoreaCYP2C9*10.890.950.930.93*20.23000*30.210.050.070.07CYP2C19*10.910.900.810.81*20.260.520.560.45*30*170.330.010.010.01Genotypefrequenciesobserved99GenotypefrequenciesobservedforCYPsinCaucasian,Chinese,JapaneseandKoreapopulationsGeneGenotypeCaucasianChineseJapaneseKoreaCYP2D6*10.550.500.610.51*20.270.280.260.30*30.05000*40.2900.010*50.05*100.080.730.520.67CYP3A5*1*100.070.050.06*1*30.080.410.340.37*3*30.850.520.610.57*1B/CAND*3*30.07000Genotypefrequenciesobserved100腸道轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp,BCRP,MRP1,OATP3PEPT1腦中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp,OAT3,OATP-A,MRP1,MRP3肝臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp,MRP2,BCRP,MDR3,MRP1OCT1,OATP-C,OATP-B,OATP8,OAT2腎臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp,OAT4PEPT2存在于人體各處的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白腸道轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白腦中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白肝臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白腎臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在于人體各101轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在組織底物抑制劑P-gpIntestine,liver,kidney,brain,placenta,adrenal,testesDigoxinloperamidecyclosporineAtalinololvinblastineindinavirmitoxantronedanorubicintopotecanCyclosporineAVerapamilKetoconazoletacrolimus,elacridar(GF120918)BCRPIntestine,liver,breast,placentaMitoxantronedanorubicintopotecancoxorubicineCyclosporineA

elacridarfumitremorgincMRP1Intestine,liver,kidney,brainvinblastineIndinaviradefovirdanorubicintopotecanNeedtoaddinhibitorshereChoudhuri&Klaassen(2006)InternationalJournalofToxicology,25;231-259轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的底物和抑制劑轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在組織底物抑制劑P-gpIntestine,li102TheallelefrequencyofthemostcommonnonsynonymousforEuropeanAmericanandAsiansProteinEuropeanAmerican(%)Asians(%)InfluxtransportersOCT1Val408Met(40.2)Val408Met(23.8)OCT2Ala270Ser(15.8)Ala270Ser(8.6)OAT3Val448Ile(1.3)Ile305Phe(3.5)OAT4Arg48STOP(2.2)OATP1A2Glu170Asp(1.9)Leu573Val(37.5)OATP2B1Gln312Arg(10.8)Gln312Arg(38.9)MATE2-kArg393STOP(0.9)Gln312Arg(38.9)OCT,陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白;OAT,陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽;MATE,多藥和毒素外排蛋白Theallelefrequencyofthemo103TheallelefrequencyofthemostcommonnonsynonymousforEuropeanAmericanandAsiansProteinEuropeanAmerican(%)Asians(%)EffluxtransportersP-gpAla893Ser(43.8)Ala893Ser(45.0)MRP1Val353Met(0.5)Ala989Thr(0.5)MRP2Val417Ile(17.0)Val417Ile(11.7)MRP3Ser346Phe(2.5)Gly11Asp(0.8)BCRPGln141Lys(8.1)Gln141Lys(40.8)P-gp,P-糖蛋白;MRP,多藥耐藥相關(guān)蛋白;BCRP,乳腺癌耐藥蛋白Theallelefrequencyofthemo104研究實(shí)例分析研究實(shí)例分析105目前主要的研究方法候選基因(測(cè)序、基因芯片、熒光定量PCR等)GWAS（Genome-wideassociationstudy）全基因組關(guān)聯(lián)分析全基因組測(cè)序目前主要的研究方法候選基因(測(cè)序、基因芯片、熒光定量PCR等106臨床應(yīng)用實(shí)例分析臨床應(yīng)用實(shí)例分析107華法林適應(yīng)癥深靜脈血栓機(jī)械心臟瓣膜修補(bǔ)預(yù)防中風(fēng)高凝狀態(tài)持續(xù)性房顫充血性心臟衰竭風(fēng)濕性心臟瓣膜病動(dòng)脈血栓形成華法林適應(yīng)癥深靜脈血栓108華法林:用法用量

&監(jiān)測(cè)低劑量開(kāi)始起始每天

3mg患者用藥教育趨于穩(wěn)定調(diào)節(jié)到適合的

INR值

頻繁監(jiān)測(cè)INR(開(kāi)始每日然后每周)如必要進(jìn)行調(diào)整規(guī)律監(jiān)測(cè)INR值（每1-4周）并調(diào)整華法林:用法用量&監(jiān)測(cè)低劑量開(kāi)始109藥代動(dòng)力學(xué)的種族差異和個(gè)體差異培訓(xùn)課件110基因檢測(cè)指導(dǎo)個(gè)體化用藥藥物的代謝和藥效受基因變異的影響較大。

CYP2C9:該酶的基因多態(tài)性會(huì)引起酶活性降低，導(dǎo)致華法林在體內(nèi)暴露量增加，引起高出血風(fēng)險(xiǎn)[1]。

VKORC1:華法林的作用靶點(diǎn)，VKORC1的基因多態(tài)性已顯示出對(duì)華法林的治療效果有很大影響[2,3]。CaldwellMD,BergRL,etal.Evaluationofgeneticfactorsforwarfarindoseprediction[J].ClinMedRes,2007,5(1):8-16.2.D’AndreaG,D’AmbrosioRL,PernaPDetal.ApolymorphismintheVKORC1geneisassociatedwthaninterindividualvariabilityinthedose-antociagulanteffectofwarfarin[J].Blood,2005,105:645-9.3.RostS,FreginA,IvaskviciusV,etal.MutationsinVKORC1causewarfarinresistanceandmultiplecoagulationfactordeficiencytype2[J].Nature,2004,427(6974):537-41.基因檢測(cè)指導(dǎo)個(gè)體化用藥藥物的代謝和藥效受基因變異的影響較大。111基因型預(yù)測(cè)起始劑量華法林鈉(Coumadin)藥品說(shuō)明書(shū)中給出根據(jù)CYP2C9和VKORC1基因型可供選擇的華法林初始劑量。基因型預(yù)測(cè)起始劑量華法林鈉(Coumadin)藥品說(shuō)明書(shū)中給112Figure1.Weeklystabledosefor216subjectsispresentedbycombinedCYP2C9andVKORC1genotype.10WTindicateswild-type(commonvariant).Circulation.2011;124:2554-2559Figure1.Weeklystabledos