研究生課程藥物基因

1、藥物代謝基因與耐藥基因的檢測(cè),天津醫(yī)科大學(xué) 魏殿軍,Drug Metabolism,藥物代謝 drug metabolism,生物轉(zhuǎn)化 biotransformation藥物代謝結(jié)局 1.滅活（inactivation） 2.活性降低 3.活化 4.形成毒性代謝物 5.激活：前藥,藥物的代謝部位,1.組織器官：肝臟（肝微粒體） 胃腸道（消化道上皮細(xì)胞；腸道菌群）

2、 血漿、皮膚、肺、腎、腦 2.亞細(xì)胞： 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、細(xì)胞漿,藥物代謝的類型,,,一相反應(yīng)：氧化：還原：水解： 一相反應(yīng)產(chǎn)物多數(shù)丟失活性，但也是產(chǎn)生活性或毒性代謝物的主要途徑。（微粒體酶系）,,,,兩相反應(yīng),二相反應(yīng)： 結(jié)合：極性增 大，水溶性增 加，易于排泄，活性消失。（細(xì)胞漿內(nèi)）,影響生物轉(zhuǎn)化的因素,Factors Influencing Drug Ef

3、fects,Height/ Weight,Gender,Age, ElderChildrenNeonate,Genetic polymorphism,Food/Smoking/DDI,Disease progress,Organ function,Complication,Individual variation of drug effect,個(gè)體化,藥物毒性或不良反應(yīng)的發(fā)生往往是因?yàn)樗幬锓磻?yīng)的個(gè)體差異所致個(gè)體差異使藥品的效果

4、差異顯著What Is Individualized Medicine?,21 世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)將有賴于美國(guó)的科學(xué)技術(shù)和研究開發(fā)。我們?cè)麥缌诵郝楸园Y，并初步解讀了人類基因組。我希望，我們的國(guó)家能引領(lǐng)醫(yī)學(xué)的新時(shí)代——這一時(shí)代將在合適的時(shí)間給疾病以合適的治療。對(duì)那些患有囊泡纖維化的病人，我們能將他們轉(zhuǎn)危為安，這個(gè)病在過去是不可逆轉(zhuǎn)的。今天晚上，我要啟動(dòng)一個(gè)新的“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃（Precision Medicine Initiative）”。這

5、一計(jì)劃將使我們向著治愈諸如癌癥和糖尿病這些頑癥的目標(biāo)邁進(jìn)一步，并使我們所有人，都能獲得自己的個(gè)體化信息。我們需要這些信息，使我們自己，我們的家人更加健康。 —— 奧巴馬 2015 年 1 月 20 日,醫(yī)學(xué)模式的變遷,,經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)Tra

6、il and Error medicine,循證醫(yī)學(xué)Evidence-Based medicine,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)Precision medicine個(gè)體化醫(yī)學(xué)Personal medicine,,經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué),根據(jù)非實(shí)驗(yàn)性的臨床資料、經(jīng)驗(yàn)和對(duì)疾病基礎(chǔ)知識(shí)的理解來診治病人反復(fù)嘗試、不斷探索、試錯(cuò)個(gè)體化經(jīng)驗(yàn),詢證醫(yī)學(xué),意為"遵循證據(jù)的醫(yī)學(xué)"，又稱實(shí)證醫(yī)學(xué)，港臺(tái)地區(qū)也譯為證據(jù)醫(yī)學(xué)。其核心思想是醫(yī)療決策（即病人的處理

7、，治療指南和醫(yī)療政策的制定等）應(yīng)在現(xiàn)有的最好的臨床研究依據(jù)基礎(chǔ)上作出，同時(shí)也重視結(jié)合個(gè)人的臨床經(jīng)驗(yàn)。,循證醫(yī)學(xué)中證據(jù)的質(zhì)量分級(jí),證據(jù)是循證醫(yī)學(xué)的基石，遵循證據(jù)是循證醫(yī)學(xué)的本質(zhì)所在。臨床研究者和應(yīng)用者應(yīng)盡可能提供和應(yīng)用當(dāng)前最可靠的臨床研究證據(jù)是循證醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵。循證醫(yī)學(xué)中的證據(jù)：主要指臨床人體研究的證據(jù)，包括病因、診斷、預(yù)防、治療、康復(fù)和預(yù)后等方面的研究。治療研究依據(jù)按質(zhì)量和可靠程度大體可分為以下五級(jí)（可靠性依次降低）：一級(jí)：按照特定

8、病種的特定療法收集所有質(zhì)量可靠的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)后所作的系統(tǒng)評(píng)價(jià)或Meta分析。二級(jí)：?jiǎn)蝹€(gè)的樣本量足夠的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果。三級(jí)：設(shè)有對(duì)照組但未用隨機(jī)方法分組的研究。四級(jí)：無(wú)對(duì)照的系列病例觀察，其可靠性較上述兩種降低。五級(jí)：專家意見。在沒有這些金標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可依此使用其他級(jí)別的證據(jù)作為參考依據(jù)但應(yīng)明確其可靠性依此降低，當(dāng)以后出現(xiàn)更高級(jí)別的證據(jù)時(shí)就應(yīng)盡快使用。,郭藝芳：關(guān)于循證醫(yī)學(xué)的是是非非,我于1987年參加工作，那是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)模

9、式占據(jù)絕對(duì)統(tǒng)治地位的時(shí)期。例如，流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，心肌梗死后患者若存在室性心律失常，患者死亡率會(huì)顯著增高，于是在臨床上只要見到室性早搏我們都會(huì)不惜一切手段全力剿殺。當(dāng)時(shí)我們深信這樣做會(huì)給患者帶來好處，會(huì)提高生存率。 然而，1989年發(fā)表的CAST試驗(yàn)（心律失常抑制試驗(yàn)）卻令我們大跌眼鏡！該研究發(fā)現(xiàn)，心梗后患者應(yīng)用英卡胺、氟卡胺等王牌抗心律失常藥物治療，雖然可以顯著減少室性心律失常數(shù)量，但患者死亡率卻增高數(shù)倍。我們?cè)尞悾覀儾唤猓?/p>

10、但事實(shí)就是如此，你不能不相信！該試驗(yàn)的布，對(duì)心律失常的藥物治療策略產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。,郭藝芳：關(guān)于循證醫(yī)學(xué)的是是非非,循證醫(yī)學(xué)帶給我們的不只是剌激，更多的是對(duì)疾病診療策略的發(fā)展與完善。數(shù)十項(xiàng)大型RCT使得他汀在各類降脂藥物中脫穎而出，也使得百年老藥阿司匹林枯木逄春、再度輝煌。如今這兩類藥物已成為治療缺血性心血管病不可或缺的組分?，F(xiàn)今我們關(guān)于什么情況下應(yīng)該使用降壓藥物、應(yīng)該降低到什么水平、應(yīng)該選用什么藥物的認(rèn)識(shí)同樣來自于上百項(xiàng)RCT研究結(jié)

11、論。在冠狀動(dòng)脈介入治療日趨普及的今天，那些患者應(yīng)該接受介入治療、哪些應(yīng)該進(jìn)行藥物治療，RCT同樣給予了我們清晰的回答。正是由于循證醫(yī)學(xué)體系的建立與推廣，讓我們推翻了無(wú)數(shù)荒謬、獲取了更多新知，讓更多的患者得到了正確合理的治療。,郭藝芳：關(guān)于循證醫(yī)學(xué)的是是非非,循證醫(yī)學(xué)絕對(duì)是一個(gè)好東西??？不，問題或許并非如此簡(jiǎn)單！循證醫(yī)學(xué)只是一種工具。利用這一工具既可以做好事，也可以做不好的事情，關(guān)鍵看我們?nèi)绾稳ナ褂盟?。我可以虛?gòu)一個(gè)例子：為探討新藥A對(duì)

12、冠心病患者預(yù)后的影響，我進(jìn)行了3項(xiàng)RCT，其中一項(xiàng)研究顯示A藥可改善患者預(yù)后，而另兩項(xiàng)研究卻顯示該藥對(duì)患者預(yù)后無(wú)益甚至有害。倘若將這三項(xiàng)研究結(jié)論完全公布于眾，大家將會(huì)認(rèn)為A藥的作用尚有爭(zhēng)議，仍需更多研究論證。但是，倘若我僅將結(jié)果陽(yáng)性的一項(xiàng)研究公布，而另兩項(xiàng)研究不予發(fā)表，那么大家肯定會(huì)認(rèn)為A藥對(duì)于改善患者預(yù)后很有幫助。實(shí)際上，即便我將三項(xiàng)研究全部發(fā)表，也未必保證大家會(huì)對(duì)此問題有客觀全面的認(rèn)識(shí)，因?yàn)橹挥猩贁?shù)人去閱讀這些文獻(xiàn)，更多的醫(yī)生只是通

13、過各種學(xué)術(shù)講座來獲取相關(guān)知識(shí)。三篇文獻(xiàn)發(fā)表后，若我利用各種機(jī)會(huì)大肆宣講那項(xiàng)陽(yáng)性研究結(jié)果，而對(duì)另外兩項(xiàng)研究只字不提，同樣會(huì)誤導(dǎo)廣大臨床醫(yī)生。 我撒謊了嗎？我沒有，我說的都是實(shí)話，只不過我以及我的朋友們只講了對(duì)我有利的話,循證醫(yī)學(xué)的問題,BMJ刊登了一篇文章，指出當(dāng)前過度診療之風(fēng)愈演愈烈、詢證醫(yī)學(xué)難辭其咎。各大藥企與詢證醫(yī)學(xué)結(jié)盟，如今詢證醫(yī)學(xué)像一般已經(jīng)上膛的槍，瞄準(zhǔn)醫(yī)生的腦袋威脅說：“你最好乖乖的按照最佳證據(jù)去做”，不留一點(diǎn)自我辨析、判斷

14、的空間。,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)概述,以個(gè)體化醫(yī)療為基礎(chǔ)，隨著基因組測(cè)序技術(shù)快速進(jìn)步以及生物信息與大數(shù)據(jù)科學(xué)的交叉應(yīng)用而發(fā)展起來的新型醫(yī)學(xué)概念，本質(zhì)上是通過基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)，對(duì)于大樣本人群與特定疾病類型進(jìn)行生物標(biāo)志物的分析與鑒定、驗(yàn)證與應(yīng)用，從而精確尋找到疾病產(chǎn)生原因和治療的靶點(diǎn)，并對(duì)一種疾病不同狀態(tài)和過程進(jìn)行精確亞分類，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于疾病和特定患者進(jìn)行個(gè)性化精確治療的目的，提高疾病預(yù)防與診治的效益,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院( NIH

15、) 院長(zhǎng)Francis Collins， 在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》就“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃”發(fā)表評(píng)述文章指出，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)并不是一個(gè)全新的概念，實(shí)質(zhì)就是“個(gè)性化醫(yī)療”。簡(jiǎn)言之，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)就是要根據(jù)每名患者的個(gè)人特征，量體裁衣式地制定個(gè)性化治療方案例：100年前開展的根據(jù)患者血型制定不同輸血方案的做法就是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)最早的實(shí)施案例,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的意義,現(xiàn)代精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是通過生物樣本庫(kù)得出完整的臨床信息，結(jié)合分子影象，大數(shù)據(jù)分析，形成個(gè)性化的治療方案，并貫穿于診療的

16、全過程，從而優(yōu)化診療，精準(zhǔn)治療，最終實(shí)現(xiàn)增加療效，解決治療不足、治療過度，減輕治療的損傷，降低費(fèi)用的目的,What Is Individualized Medicine?,21,研究背景,藥物治療的個(gè)體差異現(xiàn)象無(wú)法用傳統(tǒng)藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)解釋,Recent Developments of Human Genome Projict,美國(guó)《時(shí)代》封面特別報(bào)告 揭開DNA的秘密 50周年紀(jì)念演講

17、— 1953年，瓦特森和克里克在《自然》雜志上發(fā)表了題為《ＤＮＡ分子結(jié)構(gòu)：一種可能的結(jié)構(gòu)》 — 基因科學(xué)已怎樣改變了我們 的生活？ — 高瞻遠(yuǎn)矚展未來,,美國(guó)《新聞周刊》封面標(biāo)題 基因組學(xué) —人類機(jī)體解碼競(jìng)技,Who we are?How we evolved?AndWhat can we do in disease diagnosis and drug therap

18、y?,什么是基因組(Genome)?,核酸核糖體,細(xì)胞,堿基對(duì),人類基因組的含義,遺傳信息和遺傳物質(zhì)。要揭開生命的奧秘，就需要從整體水平研究基因的存在、基因的結(jié)構(gòu)與功能、基因之間的相互關(guān)系。,人類基因組計(jì)劃,人類基因組計(jì)劃(human genome project, HGP)是由美國(guó)科學(xué)家于1985年率先提出，于1990年正式啟動(dòng)的。美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和我國(guó)科學(xué)家共同參與了這一價(jià)值達(dá)30億美元的人類基因組計(jì)劃。我國(guó)承擔(dān)其中

19、1%的任務(wù)，即人類3號(hào)染色體上約3000萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的測(cè)序任務(wù)。按照這個(gè)計(jì)劃的設(shè)想，在2005年，要把人體內(nèi)約10萬(wàn)個(gè)基因的密碼全部解開，同時(shí)繪制出人類基因的譜圖，揭開組成人體4萬(wàn)個(gè)基因的30億個(gè)堿基對(duì)的秘密。人類基因組計(jì)劃與曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅計(jì)劃并稱為三大科學(xué)計(jì)劃。,Collins et al., Nature 4/24/03,人類基因組計(jì)劃十四年大事記,30,,Collins et al., Nature 4/24/03,,

20、人類基因組計(jì)劃十四年大事記,,基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,技術(shù)進(jìn)步（1）成本急劇降低（2）測(cè)序速度大幅提升,Recent Developments of Pharmacogenetics and Pharmcogenomics,什么是DNA變異？,人類基因組中，99.9%的編碼序列（核苷酸序列）是一致的人類顯著的多樣性，其實(shí)在基因水平上不到0.1%的DNA發(fā)生變異人類最常見的DNA變異為SNP，目標(biāo)種群的SNP發(fā)生率超過1%時(shí)，就稱為變

21、異或多態(tài)性在基因組DNA中，平均每1250個(gè)堿基對(duì)中就有一個(gè)SNP，出現(xiàn)在外顯子導(dǎo)致氨基酸改變，出現(xiàn)在內(nèi)含子或基因間區(qū)域或?qū)⒏淖兓虻霓D(zhuǎn)錄與蛋白表達(dá)活性不到1%的SNP可以直接改變一個(gè)基因的最終蛋白產(chǎn)物,35,什么是基因多態(tài)性?,人類最常見的基因變異形式是基因多態(tài)性（Genetic Polymorphisms）, 表現(xiàn)為單核苷酸多態(tài)性(Single Nucleotide Genetic Polymorphisms, SNPs);S

22、NPs包括單個(gè)堿基的缺失和插入, 單個(gè)堿基的置換以及整個(gè)基因的刪除等;人類是一個(gè)具有多態(tài)性的群體,某種變異發(fā)生在>1%人群時(shí),即為基因多態(tài)性,<1%即為自然變異;★基因的多態(tài)性導(dǎo)致藥物反應(yīng)的多樣性，從而為從基因組水平研究藥物反應(yīng)的個(gè)體差異奠定了基礎(chǔ);★藥物基因組學(xué)也就是研究患者的藥物效應(yīng)個(gè)體差異與基因多態(tài)性的關(guān)系。,SNPs示意圖（0.1％）,,,,,A:腺嘌呤核苷;T:胸腺嘧啶核苷;G:鳥嘌呤核苷 ;C:胞嘧啶核苷,,

23、注:1,為野生型;2,為變異型;DNA序列中的精氨酸 被甘氨酸取代,該蛋白質(zhì)即發(fā)生變性,Testing of a Single Nucleotide Polymorphism (SNP) in the Coding Region of a Gene, Resulting in an Alteration of the Amino Acid Sequence of the Corresponding Protein,遺傳

24、和非遺傳因素在藥物代謝中的作用,藥物相關(guān)基因研究,相同的劑量不同的血漿濃度,藥物相關(guān)基因研究,遺傳藥理學(xué),遺傳藥理學(xué)(pharmacogenetics)（Vogel, 1959) 研究各種基因突變與藥物效應(yīng)及安全性之間的關(guān)系，以便彌補(bǔ)僅憑血藥濃度監(jiān)測(cè)無(wú)法解釋的異常藥動(dòng)學(xué)(如苯妥英鈉)與藥效學(xué)(如華法林)現(xiàn)象。 1. 藥物代謝酶： I 相酶 (CYP2D6、CYP2C19、 CYP3A4) I

25、I相酶 (GST、NAT2) 2. 受體：ACE、VKOR基因 3. 藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體：P-糖蛋白,,基因多態(tài)性與藥物不良反應(yīng),血漿膽堿酯酶缺失與琥珀酰膽堿（司可林）肌肉松弛作用葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的遺傳變異與抗瘧疾藥物溶血反應(yīng)異煙肼代謝率的快、慢乙?；x者的區(qū)分：遺傳藥理學(xué)的一項(xiàng)經(jīng)典研究乙?；嘎x者容易發(fā)生外周神經(jīng)炎快乙?；x者容易發(fā)生肝臟損害,42,藥物效應(yīng)和毒性差異,藥物相關(guān)基因,,,,

26、,,,,藥物靶點(diǎn),藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體,藥物代謝酶,,,藥物相關(guān)基因研究,CYP 450 主要存在于肝微粒體中, 它的活性決定藥物的代謝速率,與藥物的清除率有著直接關(guān)系。CYP 450酶系的基因主要有CYP1 ,CYP2 ,CYP3 三家族,有以下幾種重要的P450 酶: CYP 1A2、CYP2A6、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4。,藥物代謝酶,藥物基因組學(xué)與個(gè)體化藥物治療,基因多態(tài)性與藥物

27、作用相關(guān)性研究現(xiàn)狀 ——單基因單因素分析基于遺傳信息的個(gè)體化藥物治療研究現(xiàn)狀 ——多基因多因素應(yīng)用分析,基因多態(tài)性與藥物反應(yīng),P450代謝酶CYP2D6, CYP2C9和CYP2C19的遺傳缺失藥物受體（腎上腺受體）和藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（多藥耐藥基因，MDR1）通過檢測(cè)基因型來預(yù)測(cè)藥物的最佳劑量的方法，已經(jīng)成功地運(yùn)用到藥物選擇和個(gè)體化用藥中，如抗抑郁藥物的選擇和初始劑量的確定。,4

28、6,基因多態(tài)性與藥物作用相關(guān)性研究現(xiàn)狀,Ⅰ相代謝酶－CYP450超家族,共涉及1000種藥物的代謝12種亞型：CYP1、CYP2、CYP3……15個(gè)亞家族：A~Q如：CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A5等,CYP2C9－涉及120種左右的藥物代謝,代表藥物 華法林 CYP2C9*1－正常劑量 CYP2C9*2（3～6等）－代謝減慢，需降 低藥量其他藥

29、物 苯妥英、氟西汀、磺胺甲基異惡唑等,3/12/2010,波立維主要依賴于CYP2C19代謝生成活性代謝產(chǎn)物，發(fā)揮抗血小板療效。常規(guī)劑量的波立維在CYP2C19弱代謝型患者，體內(nèi)活性代謝物生成減少，抑制血小板聚集功能下降弱代謝型的ACS或接受PCI治療的患者，常規(guī)劑量波立維治療下心血管事件率較正常代謝型患者上升CYP2C19基因型是可以檢測(cè)的，檢測(cè)結(jié)果可作為醫(yī)生調(diào)整治療策略的參考標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于CYP2C19弱代謝型患者，建議考慮調(diào)整

30、治療方法或治療策略,50,波立維,CYP2D6－涉及多于150種藥物代謝,主要代謝抗抑郁藥、精神類藥物 共有75個(gè)等位基因，一半以上在我們中國(guó)人中出現(xiàn) 亞洲人群中*10位點(diǎn)突變頻率較高 利用基因芯片技術(shù)可測(cè)得CYP2D6的29個(gè)等位基因,CYP2C9*1－正常劑量 CYP2C9*2（3～5等）－代謝加快，需增加藥量,Ⅱ相代謝酶,TPMT－硫嘌呤S-甲基轉(zhuǎn)移酶（代謝硫嘌呤類藥物）高 活 性TPMT－野生純合子－90％人

31、群中等活性TPMT－突變雜合子－10％人群極低活性TPMT－突變純合子酶缺失UGT－尿苷酸二磷酸葡萄糖醛酸酶UGT1A1具有>30個(gè)基因突變位點(diǎn)，*28在個(gè)人群中分布廣UGT1A6突變降低對(duì)丙戊酸代謝,藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白－MDR1(多藥耐藥基因)調(diào)控許多藥物吸收、分布和排泄過程與膽紅素、抗癌化療藥物、強(qiáng)心苷、免疫抑制劑、糖皮質(zhì)激素、HIVⅠ型蛋白抑制劑有關(guān)藥物靶蛋白－ADRB2編碼人β2腎上腺受體人類白血球抗原－

32、HLA-BHLA-B變異，將引起某些藥物的嚴(yán)重皮膚反應(yīng),西妥昔單抗,單位點(diǎn)、單因素、定性方案,基因拷貝數(shù)增高,治療獲益明顯,多位點(diǎn)、單因素、定量方案,癲癇患兒,681GA-636GG-1075AC正常劑量的74％,681AA-636GG-1075AA正常劑量的90％,其他基因型患者正常劑量,＜6歲標(biāo)準(zhǔn)劑量的100％×74％＝74％,6～12歲標(biāo)準(zhǔn)劑量的92％×74％＝68％,＞12歲標(biāo)準(zhǔn)劑量的78％

33、×74％＝58％,＜6歲標(biāo)準(zhǔn)劑量的100％×90％＝90％,6～12歲標(biāo)準(zhǔn)劑量的92％×90％＝83％,＞12歲標(biāo)準(zhǔn)劑量的78％×90％＝70％,＜6歲標(biāo)準(zhǔn)劑量,6～12歲標(biāo)準(zhǔn)劑量的92％,＞12歲標(biāo)準(zhǔn)劑量的78％,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,正常劑量：藥品在野生型中的正常用量，25.0mg·kg-1標(biāo)準(zhǔn)劑量：藥品在6歲以下野生型兒童中的用量，25.

34、8mg·kg-1,高血脂藥物及硝酸甘油,遺傳性耳聾約70%的耳聾為遺傳性耳聾。GJB2是導(dǎo)致遺傳性耳聾最常見的基因，在我國(guó)約有21%的先天性耳聾患者與該基因相關(guān)；其次為PDS基因（即大前庭導(dǎo)水管，在我國(guó)接近20%）和線粒體DNA A1555G 突變（1%～2%）。攜帶隱性遺傳耳聾基因的父母，再生育聾兒的風(fēng)險(xiǎn)25%，顯性遺傳耳聾再生育則具有50%的風(fēng)險(xiǎn)。,基因多態(tài)性與耳聾,全國(guó)聾病分子流行病學(xué)調(diào)查,系統(tǒng)

35、的闡明和揭示了常見耳聾基因的致病機(jī)制、特異突變頻譜及發(fā)病規(guī)律。明確提出了中國(guó)耳聾人群中遺傳因素致聾比例為55%，一線致病基因（GJB2、SLC26A4及線粒體12SrRNA）比例為33.8%為耳聾基因診斷以及產(chǎn)前診斷的開展提供了理論依據(jù),58,先天性耳聾基因GJB2,,,,臨床表現(xiàn),先天性耳聾,,,,遺傳方式,,,,攜帶比率,常染色體隱性遺傳,21%的聾人2%~3%的正常人群,59,GJB2基因突變檢測(cè)的意義,明確耳聾的分子

36、學(xué)病因，終止大范圍盲目的病因?qū)W檢查配合新生兒的聽力篩查手段，及早明確GJB2基因突變的耳聾診斷，進(jìn)行早期聽力康復(fù)提示良好的電子耳蝸移植的預(yù)后療效適合于產(chǎn)前篩查和診斷,60,“一巴掌打聾基因”SLC26A4,61,,,,臨床表現(xiàn),先天性耳聾遲發(fā)性耳聾,,,,遺傳方式,,,,攜帶比率,常染色體隱性遺傳,14.5%的聾人約2%正常人群攜帶,,61,SLC26A4基因與大前庭導(dǎo)水管綜合征關(guān)系,SLC26A4基因突變與散發(fā)性大前

37、庭水管綜合征及內(nèi)耳畸形聯(lián)系密切CT顯示前庭水管擴(kuò)大，可合并耳蝸和（或）半規(guī)管畸形臨床表現(xiàn)：多在學(xué)齡前發(fā)病，呈進(jìn)行性或波動(dòng)性聽力下降多為重度以上感音神經(jīng)性聾，輕度的頭部外傷可誘發(fā)及加重耳聾遵循常染色體隱性遺傳模式，多表現(xiàn)為散發(fā),62,SLC26A4基因突變檢測(cè)的意義,配合或代替影像學(xué)檢查（顳骨CT）明確耳聾遺傳基因指導(dǎo)患兒的日常行為及注意事項(xiàng)提示良好的電子耳蝸移植的預(yù)后療效適合于產(chǎn)前篩查和診斷,63,大前庭水管

38、綜合證患者生活指導(dǎo),嚴(yán)格防止頭部外傷，禁止參加劇烈體育活動(dòng)，防止頭部側(cè)立，盡量防止感冒，不要用力擦鼻或咳嗽，勿用耳毒性藥物，遠(yuǎn)離噪聲，如果在原有基礎(chǔ)上聽力再次發(fā)生下降，應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院就診，按突發(fā)性耳聾治療，應(yīng)用血管擴(kuò)張劑、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)劑，必要時(shí)使用類固醇激素,64,“一針致聾”基因12SrRNA,,,,臨床表現(xiàn),藥物敏感性耳聾,,,,遺傳方式,,,,攜帶比率,線粒體基因母系遺傳,4.4%的聾人0.3%正常人群,65,12SrRNA基因突

39、變的篩查意義,闡明耳聾病因，提示耳毒性藥物導(dǎo)致耳聾對(duì)其他未發(fā)病母系成員具有預(yù)防作用（1:10）通過新生兒篩查預(yù)防散發(fā)性耳毒性藥物致聾,66,藥物性耳聾可以主動(dòng)預(yù)防,所有被診斷為藥物性耳聾基因突變的攜帶者，都將終身禁用上面所列所有的氨基糖苷類藥物，避免“一針致聾”的發(fā)生,67,葡萄糖6-磷酸脫氫酶,遺傳變異可使抗瘧藥引發(fā)溶血反應(yīng)（蠶豆病）,2024/3/14,68,本世紀(jì)，腫瘤的藥物治療取得了巨大成就。但腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性和腫瘤

40、藥物治療的個(gè)體差異常造成腫瘤化療的失敗，且引起嚴(yán)重的毒副反應(yīng)。個(gè)體藥物治療的藥效和毒性的差異在很大程度上受到遺傳因素如藥物代謝酶、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和藥物作用靶點(diǎn)等藥物相關(guān)基因的遺傳多態(tài)性的影響。所以抗惡性腫瘤藥臨床有效率為30-80 %,腫瘤個(gè)體化治療與基因檢測(cè),根據(jù)病人的遺傳特征,選擇最有效的疾病治療方法，更好地控制疾病的進(jìn)展甚至預(yù)防疾病的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)最佳的醫(yī)學(xué)治療效果。 在合適的時(shí)間(Right Time)給合適的病人(Right

41、 Patient)施行合適的治療(Right Treatment),達(dá)到腫瘤個(gè)體化治療,腫瘤個(gè)體化治療與基因檢測(cè),,耐藥譜： 原藥耐藥（primary drug resistance，PDR）：只對(duì)誘 導(dǎo)的原藥產(chǎn)生耐藥，而對(duì)其它藥物不產(chǎn)生產(chǎn)交叉耐藥 多藥耐藥（multi drug resistance，MDR）：是由一種 藥物誘發(fā)，但同時(shí)又對(duì)其它多種結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制迥異

42、 的抗癌藥物產(chǎn)生交叉耐藥,概 述,腫瘤耐藥性：腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的不敏感性 多藥耐藥性（multi drug resistance ，MDR） 腫瘤細(xì)胞對(duì)一種化療藥產(chǎn)生耐藥現(xiàn)象后對(duì)非同類結(jié) 構(gòu)、細(xì)胞靶點(diǎn)和作用機(jī)制迥然不同的其他化療藥物 產(chǎn)生交叉耐藥。 耐 藥 性：

43、 先天性耐藥（natural resistance） 獲得性耐藥（acquired resistance）,腫瘤細(xì)胞多藥耐藥性作用機(jī)制,主要有以下幾個(gè)方面① 發(fā)生在細(xì)胞膜水平的藥物攝取減少和外排增多，引起細(xì)胞內(nèi)藥物的絕對(duì)濃度降低，（如：MDR1基因編碼的pglycoprotein， P-gp引起的耐藥性）② 發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器水平的藥物亞細(xì)胞分布的改變，使藥物無(wú)法接近其作用

44、靶點(diǎn)，引起藥物有效濃度降低，如由多藥耐藥性相關(guān)蛋白（multidrug resistance associated protein，MRP）引起的耐藥性③ 肺耐藥性相關(guān)蛋白（Lung resistance related protein，LRP）和乳腺癌耐藥性蛋白（breast cancer resistance protein，BRCP）對(duì)化療藥物的胞吐作用,腫瘤細(xì)胞多藥耐藥性作用機(jī)制,④ 細(xì)胞解毒系統(tǒng)和修復(fù)系統(tǒng)功能加強(qiáng),使藥物迅

45、速滅活，藥物引起的腫瘤細(xì)胞DNA 損傷得以及時(shí)修復(fù),如與GST有關(guān)的耐藥性⑤ 藥物靶點(diǎn)在質(zhì)和量上的改變，主要指拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ（TOP Ⅱ ）表達(dá)降低，并發(fā)生點(diǎn)突變，活性降低，減弱了以TOP Ⅱ?yàn)榘悬c(diǎn)的藥物的細(xì)胞毒性⑥ PKC活性升高，促進(jìn)P-gp及拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ的磷酸化⑦ 抗凋亡基因Bcl- 2表達(dá)增高及凋亡基因Fas、Bax的降低等,p53基因與肺癌耐藥,是迄今為止發(fā)現(xiàn)與人類腫瘤密切相關(guān)的基因之一參與細(xì)胞周期的調(diào)控與肺癌等惡性腫

46、瘤的耐藥性相關(guān) 依立替康和CDDP與野生型p53基因轉(zhuǎn)染聯(lián)合治療對(duì)NSCLC逆轉(zhuǎn)有效,拓?fù)洚悩?gòu)酶（Topo）與肺癌耐藥,DNA Topo是一種能催化DNA超螺旋結(jié)構(gòu)局部構(gòu)型改變的核酶，有Topo Ⅰ和Topo ⅡTopo Ⅱ介導(dǎo)的MDR是以細(xì)胞內(nèi)藥物聚積障礙和對(duì)所有抗Topo Ⅱ藥物交叉耐藥為特征以Topo Ⅱ?yàn)樽饔冒悬c(diǎn)的藥物：蒽環(huán)類藥物、喜樹堿、鬼臼毒類藥物等,,,,,,,腫瘤耐藥機(jī)制,.,,,Text in he

47、re,Text in here,細(xì)胞表面藥泵蛋白外排,DNA修復(fù)異常,臨床上對(duì)于腫瘤MDR及其預(yù)防與逆轉(zhuǎn)的研究主要集中在藥物轉(zhuǎn)運(yùn)泵上，藥物轉(zhuǎn)運(yùn)泵即耐藥蛋白,凋亡通路阻滯,藥物作用靶點(diǎn)改變,藥物作用靶點(diǎn)改變,,,,DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄細(xì)胞分裂,,藥物-酶-DNA復(fù)合物減少，藥物失去效靶,,腫瘤藥物重要作用靶點(diǎn),TopoⅡ,酶轉(zhuǎn)錄水平活性降低，酶學(xué)特征改變,腫瘤個(gè)體化治療包括靶向治療和化療兩部分:靶向治療:通過實(shí)時(shí)定量、基因測(cè)序、FIS

48、H等技術(shù)檢測(cè)腫瘤患者基因拷貝及基因突變信息，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行靶向治療。個(gè)體化化療：通過實(shí)時(shí)定量、基因分型、mRNA定量等技術(shù)，檢測(cè)患者腫瘤標(biāo)本或血液標(biāo)本的mRNA表達(dá)、DNA的SNP分型，確定患者對(duì)化療藥物的敏感性和毒性反應(yīng)并確定化療劑量。,腫瘤個(gè)體化治療與基因檢測(cè),腫瘤治療的分子靶向藥物主要有兩類:★一類作用于腫瘤細(xì)胞內(nèi)的小分子TKIs （EGFR酪氨酸激酶抑制劑）,包括吉非替尼、厄洛替尼、伊馬替尼和拉帕替尼等;★另外一類是作用

49、于細(xì)胞外的單克隆抗體,主要是西妥昔單抗、曲妥珠單抗、貝伐單抗和帕尼單抗等它們都作用于腫瘤細(xì)胞的EGFR信號(hào)傳導(dǎo)通道,影響腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移和血管生成。,腫瘤的分子靶向治療,抗EGFR單抗作用機(jī)制,西妥昔單抗與EGFR具有較強(qiáng)的親合力，可結(jié)合EGFR抑制下游信號(hào)傳導(dǎo)從而干擾腫瘤生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移以及細(xì)胞修復(fù)和血管生成。,腫瘤的分子靶向治療,EGFR、西妥昔單抗與K-ras基因突變,隨著西妥昔單抗的推廣應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在結(jié)直腸癌中靶向EGFR治療

50、的效果與K-ras基因狀態(tài)密切相關(guān)，即抗EGFR治療僅對(duì)K-ras基因野生型有效，而對(duì)突變型無(wú)效。K-ras基因功能正常時(shí)(野生型)，抗EGFR單抗與EGFR結(jié)合，抑制EGFR二聚體，阻斷信號(hào)通路，阻斷腫瘤生長(zhǎng)；K-ras基因突變后可旁路激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，導(dǎo)致抗EGFR單抗喪失抗癌活性，即治療失敗。,腫瘤的分子靶向治療,靶向藥物及檢測(cè)基因,腫瘤細(xì)胞基因表達(dá)與化療藥物,突變基因與化療藥物,抗真菌藥物的作用機(jī)制及耐藥性,第一個(gè)發(fā)現(xiàn)并被

51、用于臨床的為上世紀(jì)30年代末，從微生物發(fā)酵代謝產(chǎn)物中分離得到的灰黃霉素；1944年報(bào)道了唑類化合物的抗真菌作用；1949年從微生物代謝產(chǎn)物中分離得到了制霉菌素；1956年報(bào)道了兩性霉素B的抗真菌活性；1958年灰黃霉素被用于臨床；同年，上市了第一個(gè)唑類抗真菌藥物；1960年兩性霉素B被用于臨床；1962年報(bào)道了氟胞嘧啶（flucytosine）的抗真菌活性；1969年咪康唑和克霉唑（clotrimazole，局部）被用于臨床；

52、1974年依康唑被用于臨床；1978年描述了阿莫羅芬（amorolfine）；1979年咪康唑parenreral制劑在英國(guó)上市；,1981年酮康唑口服制劑在美國(guó)得到批準(zhǔn)上市；同年第一個(gè)烯丙胺類藥物萘替芬（naftifine）進(jìn)入臨床試驗(yàn)；1987年開始研究開發(fā)多烯類藥物的脂質(zhì)體制劑；1988年開始試驗(yàn)第一個(gè)棘白菌素類（echinocandins）藥物；1990~1992年氟康唑和依曲康唑開始在美國(guó)使用；1993~1995年報(bào)道

53、了第二代三唑類抗真菌藥物；1995~1996年通過了第二個(gè)烯丙胺類藥物特比萘芬（terbinafine），以及通過了兩性霉素B脂質(zhì)體制劑；1997年通過了依曲康唑口服溶液制劑；2001年上市了第一個(gè)棘白菌素類藥物caspofungin；2002年上市了第二個(gè)棘白菌素類藥物magfungin。,真菌作用機(jī)制,與細(xì)菌耐藥性的研究比較，對(duì)真菌耐藥性的研究還是非常有限抗真菌藥物的作用靶位是抑制真菌細(xì)胞膜重要組分麥角甾醇的合成或抑制其功能的發(fā)

54、揮。 大多數(shù)抗細(xì)菌藥物的作用靶位是抑制細(xì)菌細(xì)胞壁重要組分肽聚糖的合成,真菌藥抗物的作用機(jī)制,抗真菌藥物的作用靶位集中在細(xì)胞表面：干擾細(xì)胞膜的合成如唑類藥物氟糠唑等和多烯大環(huán)內(nèi)酯類如兩性霉素B等；干擾細(xì)胞壁中幾丁質(zhì)的合成如日光霉素和多氧霉素等；干擾細(xì)胞壁中1,3-β-葡聚糖的合成如卡帕芬凈等；干擾細(xì)胞表面甘露糖蛋白復(fù)合物的合成如pradimicin等 .,1：靶酶過量產(chǎn)生；2：藥物結(jié)構(gòu)被改變；3：藥物被外排蛋白泵出；4：藥物在細(xì)

55、胞壁水平/細(xì)胞膜水平被阻止；5：細(xì)胞由于藥物的作用而產(chǎn)生的補(bǔ)償途徑以使細(xì)胞保持活性；6：某些能夠?qū)⑩g化的藥物轉(zhuǎn)化為活性藥物的酶被抑制；7：細(xì)胞產(chǎn)生某些能夠降解藥物的酶并分泌至胞外。,真菌對(duì)唑類抗菌藥物產(chǎn)生耐藥性的生物化學(xué)機(jī)制,A：由兩性霉素B在細(xì)胞膜上產(chǎn)生的孔道；B: 兩性霉素B與細(xì)胞膜上的膽甾醇以氫鍵的形式結(jié)合，從而破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生孔道,兩性霉素B的應(yīng)用,兩性霉素B適用于治療大多數(shù)深部真菌病,如隱球菌、假絲菌、曲霉菌、毛霉菌、球

56、孢子菌、膜組織胞漿菌和芽生菌等引起的各種臟器和全身感染；也可用于治療皮膚和粘膜真菌病,以及使用廣譜抗生素時(shí)預(yù)防并發(fā)真菌病。兩性霉素B可作為全身或深部真菌感染的首選藥物,如隱球菌腦膜炎、真菌性菌血癥、真菌性心內(nèi)膜炎、肺部真菌感染、真菌性腸炎、真菌性角膜潰病及陰道炎等。,乙型肝炎檢測(cè)標(biāo)志物：HBsAg，抗-HBs,HBeAg，抗-Hbe,抗HBc (IgG,IgM),HBV-DNA,Dane顆粒（完整的病毒）形態(tài),乙型肝炎的分

57、子診斷,乙型肝炎的分子診斷,1. 重要性全球 20億人感染慢性 3.5億人中國(guó)、東南亞、非洲50％肝硬化，70-90％肝癌7-30％攜帶者感染變異體,感染HBV之后……,乙肝病毒只對(duì)肝臟“情有獨(dú)衷”,,,,,,,,急性乙肝,6個(gè)月,HBV被清除產(chǎn)生保護(hù)性抗體機(jī)體知道如何保護(hù)我們不再感染HBV,,,,慢乙肝,6個(gè)月,,如果6個(gè)月后仍然沒有清除HBV，就成為慢乙肝意味著：HBV一直停留在肝臟和血液中,有相當(dāng)部分的患者轉(zhuǎn)為慢

58、性乙肝,,成為慢乙肝之后……,小結(jié),抗病毒才 “治本”，切莫偏聽偏信亂服“保肝 ”“降酶藥”，只有抗病毒才能真正保肝。乙肝病毒很難從體內(nèi)徹底清除，需要長(zhǎng)期治療,什么時(shí)候開始抗病毒治療?,如果你的HBeAg呈陽(yáng)性,中國(guó)慢性乙肝防治指南2005,,耐藥：阻止核苷類藥物達(dá)成治療目的的重要原因,+,理想的抗病毒藥物,什么是乙肝病毒耐藥？,乙肝病毒耐藥 是由于乙肝在抗病毒治療過程中乙肝病毒(HBV)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，原本對(duì)它有效的藥物失去

59、了作用，從而導(dǎo)致藥物的治療效果下降，疾病反彈。,原本有效的藥物對(duì)發(fā)生耐藥變異后的病毒束手無(wú)策,變異前，藥物有效抑制病毒,變異后，藥物對(duì)病毒束手無(wú)策,耐藥的危害：病情惡化，阻礙治療目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),耐藥發(fā)生后，原本有效的藥物對(duì)病毒的抑制作用消失HBV DNA水平再次升高，病毒復(fù)制卷土重來肝臟損傷加重，ALT水平再次升高發(fā)展為肝硬化、肝癌等嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)大大增加肝移植失敗風(fēng)險(xiǎn)加大,耐 藥,慢乙肝抗病毒治療,初始治療時(shí)對(duì)耐藥問題缺乏重

60、視使原本可以順利的病情控制過程平添暗礁,影響耐藥發(fā)生的因素：病毒發(fā)生耐藥變異需要突破的藥物基因屏障,抗病毒藥物的基因屏障就是阻止耐藥病毒株出現(xiàn)的防御工事基因屏障高的藥物，耐藥發(fā)生率低,只有1道基因屏障拉米夫定,,有3道基因屏障恩替卡韋,,如何應(yīng)對(duì)耐藥問題呢?,2. HBV基因型與血清型關(guān)系及流行病學(xué)分布基因型與血清型不完全一致臨床突變率不同有地域分布特點(diǎn),乙型肝炎的分子診斷,表1：,表1(續(xù)）:,3. 基因型與臨床實(shí)驗(yàn)

61、室表現(xiàn)不同（表2）病情與轉(zhuǎn)歸：C較B差抗病毒治療：A優(yōu)于D B優(yōu)于C adw/ayw 20:1,乙型肝炎的分子診斷,表2:,4. 一般實(shí)驗(yàn)室分型方法測(cè)序PCR-RELP（限制性片斷長(zhǎng)度多態(tài)性）PCR核酸雜交（譜線探針法）血清學(xué)：?jiǎn)慰箍蓞^(qū)分A-F各基因型,乙型肝炎的分子診斷,5. 抗病毒治療的耐藥性問題拉米夫定耐藥性的檢測(cè),乙

62、型肝炎的分子診斷,耐藥分析,耐藥基序 （Drug resistance motifs）HBV表型耐藥（Phenotypic resistance）臨床耐藥 （Clinical resistance）三者相關(guān)，但不完全等同,,,,,,,HBV polymerase,(wild-type),Lamivudine and wild-type HBV(一),,,Nucleotides,ss (-) DNA,hig

63、h,affinity,Y,M,D,D,,Lamivudine and wild-type HBV(二),,,,,,HBV polymerase,(wild-type),,Nucleotides,high,affinity,,Lamivudine,inhibition,,,,,ss (-) DNA,Y,M,D,D,,Lamivudine and YMDD variant HBV,,,,,,,Y,V/I,D,D,Nucleotides,re

64、ducedaffinity,Lamivudine,weak inhibition,ss (-) DNA,HBV polymerase,(variant),,,拉米夫定耐藥性的檢測(cè)耐藥性與HBV多聚酶基因YMDD氨基酸序列中的核酸變異有關(guān)I型：YMDD變異為HBV聚合酶基因(P區(qū)基因)區(qū)第741個(gè)核苷酸位,A-G置換，使第552個(gè)密碼子蛋氨酸(M)被纈氨酸(V)取代，成為YVDD變異II型：YMDD變異為P基因區(qū)743個(gè)核苷酸的G

65、-T置換，使第55個(gè)密碼子蛋氨酸(M)被異亮氨酸(工)取代，成為YIDD變異 YMDD變異：Y（酪氨酸） M（蛋氨酸） V（纈）： YVDD變異 D（天冬氨酸） I（異亮）：YIDD變異 D（天冬氨酸）

66、 最近報(bào)道： YSDD （ATG ?AGT ） 應(yīng)用拉米夫定耐藥位點(diǎn)基因芯片檢測(cè)突變位點(diǎn),,,,乙型肝炎的分子診斷,乙型肝炎的分子診斷,細(xì)菌耐藥性的起源,,,,,,我們戰(zhàn)勝了細(xì)菌！,恩格斯說：“我們不要過分陶醉于人類對(duì)自然界的勝利。對(duì)于每一次這樣的勝利，自然界都報(bào)復(fù)了我們”。,青霉素耐藥菌的出現(xiàn),1942年青霉素應(yīng)用臨床：1951年出現(xiàn)產(chǎn)青霉素酶金黃色葡萄球菌1960年甲氧西林應(yīng)用臨床：1961年出現(xiàn)耐藥菌，即MRSA，對(duì)所有

67、β-內(nèi)酰胺抗生素?zé)o效,,細(xì)菌耐藥性是如何產(chǎn)生的？,首先，細(xì)菌耐藥性是細(xì)菌之間為了生存相互抗?fàn)幍慕Y(jié)果，是一種自然現(xiàn)象。,細(xì)菌在抗生素選擇性壓力下，保留了它們中最耐藥的菌株。這些耐藥菌不僅可以在細(xì)菌間傳播耐藥性，也可在人與人之間，地區(qū)間乃至全球范圍播散 。,,,,,,,與細(xì)菌較量，人類輸了第二局,,病原菌的變遷,Gram Positive ResistanceICU 1995-2004,National Nosocomial Infect

68、ions Surveillance (NNIS) System,Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus,Vancomycin-Resistant Enterococcus,Gram Negative ResistanceICU 1995-2004,National Nosocomial Infections Surveillance (NNIS) System,3rd Generatio