精準醫(yī)療 - 福建課件

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個體化用藥基因檢測馬硝惟上海市交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院檢驗科“精準醫(yī)療”北京華夏時代基因科技發(fā)展有限公司個體化用藥基因的背景01基因檢測技術原理02在臨床的實際應用03TableofContents轉(zhuǎn)化醫(yī)學（口號）精準醫(yī)學（標準）個體化醫(yī)療（目標）個體化醫(yī)療是精準醫(yī)療的一部分！藥物的真實世界藥物有效率？ADR發(fā)生率？基因與藥物？……正確的藥物：因藥而異正確的劑量：因量而異正確的患者：因人而異決策問題醫(yī)生不是算命先生，無法算準每個病人的治療效果。

DNA分子是由腺嘌呤（A）、胞嘧啶(C）、鳥嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T，DNA專有）和尿嘧啶（U，RNA專有）堿基排列組成,每個人都存在差異，將其稱為多態(tài)性。人類的基因發(fā)現(xiàn)幾百萬由單一的堿基變換而形成的位點既SNP，它意味著個人間最小的遺傳差異。A:腺嘌呤T:胸嘧啶G:鳥嘌呤C:胞嘧啶CGTTCTCTATTAACA……GCAAGAGATAATTGT……CGTGCTCTATTAACA……GCACGAGATAATTGT……堿基的排列組合與遺傳差異藥代動力學藥效動力學藥物療效和毒性的個體差異基因組基因變異(單核苷酸多態(tài)性)藥物靶點藥物轉(zhuǎn)運體藥物代謝酶個體化用藥的發(fā)展01約59%的藥物不良反應與遺傳相關基因檢測技術原理02雜交測序，是二十年前就開發(fā)的非擴增的基因測序技術。探針雜交采集標本提取基因組DNA/RNAPCR擴增顯色/掃描電泳檢測純化PCR產(chǎn)物基因芯片焦磷酸測序雙脫氧標記毛細管電泳焦磷酸測序雙脫氧測序RT-PCR實時熒光PCR血液或組織標本W(wǎng)BC或組織勻漿染色體核型分析或雜交測序（系統(tǒng)自動完成）數(shù)字熒光分子雜交和雜交測序出現(xiàn)污染的高風險環(huán)節(jié)低風險環(huán)節(jié)基因檢測技術原理02避開PCR環(huán)節(jié)，前處理簡單表4.華法林藥物代謝基因多態(tài)性檢測室間質(zhì)量評價不同方法統(tǒng)計結果《華法林藥物代謝基因多態(tài)性檢測室間質(zhì)量評價結果報告》實驗室數(shù)不同符合率的實驗室數(shù)100%99-90%89-80%不合格完全準確率（100%準確）全部方法31141412PCR-芯片雜交13111107.7%PCR-焦磷酸測序8710087.5%熒光定量PCR4310075%PCR-Sanger測序3210066.7%單堿基延伸200020原位雜交熒光染色脫氧核糖核酸測序11000100%*室間比對結果良好個體化醫(yī)療的臨床應用181.TPMT&硫唑嘌呤（AZA）TPMT突變位點03已探明TPMT突變*1S~*31其中影響TPMT活性的：TPMT突變影響03TPMT活性、蛋白水平，及代謝產(chǎn)物水平與其基因突變密切相關。代謝產(chǎn)物活性及人群分布蛋白水平野生型雜合子純合子AZA副作用03硫唑嘌呤藥物說明書：TPMT缺乏癥的病人對AZA的骨髓抑制作用異常敏感；尤其是與TPMT抑制劑(別嘌呤醇、美沙拉嗪、奧沙拉嗪或柳氮磺砒啶)合用時，此作用會加重。FDA推薦檢測（證據(jù)I類）AZA用藥建議03FDA用藥建議：（1）正?；蛐停?1/*1）的患者開始劑量（例如2-3mg/kg/d），根據(jù)疾病的類型調(diào)整劑量，兩周后達到藥物濃度的穩(wěn)態(tài)；（2）雜合子突變（*1/*3CTPMT活性中度降低）的患者應減少劑量正常起始劑量的30-50%，例如1-1.5mg/kg/d，根據(jù)耐受程度調(diào)整劑量。2-4周后達到穩(wěn)態(tài)血藥濃度。如果發(fā)生骨髓抑制需要繼續(xù)降低劑量；（3）純合子突變（*3C/*3C）TPMT活性完全缺失的患者，劑量降低到1/10，由原來的每天一次變成每周只給三次，根據(jù)骨髓抑制的程度和特別疾病的需要調(diào)整；換藥；（4）由于擁有正常TPMT活性和基因型的個體仍然有可能出現(xiàn)血細胞減少癥，血象檢查仍需每月至少一次。AZA基因型指導03AZA基因型指導03前體藥物氯吡格雷CYP2C19的多態(tài)性研究CYP2C19基因型與代謝表型*2*3*17代謝表型GGGGCCEM/RM(正常代謝)

CTUM（超快代謝）

TTUM（超快代謝）

GACCIM（中間代謝）

CTIM（中間代謝）

TTIM（中間代謝）

AACCPM（慢代謝）

CTIM（中間代謝）

TTIM（中間代謝）AGGGCCIM（中間代謝）

CTIM（中間代謝）

TTIM（中間代謝）

GACCPM（慢代謝）

CTIM（中間代謝）

TTIM（中間代謝）

AACCPM（慢代謝）

CTPM（慢代謝）

TTPM（慢代謝）AAGGCCPM（慢代謝）

CTIM（中間代謝）

TTIM（中間代謝）

GACCPM（慢代謝）

CTPM（慢代謝）

TTPM（慢代謝）

AACCPM（慢代謝）

CTPM（慢代謝）

TTPM（慢代謝）我們可以根據(jù)CYP2C19的基因型將其代謝表型分為4類：超快代謝型UM快代謝型EM/RM中間代謝型IM慢代謝型PM其藥動學反應被分為UMEMIMPM4種代謝型，無論氯吡格雷600、300還是75mg的不同劑量，活性代謝物和血小板抑制效應都呈劑量依賴性降低，越來越容易發(fā)生血栓GWAS將ADP刺激的氯吡格雷血小板聚集反應定位CYP2C19所在的基因簇

CYP2C19*2攜帶者同非攜帶者相比心血管病1年

病死率增加HR=2.42倍（95%CI1.18-4.99)

FDA的黑框警告氯吡格雷1997年美國批準上市2006年報道CYP2C18*2抗血小板功能降低；2009年起失功能等位基因副反應開始報道,如CYP2C19*2型年輕人心梗用藥者心血管病終點事件風險增加到3.69倍；支架術后1月內(nèi)再狹窄率增加，CYP2C19低功能等位基因冠脈綜合癥死亡心梗卒中等終點時間增加；2010年發(fā)現(xiàn)增加總死亡，2010年3月FDA出臺黑框警告明示失功能基因型或換藥

警告內(nèi)容警告：氯吡格雷代謝不良者，其在體內(nèi)不能有效地轉(zhuǎn)化為發(fā)揮藥物作用的活性形式，藥物療效因而顯著降低提醒：醫(yī)生應了解目前可以對編碼CYP的CYP2C19基因進行檢測，可以

選擇進行此項檢查來判斷患者CYP2C19的功能。建議：已經(jīng)證實的氯吡格雷代謝不良者，醫(yī)生應考慮應用其他抗血小板藥物，或增加氯吡格雷的劑量。

其他影響氯吡格雷代謝的因素氯吡格雷代謝不良還與其他一些基因的遺傳變異有關，如ABCB1基因異常、PON1基因突變等，與CYP2C19突變共存時可能加重氯吡格雷代謝不良的程度

PON-1：AA純合，半年后出現(xiàn)支架血栓的風險比為12.90，出現(xiàn)心肌梗死的風險比為4.93。病例分析患者男，66歲因“反復胸悶1月余”入院入院后完善檢查，予以拜阿司匹林、波立維雙聯(lián)抗血小板聚集，可定調(diào)脂穩(wěn)定斑塊，波利特護胃，雅施達降壓等對癥處理。排除禁忌后，于2015-5-7在局麻下行CAG+PTCA+支架術，造影示左主干正常；前降支近段狹窄85%；回旋支中遠段彌漫性病變狹窄50-60%；右冠脈近段瘤樣擴張伴狹窄60-70%，遠段狹窄95%。介入結論：冠脈多支病變，累及：LAD，LCX，RCA。成功PCITO右冠脈（PAPTNER3.0*36mm）。成功PCITO前降支（PAPTNER3.0*24mm）。現(xiàn)患者一般情況可，無明顯胸悶、胸痛等不適主訴，予以出院隨訪。患者基因型：該患者目前采用阿司匹林聯(lián)合氯吡格雷雙重抗血小板治療。從基因型角度考慮，患者CYP2C19酶為慢代謝型，PON1野生型，恐無法產(chǎn)生足夠的氯吡格雷活性代謝產(chǎn)物，氯吡格雷抵抗風險較高。該抗血小板方案可能無法發(fā)揮足夠的抗血小板作用；患者用藥前血小板聚集率（ADP）

76%用藥后

65.10%；明顯氯吡格雷抵抗，遠期心血管事件風險大，建議更換抗血小板藥物！3.抗凝治療新指引(華法林)一、深靜脈血栓或肺栓塞1、華法林通常情況下，患者在治療過程中，只有33%-64%的時間達標.

與劑量直接相關的ADR發(fā)生率為6–39%治療矛盾：劑量不夠發(fā)生血栓，劑量過大有出血的風險CYP2C9負責清除S-華法林體成無活性產(chǎn)物，有50余種SNPs,其中CYP2C9*2和*3使酶活嚴重下降，清除華分別下降30%和80%易導致華蓄積，需要減少藥量。維生素K環(huán)氧化物還原酶復合體(VKORC)是華法林的作用靶點，啟動子區(qū)-1639G/A多態(tài)致啟動子表達不同，A需要降低減少30%華法林用藥。VKORC1中國人突變高于歐美人群，造成華法林敏感性強于歐洲人群

GWAS研究：CYP2C9*2和*3在亞洲人突變頻率較低VKORC1突變在亞洲人高頻突變近年研究發(fā)現(xiàn)亞洲人高頻的CYP4F2基因突變解釋部分華法林劑量

1.CYP2C9/VKORC1基因型提前預判避免初始劑量過大維持劑量2.根據(jù)IWPC公式，預估維持劑量，加快達到穩(wěn)態(tài)的時間，減少ADR根據(jù)基因檢測盒臨床信息發(fā)展了一系列經(jīng)驗證的華法林用

藥劑量預測算法(如國際華法林藥物基因組學聯(lián)合會的算法

)。這些算法預測能力類似，約解釋40-65%劑量變異(主要

為白人).

而單用臨床信息僅能估計約20%劑量變異研究推動了NIH資助大規(guī)模華法林臨床試驗的研究，也促使FDA批準更新抗凝藥物華法林的產(chǎn)品說明書上要求在警示信息中標明人的遺傳差異可能影響其對該藥物的反應但是華法林使用者常規(guī)臨床基因檢測的依據(jù)還需大規(guī)模臨

床試驗驗證。易出血的病人、連用其他抗凝藥開支太大等情況等可基因檢測

華法林基因指導的現(xiàn)狀與展望4.他汀藥物的ADR基因檢測預測他汀類用藥療效不見得需要

因為已找到的遺傳變異預測他汀療效幅度都較?。?0-15%），而臨床醫(yī)生也可根據(jù)他汀種類、劑量和基線膽固醇決定他汀種類和劑量，所以不見得需要做基因檢測來指導他汀的用藥劑量

基因檢測預測他汀毒副作用已經(jīng)被臨床應用

OATP1B1(polypeptideorganicaniontransporterP1B1,有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽P1B1,由SLCO1B1基因編碼)參與肝臟攝取他汀SLCO1B1基因中有兩個常見rs4149056(521T＞C,Val174Ala，*5),rs2306283(388A＞G)影響肝臟轉(zhuǎn)運他汀的功能一項發(fā)表在NEJM上的GWAS發(fā)現(xiàn)一個多態(tài)rs4363657影響大劑量辛伐他汀(80mg)致心肌病，此位點同521T＞C高度連鎖(R2=0.97)。此發(fā)現(xiàn)后來得到重復。但效益未在阿托伐他汀及普伐他汀中得到驗證，提示此效益為辛伐他汀特異性

2010年，美國約210萬人用80mg的辛伐他汀，因為80mg劑量的辛伐他汀增加肌?。òㄖ滤佬詸M紋肌溶解）風險，2011年6月FDA宣布辛伐他汀說明書被修訂，不提倡開最高80mg劑量的辛伐他汀處方。檢測出SLCO1B1基因rs4149056*5預示更高的風險

?SLCO1B1*5的毒副作用辛伐他汀>阿托伐他汀>普伐他汀

、洛伐他汀或氟伐他?。ㄔ?0mg的辛伐他汀中*5的關聯(lián)性同樣被證實）?雖然目前證據(jù)還在積累過程中（辛伐他汀1A，余2A），如果發(fā)現(xiàn)SLCO1B1*5（突變）改用其他水溶性他汀，減小劑量，或用其他藥物。

5.Β-受體阻滯劑的ADRβ-受體阻滯劑美托洛爾(倍他樂克)主要被CYP2D6代謝，其最常見遺傳變異CYP2D6*4(rs3892097)導致其失活，美托洛爾高暴露，導致心率和血壓過度下降副作用，可根據(jù)CYP2D6的代謝型進行分類：（比索洛爾，卡維他洛不經(jīng)CYP2D6）PM（慢代謝）:換藥，用比索洛爾/卡維他洛或減少75%劑量IM（中間代謝）:換藥，用比索洛爾/卡維他洛或減少50%劑量UM（快代謝）:換藥，用比索洛爾/卡維他洛

6.HLA-B15:02&HLA-B58:01(SJS/TEN)InpatientsofChineseancestry,thereisastrongassociationbetweenpresenceofoneortwocopiesoftheHLA-B*1502alleleandtheriskofdevelopingSJS/TEN(Stevens-JohnsonSyndrome/ToxicEpidermalNecrolysis).TheHLA-B*1502allelehasbeenreportedpresentingreaterthan15%

可能攜帶HLA-B*1502等位基因的患者在接受卡馬西平治療之前應進行HLA-B*1502等位基因篩查，篩查結果陽性的患者不宜使用卡馬西平，除非其效益明顯大于風險。醫(yī)護人員應避免將苯妥英和磷苯妥英作為卡馬西平的替代藥物用于此類患者。在服用卡馬西平并出現(xiàn)嚴重皮膚反應的患者中，超過90%的不良反應是出現(xiàn)在治療的最初幾個月。已服用卡馬西平數(shù)月且沒有出現(xiàn)皮膚反應的患者發(fā)生這種風險的幾率較小。同樣，服用苯妥英發(fā)生嚴重皮膚反應也絕大多數(shù)出現(xiàn)在治療的最初幾個月。

拉莫三嗪，奧卡西平與卡馬西平結構類似，亦有風險?？赡軘y帶HLA-B*1502者，奧卡西平可致中度斑丘疹。2014年4月，武漢某三甲醫(yī)院，連續(xù)發(fā)生別嘌醇和卡馬西平嚴重不良反應事件2014年8月，廣州某三甲醫(yī)院，連續(xù)發(fā)生別嘌醇嚴重不良反應事件別嘌呤醇（allopurinol）出現(xiàn)包括SJS等嚴重皮膚不良反應的風險高。一旦出現(xiàn)，死亡率高達26%。在歐洲，別嘌醇是導致SJS的主要原因。在亞洲，別嘌醇是卡馬西平之后，第二位導致SJS的原因。漢族所有別嘌醇誘導的SJS患者，100%都是HLA-B*5801等位基因攜帶者，而在別嘌醇耐受者中，只有15%是HLA-B*5801等位基因攜帶者。在正常人群中，20%為HLA-B*5801等位基因攜帶者。另有數(shù)據(jù)顯示，中國人群中，其頻率為8.8-10.9%。在中國人群中，其風險比OR高達580.3。檢測：HLA-B*5801

rs9263726G>A7.UGT1A1基因與結直腸癌個體化醫(yī)療結直腸癌的發(fā)病率和致死率居高不下，

是嚴重危害我國人民健康的重大殺手之一，除手術治療外，化療和分子靶向治療是目前治療結直腸癌的較為有效的方法。伊立替康是作用于細胞周期S期的喜

樹堿類藥物，能夠通過有選擇性地抑制拓撲異構酶I的活性來干擾DNA復制。

常見UGT1A1基因突變UGT1A1*28：

啟動子區(qū)TA重復序列突變，野生型為6個TA重復，突變型為7個TA重復UGT1A1*6：

211G>A突變，形成三種基因型GG、GA和AA

與野生型相比，UGT1A1基因突變會使

伊立替康藥物代謝通路中UGT1A1酶活性降低30~80%，UGT1A1*28突變基因攜帶患者會發(fā)生嚴重的腹瀉等胃腸毒性，而UGT1A1*6突變基因攜帶者發(fā)生3~4級骨髓抑制、中性粒細胞減少的比例明顯增高十分影響患者的生活質(zhì)量甚至會引起死亡。臨床上UGT1A1基因突變檢測已經(jīng)成為

結直腸個體化醫(yī)療重要的步驟之一。