華法林藥物遺傳學基因和與個體化給藥

（優(yōu)選）華法林藥物遺傳學基因和與個體化給藥第一頁，共二十八頁。藥物治療現(xiàn)狀---病例有限、數據失真、措施滯后藥物存在毒性，嚴重危害患者生命生活質量；醫(yī)生依據臨床試驗報告預測毒性發(fā)生---病例有限；典型人群，難以預測罕見毒性反應---數據失真；措施只針對已發(fā)生的毒性反應---措施被動、滯后第二頁，共二十八頁。藥物治療現(xiàn)狀---傳統(tǒng)治療方案存在不足標準治療方案產生無效治療和毒性治療，即部分人群標準劑量高于或低于產生最大或最優(yōu)效應的劑量；藥物選擇或治療方案、給藥次數、療程建立在某些成功治療經驗基礎之上；未提醒、指導或采取針對性預防措施；未實現(xiàn)、實施個體化治療第三頁，共二十八頁。年齡老年人兒童新生兒

性別身高/體重

并發(fā)癥病程

臟器功能肝,腎,心環(huán)境因素飲食

/吸煙/合并用藥藥物反應個體差異基因多態(tài)性(遺傳)藥物治療現(xiàn)狀---未充分考慮決定藥物效應的個體因素第四頁，共二十八頁?；蛲蛔儗е滤幬餄舛鹊牟町惖谖屙?，共二十八頁。藥物作用受藥物代謝、轉運、靶點多態(tài)性控制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)藥物靶點藥物轉運體藥物代謝酶第六頁，共二十八頁。藥物代謝酶基因多態(tài)性細胞色素P450酶(CYP)根據酶活性強弱將CYP分為超強、強、中等及弱代謝型4種表型,每種表型在不同的種族人群中分布不同。臨床所用的藥物中,有近80%的Ⅰ相代謝反應由CYP催化,有報道的由于基因多態(tài)性引起的不良反應中,有80%是被CYP催化的藥物。目前已發(fā)現(xiàn)至少有53個CYP基因和24個假基因,其中有顯著意義的基因多態(tài)性的酶有CYP3A4，CYP2D6，CYP2C19，CYP2C9等。第七頁，共二十八頁。藥物轉運基因多態(tài)性

藥物進入體內方式除被動擴散外，細胞的主動轉運發(fā)揮著非常重要的作用。某些藥物通過細胞必須經過膜載體的轉運，這種作用在腸道吸收過程中有著重要的意義。藥物的進一步轉運，如重新分泌至腸道、膽汁或尿液，進入腦內和睪丸，分布到靶組織如心血管系統(tǒng)組織、腫瘤細胞及感染微生物組織中也與主動轉運有著密切的關系。P-糖蛋白(重要的膜載體)是MDR-1基因(也稱ABCB1基因)編碼的，ATP依賴跨膜外流泵，可從細胞內向外泵出某些藥物或其代謝物，這些藥物包括抗腫瘤藥、地高辛、環(huán)孢素A等。第八頁，共二十八頁。藥物受體基因多態(tài)性

大多數藥物作用于藥物靶蛋白，使其產生藥理學效應，如受體、酶或涉及信號轉導、細胞周期調控或其他細胞功能的蛋白質。許多編碼藥物靶蛋白的基因具有多態(tài)性。藥物靶蛋白的基因多態(tài)性對于藥物作用可有明顯的影響。已發(fā)現(xiàn)25種以上藥物靶蛋白的遺傳變異能影響藥物效應。阿片類藥物的主要作用位點μ阿片受體，已研究顯示阿片受體基因的118位點具有多態(tài)性，其變異的發(fā)生率約為10％，在不同的種族中這種多態(tài)性有很大差別。突變后的阿片受體蛋白對β-內啡肽的結合能力比天然受體的親和力大3倍。不難想象，除該受體基因本身突變外，受體基因調節(jié)部位的多態(tài)性對于應激、疼痛的耐受以及對藥物的成癮性等方面均具有重要作用。第九頁，共二十八頁。生物標記檢測藥物或代表藥1CC趨化因子受體5(CCR-5)1馬拉維若(抗逆轉錄病毒藥)2EGFR表達等1Panitumab（EGFR單抗）、吉非替尼（大腸癌）3Her2/neu過表達1西妥昔單抗4費城染色體陽性反應等1達沙替尼bFDA批準藥品說明書中的遺傳變異要求檢測推薦檢測有報告第十頁，共二十八頁。生物標記檢測藥物或代表藥5C蛋白缺損(遺傳性或獲得性）2華法林6TPMT變異2硫唑嘌呤7UGT1A1變異2伊立替康8HLA-B*1502等位基因2*卡馬西平9尿素循環(huán)障礙(UCD)2丙戊酸10CYP2C9突變等2華法林11VitK環(huán)氧化還原酶(VKORC1)變異2華法林12家族性高脂蛋白血癥

LDL受體缺損或突變2阿托伐他汀13G6PD缺損2拉布立酶14HLA-B*5701等位基因2阿巴卡韋FDA批準藥品說明書中的遺傳變異2*.在危險人群中檢測第十一頁，共二十八頁。華法林（Warfarin）抗凝機制雙香豆素類抗凝藥；口服，長期服用通過抑制維生素K依賴性凝血因子的合成起到抗凝作用。第十二頁，共二十八頁。華法林用途可用于治療和預防：

?心房顫動（心率紊亂）

?中風

?心臟病發(fā)作

?深靜脈血栓（DVT）或肺動脈栓塞

?心臟瓣膜疾病或更換。第十三頁，共二十八頁。運用華法林抗凝治療的同時，也成倍地增加了患者出血的發(fā)生率，甚至是危及生命，尤其是在治療初期的數周到數月內。據估計，服用華法林的患者中，每年每100人中，平均有15.2人次發(fā)生出血副作用，其中致命性的大出血有3.5人次。使用華法林的另一個特點是其穩(wěn)定劑量在不同種族間及個體間存在著較大差異。與歐洲人相比，中國人對華法林的抗凝作用更為敏感，所需的穩(wěn)定劑量比歐洲人要低40％-50％，而不同個體間穩(wěn)定劑量的差異可達20倍以上。第十四頁，共二十八頁。華法林的藥動學S-華法林的活性為R-華法林的3倍以上。S-華法林主要由CYP2C9代謝，其代謝產物僅有微弱的抗凝作用。CYP2C9酶活性下降會導致華法林在體內的清除減慢。第十五頁，共二十八頁。華法林的藥效學通過抑制維生素K在肝臟細胞內合成凝血因子F2、F7、F9、F10，從而發(fā)揮抗凝作用。體內環(huán)氧型維生素K被還原為氫醌型維生素K由維生素環(huán)氧化物還原酶復合體（VKORC）完成，華法林主要是抑制該酶而產生作用。VKORC1基因突變導致其對華法林的敏感性發(fā)生變化。第十六頁，共二十八頁?；驒z測指導個體化用藥

2007年8月16日，美國FDA批準更新抗凝藥物華法林（Coumadin）的產品說明書，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。第十七頁，共二十八頁?；驒z測指導個體化用藥

CYP2C9:與野生型CYP2C9代謝酶相比，該酶的基因多態(tài)性已經被認為與小劑量華法林引起較高的出血并發(fā)癥的發(fā)生率相關[1]。VKORC1:華法林的作用靶點，VKORC1的基因多態(tài)性已顯示出對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.第十八頁，共二十八頁。CYP2C9華法林體內代謝的關鍵酶CYP2C9占P450酶總量的20%，僅次于CYP3A?；蛉L55kb，含9個外顯子和8個內含子。CYP2C9基因具有多于50多種單核苷酸多態(tài)性，最常見的等位基因型是CYP2C9*1型（野生型）、CYP2C9*2型和CYP2C9*3型。第十九頁，共二十八頁。VKORC1維生素K物還原酶復合體1，基因全長約11kb，有3個外顯子，2個內含子。VKORC1*2為亞洲人中的主要單倍體。SNP包括：內含子1173C>T和5’上游區(qū)的-1639G>A目前研究已經證實-1639G>A和1173C>T兩個位點是完全連鎖的第二十頁，共二十八頁。第二十一頁，共二十八頁。攜帶CYP2C9*2，*3基因型的患者使用華法林更容易出現(xiàn)出血事件，因此需要的華法林劑量較小。VKORC1-1693AA（1173TT）基因型患者需要的華法林劑量顯著低于-1639GA或GG（1173TC或CC）。

CYP2C9+VKORC1如何調整劑量？第二十二頁，共二十八頁?；蛐皖A測起始劑量華法林鈉(Coumadin)藥品說明書中給出根據CYP2C9和VKORC1基因型可供選擇的華法林初始劑量。第二十三頁，共二十八頁。綜合數學模型預測起始劑量國際華法林藥物基因組學聯(lián)合會（TheInternationalWarfarinPharmaeogeneticsConsortium）通過大量數據，制訂了華法林的劑量運算法，它明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的固定劑量方案。聯(lián)合會由4大洲9個國家的21個研究組組成共搜集5700例使用華法林治療的病人，其中5052例INR值在2到3之間的用于本研究的數據分析第二十四頁，共二十八頁。Legendforuseofalgorithms:?Ageindecades=1for10-19,2for20-29,etc…?VKORC1G/A=1ifheterozygousforrs9923231,otherwisezero?VKORC1A/A=1ifhomozygousforAatrs9923231,otherwisezero?VKORC1genotypeunknown=1ifrs9923231genotypemissingorunknown,otherwisezero?CYP2C9*1/*2=1ifCYP2C9genotypeis*1/*2,otherwisezero?CYP2C9*1/*3=1ifCYP2C9genotypeis*1/*3,otherwisezero?CYP2C9*2/*2=1ifhomozygousforCYP2C9*2allele,otherwisezero?CYP2C9*2/*3=1ifCYP2C9genotypeis*2/*3,otherwisezero?CYP2C9*3/*3=1ifhomozygousforCYP2C9*3allele,otherwisezero?CYP2C9genotypeunknown=1ifCYP2C9genotypeunknown,otherwisezero?AsianRace=1ifself-reportedraceisAsian,otherwisezero?Black/AfricanAmerican=1ifself-reportedraceisBlackorAfricanAmerican,otherwisezero?MissingorMixedrace=1ifself-reportedraceisunspecifiedormixed,otherwisezero?Enzymeinducerstatus=1ifpatienttakingcarbamazepine,phenytoin,rifampin,orrifampicin,otherwisezero?Amiodaronestatus=1ifpatienttakingamiodarone,otherwisezero第二十五頁，共二十八頁。改進后的綜合數學模型預測起始劑量

第二十六頁，共二十八頁。將來模式CYP2C9、VKORC1基因檢測華法林初始劑量計算INR監(jiān)控調整維持劑量快速確定華法林劑量范圍，保證療效，減少出血風險用藥3-5天后首次驗血，初期每周2次，穩(wěn)定后每月1次。第二十七頁，共二十八頁。結論個體化醫(yī)學是根據個體對特定疾病的易感性的基因變異而施行的早期預警、預