上海市臨檢中心 分子診斷在無創(chuàng)產(chǎn)前篩查和個性化診療中的應(yīng)用

分子診斷在無創(chuàng)產(chǎn)前篩查和個性化診療中的應(yīng)用中山大學附屬第一醫(yī)院黃彬

2015年，“精準醫(yī)療”在全球生命科學和醫(yī)學等領(lǐng)域掀起了新的熱潮！

隨著技術(shù)的進步，我們進入分子醫(yī)學時代，基因測序等技術(shù)帶動的精準醫(yī)療應(yīng)運而生！精準醫(yī)療

——新型的醫(yī)學概念

與醫(yī)療模式2015年1月20日美國總統(tǒng)奧巴馬宣布啟動“精準醫(yī)療”計劃，2.15億美元通過分析逾100萬名志愿者的基因信息，了解遺傳性變異在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用了解疾病治療的分子基礎(chǔ)為藥物研發(fā)和患者的“精準治療”明確靶標其短期目標是為癌癥找到更多更好的治療手段長期目標則是為實現(xiàn)多種疾病的個性化治療個性化精準治療精準醫(yī)療精準檢測精準醫(yī)療下的分子診斷易感篩查發(fā)病機制診斷治療方案選擇及制定（個性化治療）治療監(jiān)測預后判斷基因測序技術(shù)疾病發(fā)病機制臨床疾病分子分型指導診治標記物藥物設(shè)計靶點臨床隊列研究生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)高通量測序技術(shù)的應(yīng)用高通量測序技術(shù)流程NIPT（non-invasiveprenataltesting）無創(chuàng)產(chǎn)前篩查技術(shù)，采用高通量測序平臺對孕婦外周血游離胎兒DNA進行深度測序，篩查胎兒21號、18號、13號染色體是否存在非整倍體異常。胎兒染色體非整倍體檢測（NIPT）

——無創(chuàng)產(chǎn)前篩查常見的染色體非整倍體疾病唐氏綜合征（21三體）發(fā)病率：1:600-1:800占小兒染色體遺傳病的70%～80%我國每年26,600例唐氏患兒出生平均每20min出生1例唐氏患兒我國目前100萬唐氏患兒Edwards綜合征（18三體）發(fā)病率：1:3500-1:7000Patau綜合征（13三體）發(fā)病率：1:5000-1:6000染色體非整倍體病發(fā)病機理

a.同源染色體不分離;

b.姐妹染色單體不分離第一次減數(shù)分裂第二次減數(shù)分裂減數(shù)分裂中染色體不分離孕婦年齡與發(fā)病風險關(guān)系染色體疾病的發(fā)生具有隨機性、偶然性，每對夫妻都有生育染色體疾病患兒的潛在風險；發(fā)病率隨孕婦年齡的增高而升高產(chǎn)前篩查/產(chǎn)前診斷方法的比較檢測技術(shù)

檢測孕周描述血清學篩查（唐氏篩查）9～13周（早期）14～20周（中期）

5%的假陽性率；20%-40%漏診率絨毛膜穿刺10～13周

侵入性，有1%～3%流產(chǎn)風險

羊水穿刺16-21周侵入性；有一定的流產(chǎn)風險0.5%~1%臍靜脈血穿刺20-28周侵入性

；有一定的流產(chǎn)風險

1%~3%NIPT技術(shù)12-26周非侵入性，安全；準確率99%以上

胎兒游離DNA：cell-freefetalDNA（cffDNA）母體外周血含有的cffDNA，主要來源于胎盤滋養(yǎng)細胞，小部分來源于胎兒造血細胞；懷孕4周可檢出，8周后含量上升并穩(wěn)定存在；母體外周血中的cffDNA含量在5%-30%之間；孕周越大cffDNA含量越高，且與母親體重有關(guān)。NIPT檢測的理論依據(jù)——

孕婦外周血中存在胎兒DNA香港中文大學教授盧煜明半衰期短，產(chǎn)后2h后消失（避免前次妊娠的假陽性）以穩(wěn)定的核小體形式存在母血漿胎兒游離DNA101120%

胚胎

DNA27.3%382胎盤8母親染色體非整倍體導致胎兒游離DNA比例發(fā)生變化高通量測序+正態(tài)分布模型準確解決篩查難題采集母體血漿提取血漿DNA制備測序文庫在第二代測序儀上測序測得的序列與人的參考基因組比對并作統(tǒng)計分析通過大規(guī)模并行測序MPSS，獲得分布在每條染色體上的DNA片段數(shù)量，經(jīng)過算法與數(shù)據(jù)庫比較，得出胎兒的Z值，參考范圍(-3,3)

Z值計算公式Z值分布胎兒DNA濃度與陽性樣本Z值的關(guān)系cffDNA濃度與陽性樣本Z值成正比，濃度越高，Z值越大NIPT的敏感性和特異性質(zhì)控環(huán)節(jié)樣本接收血漿分離Qubit檢測Qubit檢測OT（模板制備）ES（模板富集）測序DNA重提取濃度不合格<0.05ng/μL濃度合格>0.05ng/μLDNA重提取濃度不合格<0.2ng/μL濃度合格>0.2ng/μLDNA提取文庫構(gòu)建重抽血不合格QC檢測合格54123文庫質(zhì)量檢測芯片電泳儀：LabchipGX

血漿游離DNA和DNA文庫濃度檢測采用life的Qubit3.0檢測DNA濃度游離DNA濃度0.05-0.5ng/uL文庫DNA濃度應(yīng)大于0.2ng/ul測序數(shù)據(jù)分析的質(zhì)控0.2NIPT的技術(shù)特點采集孕婦外周血(6-10ml)，提取DNA，采用高通量測序技術(shù)，結(jié)合生物信息分析，得出胎兒患染色體非整倍性疾病的風險（唐氏綜合征、18三體、13三體）。該方法最佳篩查時間為孕早、中期（12-22+6）。具有無創(chuàng)取樣、無流產(chǎn)風險、高靈敏度，準確性高的特點。非侵入性，避免流產(chǎn)，感染等風險篩查分析周期短——10天檢測通量大

2012年11月20日，美國婦產(chǎn)科醫(yī)師學會（ACOG）與美國母胎醫(yī)學會（SMFM）共同發(fā)表委員會指導意見，按照以下適應(yīng)癥，可推薦NIPT作為染色體非整倍體高危人群的初篩檢測：

母親年齡超過35歲；超聲結(jié)果顯示非整倍體高危；生育過三體患兒；早孕期、中孕期或三聯(lián)篩查、四聯(lián)篩查呈現(xiàn)非整倍體陽性結(jié)果;父母為羅伯遜易位，且胎兒顯示為13三體或21三體高危。各學會指導性意見NIPT目前只作為產(chǎn)前染色體非整倍體疾病高風險人群的補充檢測，高風險人群包括高齡孕婦、篩查高風險孕婦、超聲顯示染色體非整倍體高危孕婦、三體患兒生育史孕婦；重視NIPT檢測前和檢測后的正確遺傳咨詢，檢測需在孕婦對檢測知情同意的基礎(chǔ)上進行；檢測后，對于NIPT檢測異?；騈IPT檢測正常但其他檢測顯示胎兒異常的孕婦，需經(jīng)過遺傳咨詢確認是否需要進一步進行產(chǎn)前診斷。2013年1月美國遺傳學顧問協(xié)會（NSGC）發(fā)表NIPT指導意見多項研究證實NIPT在臨床應(yīng)用中具有很高的準確性，較低的失敗率；對于性染色體的篩查率很低；NIPT目前不能作為診斷技術(shù)應(yīng)用，也不能代替羊水穿刺和CVS。有些病例會被漏診同時也有假陽性發(fā)生的可能，篩查陽性的孕婦應(yīng)做羊水穿刺或CVS行染色體核型分析以明確診斷；目前有效性的研究主要集中在高危人群（基于母親年齡或其它篩查高危）。低危人群中的有效性尚未證實?，F(xiàn)有的有限數(shù)據(jù)表明在低危人群中檢測失敗率沒有明顯提高，假陽性率也較低；對于嵌合體（包括局限性胎盤嵌合體），結(jié)果將不準確；當發(fā)生雙胎一胎早期流產(chǎn)時，結(jié)果將不準確；對于部分檢測失敗或胎兒DNA含量較低無法得出檢測結(jié)果者，需要重復檢測；目前該方法的cost-effective欠佳，不適合全民應(yīng)用；孕婦在接受NIPT之前應(yīng)得到充分咨詢，應(yīng)告知孕婦該檢測的益處以及局限性。；2013年4月國際產(chǎn)前診斷協(xié)會（ISPD）發(fā)表NIPT指導意見2013年4月，ACMG針對NIPT發(fā)表：目前染色體非整倍體疾病的篩查不是常規(guī)性產(chǎn)前檢測，而是一種推薦性產(chǎn)前檢測，所以NIPT的產(chǎn)前和篩查后的遺傳咨詢是必須的建議進行的篩查前遺傳咨詢：1.解釋NIPT的目的；2.相對于血清學篩查的優(yōu)勢，如：1）有嚴格的臨床試驗，準確性很高；2）有很高的T21陰性預測值，可避免不必要的有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷；3）較低的假陽性率，減少進行有創(chuàng)性產(chǎn)

前診斷的孕婦數(shù)量；4）檢測結(jié)果的計算不依賴于孕周，避免了孕周不準對檢測結(jié)果的影響。3.NIPT異常結(jié)果必須進行有創(chuàng)產(chǎn)前診斷；美國醫(yī)學遺傳學及基因組學會（ACMG）發(fā)表NIPT指導意見4.NIPT的局限性1)NIPT的檢測結(jié)果目前還不能視為診斷，異常結(jié)果必須通過有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷;2)NIPT不能檢測非平衡易位、缺失、重復等染色體異常，仍需有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷或查。因為早孕期超聲檢查能精確確定孕周、microarray技術(shù)進行檢測；3)NIPT不能檢測單基因疾??；4)NIPT目前不能代替早孕期超聲檢測能做NT檢測、能判斷胎兒數(shù)目和胎盤異常等；5)NIPT目前缺少雙胎或多胎孕婦的臨床研究數(shù)據(jù)，還不能用于雙胎或多胎孕婦的產(chǎn)前檢測；2016年7月28日美國醫(yī)學遺傳和基因組學會（ACMG）發(fā)表最新聲明：NIPT能夠在不同年齡人群中替代傳統(tǒng)的三體綜合征篩查技術(shù)最新進展ACMG建議應(yīng)告知所有孕婦，NIPT是產(chǎn)前篩查21、18、13三體綜合征最敏感的技術(shù)；因肥胖孕婦外周血cffDNA濃度通常較低，建議肥胖孕婦直接用傳統(tǒng)篩查方法；性染色體異常的假陽性率相對較高；對于已知拷貝數(shù)變異（CNVs）有較高的假陽性和假陰性，若發(fā)現(xiàn)CNVs，應(yīng)進行產(chǎn)前診斷驗證ACMG不建議將NIPT用于篩查21、18、13染色體以外的其他常染色體異常篩查全基因組CNVs接受過骨髓移植、器官移植的患者篩查單基因疾病篩查開放性神經(jīng)管缺陷因胎兒cffDNA濃度過低導致的NIPT檢測失敗，建議使用產(chǎn)前診斷，而不是重抽血進行NIPT20161027不適用人群有直接產(chǎn)前診斷指針的孕婦（如超聲提示胎兒結(jié)構(gòu)異常）不滿12孕周的孕婦夫婦一方有明確的染色體異常孕期合并惡性腫瘤有基因遺傳病家族史或提示胎兒罹患基因病高風險，如懷疑胎兒有微缺失微重復綜合征1年內(nèi)接受過異體輸血、移植手術(shù)、異體細胞治療等醫(yī)師認為有明顯影響結(jié)果準確性的其他情形慎用人群

早、中孕期產(chǎn)前篩查高風險

預產(chǎn)期年齡≥35歲（現(xiàn)行的產(chǎn)前診斷技術(shù)管理規(guī)范規(guī)定應(yīng)進行產(chǎn)前診斷）

重度肥胖（體重指數(shù)＞40）

通過體外受精——胚胎移植方式受孕

有染色體異常胎兒分娩史

雙胎及多胎妊娠等

醫(yī)師認為可能影響結(jié)果準確性的其他情形局限性該技術(shù)不能發(fā)現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)異常，包括平衡易位、小片段的重復和缺失，但告知患者絕大多數(shù)屬于染色體數(shù)目異常，結(jié)構(gòu)異常較少。不能發(fā)現(xiàn)嵌合體；有1%-2%可能在孕婦外周血中無足夠的胎兒DNA進行篩查，需要孕周稍大后重新抽血篩查或直接行羊水、臍帶穿刺；該技術(shù)為唐氏高精度篩查、能發(fā)現(xiàn)21號染色體數(shù)目異常，且準確性99%以上，遠遠高于傳統(tǒng)唐氏篩查。如果發(fā)現(xiàn)陽性的必須進行進一步羊水穿刺或臍帶穿刺核型分析。

基因測序用于臨床造?；颊咭?guī)范管理技術(shù)準入批準測序試點單位公司開展基因測序兩部委緊急叫停2014年2月前，儀器、試劑、軟件都沒有經(jīng)過臨床驗證，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用先于法律法規(guī)2014.2.14發(fā)文叫停，《食品藥品監(jiān)管總局辦公廳國家衛(wèi)生計生委辦公廳關(guān)于加強臨床使用基因測序相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)管理的通知》2014.12、2015.4醫(yī)政醫(yī)管局公布4家遺傳、5家NIPT、2家植入前診斷、20家腫瘤檢測試點單位；2015.1婦幼司分別公布全國108家NIPT、13家PGD/PGS試點單位高通量基因測序產(chǎn)前篩查與診斷技術(shù)規(guī)范、規(guī)范知情同意書、檢測報告未納入試點的產(chǎn)前診斷機構(gòu)和不具備產(chǎn)前診斷技術(shù)資質(zhì)的醫(yī)療保健機構(gòu)，不得擅自開展高通量基因測序產(chǎn)前篩查與臨床診斷應(yīng)用，或向任何機構(gòu)遞送樣本開展高通量基因測序產(chǎn)前篩查與臨床診斷服務(wù)。孕婦黃XX，40歲，2016年10月在我院進行NIPT檢測，孕周13周。檢測結(jié)果：T21、T18、T13均低風險。B超提示胎兒異常，在我院進行有創(chuàng)穿刺，結(jié)果為21三體。查找原因：NIPT質(zhì)控：陰、陽性樣本均在控，胎兒游離DNA濃度為12%，滿足測序要求。NIPT復查：低風險

將原始血漿送第三方檢測機構(gòu)：低風險

臨床及實驗室其他結(jié)果：高齡孕婦，肥胖，血脂高，總膽固醇8.4mmol/L(3.1-5.7mmol/L)，甘油三酯3.83mmol/L（0.33-1.7mmol/L）。臨床病例一假陰性臨床病例二

孕婦鄒XX，37歲，自然妊娠，孕22+3，20161201博羅縣中醫(yī)院送XX檢驗（第三方檢測機構(gòu)），20161206報告T21、T18、T13均低風險。

B超提示胎兒鼻骨缺失，長骨短，枕后皮層增厚，NT3.1，提示21三體，建議產(chǎn)前診斷。

20170222在我院產(chǎn)前診斷（羊水）為21三體。假陰性NIPT假陰性的原因胎兒游離DNA濃度過低孕周小體重過重IVF-ET妊娠雙胎妊娠

GMDD(generalisedmosaicismconfineddirectnormality):胎兒及間充質(zhì)核心細胞染色體異常，而細胞滋養(yǎng)層仍然正常CFM(confinedplacentalmosaicism):限制性胎盤嵌合體，STC-、LTC-villi核型正常，胎兒核型異常假陰性的原因Z值低于-3的情況NIPT的假陰性問題無法避免

因染色體嵌合問題和NIPT的標本來源導致假陰性問題無法避免NIPT在低風險和高風險人群中的假陰性率分別為0.02%和0.26%。18三體的假陰性率高于21三體。NIPT假陽性的原因

胎盤限制性嵌合體CPM，胎兒核型與胎盤核型不一致CPM1型:（嵌合的）異常細胞局限于滋養(yǎng)細胞CPM2型:（嵌合的）異常細胞局限于間充質(zhì)核心細胞CPM3型:（嵌合的）異常細胞局限于滋養(yǎng)細胞和間充質(zhì)核心細胞母體自身染色體異常母體非整倍體母體拷貝數(shù)變異母體染色體嵌合體外源性或特殊游離DNA干擾雙胎之一停育母體惡性腫瘤外源性輸血淋巴細胞免疫治療等針對目的染色體的假陽性率：<1%假陽性/假陰性病例診斷流程幾個問題NT增厚的孕婦適合做NIPT嗎？不適合。建議做產(chǎn)前診斷和CMA檢查

胎兒超聲結(jié)構(gòu)異常的孕婦適合做NIPT嗎？不適合。建議做產(chǎn)前診斷和CMA檢查NIPT的相關(guān)問題

做好NIPT的遺傳咨詢（檢測前、檢測后）

簽知情同意書目標疾病種類、局限性、失敗風險、影響因素等

買保險

有條件的先做NT檢測，再做NIPT。若NIPT陰性，后續(xù)做好孕中期超聲結(jié)構(gòu)篩查若NIPT陰性，出現(xiàn)胎兒流產(chǎn)、死亡后或出生后染色體異常，應(yīng)進行胎兒、新生兒或胎盤染色體檢查染色體微缺失微重復的檢測減少社會負擔檢出患病患兒，提前干預生產(chǎn)減少家庭負擔為國家和個人節(jié)約大量資金基因多態(tài)性檢測與個體化治療FDA在100多種藥物說明書中給予基因信息提示/Drugs/ScienceResearch/ResearchAreas/Pharmacogenetics/ucm083378.htm2007年國家衛(wèi)生部發(fā)布用藥指導的分子生物學檢驗

化學藥物用藥指導的基因檢測

CYP2C19基因多態(tài)性檢測

CYP2C9和VKORC1基因多態(tài)性檢測

MTHFR（C677T）基因檢測非遺傳因素使個體化治療復雜化02CYP3A5基因檢測與個體化治療01MTHFR基因檢測與個體化治療MTHFR基因檢測與個體化治療MTHFR基因MTHFR：5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶(5,10-methylenetetrahydrofolatereductase)，是葉酸-甲硫氨酸代謝途徑中的關(guān)鍵酶。MTHFR可以使5,10-亞甲基四氫葉酸(5,10-MTHF)還原為5-甲基四氫葉酸(5-MTHF)，參與機體生理生化過程，為體內(nèi)嘌呤、嘧啶的合成及DNA、RNA、蛋白質(zhì)的甲基化提供甲基，同時維持體內(nèi)正常的同型半胱氨酸(Hcy)水平。國外醫(yī)學遺傳學分冊.2005,28(1):29-32.四氫葉酸5,10-亞甲基四氫葉酸5-甲基四氫葉酸MTHFR葉酸同型半胱氨酸甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸甲基受體DMG甜菜堿膽堿H2O國際遺傳學雜志.2007,2;30(1):39-44.-CH3MTHFR酶活性下降，導致5-甲基四氫葉酸生成障礙MTHFRC677T基因突變造成葉酸代謝障礙5-MTHF合成不足，Hcy濃度升高，增加心腦血管疾病患病風險。B2MTR

B12B6DNA甲基化RNA甲基化蛋白質(zhì)甲基化葉酸-甲硫氨酸代謝途徑MTR：甲硫氨酸合成酶損傷血管內(nèi)壁，活化凝血因子MTHFR基因位于1號染色體短臂lp36.3位置，具有多個基因多態(tài)性位點最有臨床意義的是MTHFRC677T突變位點，使丙氨酸（Ala）被纈氨酸(Val)替代，具有3種基因型：CC型（野生型）CT型(雜合突變型)TT型(純合突變型)MTHFR基因多態(tài)性PLOSONE.2013,8(3):e57917.MTHFR突變突變雜合型相對于野生型酶活性純合突變型相對于野生型酶活性C677T降低30%降低50-60%MTHFR基因C677T在亞洲人群突變率較高MTHFR677CT型：亞洲人群44.4%，中國人43.9%MTHFR677TT型：亞洲人群28.9%，中國人23.2%/SNP/snp_ref.cgi?rs=1801133MTHFRC677T突變頻率甲基供給不足，影響DNA、RNA、蛋白質(zhì)的合成，發(fā)生妊娠相關(guān)疾病、胎兒出生缺陷等疾病內(nèi)皮毒性損傷血管內(nèi)皮細胞，血管彈性和膠原纖維擴張血管作用下降，引發(fā)動脈粥樣硬化；促進平滑肌細胞增生，引發(fā)高血壓；過氧化物和超氧化物損傷DNA、RNA及蛋白質(zhì)；HCY活化凝血因子，使血液處于高凝狀態(tài)，發(fā)生血栓性事件。甲基化供體不足同型半胱氨酸濃度升高葉酸代謝障礙導致的危害MTHFRC677T基因突變造成葉酸代謝障礙MTHFR基因多態(tài)性及葉酸補充不足時，對個體造成的危害相當大。MTHFR基因多態(tài)性引發(fā)的相關(guān)疾病5-甲基四氫葉酸1.AmJEpidemiol,2000,151(9):862—877.2.AmJEpidemiol．2003．157(7)：583-591.3.AmJClinNutr.1999,70(4):495-501.

4.CardiolYoung.2013Feb;23(1):89-98.MTHFR突變導致新生兒缺陷性疾病風險增加68MTHFR基因C677T多態(tài)性為高同型半胱氨酸血癥主要遺傳因素檢測結(jié)果TT型的患者，常規(guī)藥物治療（葉酸5mg、維生素B6、維生素B12）降低Hcy至正常范圍后，仍需不間斷補充葉酸（400～800μg），作為腦血管疾病的一級預防，以降低腦卒中發(fā)生風險。MTHFR基因C677T多態(tài)性影響孕齡期婦女對葉酸的吸收，檢測為CT和TT型的孕婦，應(yīng)進行個體化的葉酸補充劑量調(diào)整，預防出生缺陷。MTHFR基因檢測的臨床意義孕婦個性化補充葉酸葉酸利用能力孕前3個月孕早期（0~12周以前）孕中/后期（13~40周）CC型400微克／天400微克／天注意食物補充，可不需額外補充CT型400微克／天800微克／天400微克／天TT型800微克／天800微克／天400微克／天提示：1、以上補充劑量指合成葉酸補充劑或強化劑的攝入量，不包括食物。2、對所有成年人包括孕婦和乳母，合成葉酸制劑的可耐受的最高攝入量設(shè)定為1000微克/天，因此800微克／天的葉酸制劑是安全的。3、具體請遵醫(yī)囑。中國疾病預防控制中心婦幼保健中心組織的孕期葉酸利用能力檢測所提供的增補參考量CYP3A5基因檢測與個體化治療P450酶及CYP3A5概述細胞色素P450超家族(CYP)：一種重要的氧化代謝酶，主要存在于肝臟、腸道中，參與內(nèi)源性物質(zhì)和包括藥物、環(huán)境化合物在內(nèi)的外源性物質(zhì)的代謝，P450具有基因多態(tài)性，呈現(xiàn)明顯的個體差異。以英文縮寫CYP代表細胞色素P450，CYP后順序依次有數(shù)字、字母、數(shù)字，分別代表家族、亞家族和同功酶。如：CYP3A5，即表示該基因?qū)儆诩毎豍450第3家族中A亞族的第五個基因，基因型用CYP3A5表示P450與藥物代謝細胞色素氧化酶P450（CYP450）是人體內(nèi)主要的藥物代謝酶，參與90%臨床藥物代謝，與藥物在體內(nèi)的清除率有必然聯(lián)系。經(jīng)過此酶的作用，大部分內(nèi)源性化合物發(fā)生生物轉(zhuǎn)化，成為親水性和極性更強的化合物，易被排泄還原型輔酶Ⅱ

CYP450主要由CYP1、CYP2、CYP3等家族組成

其中最豐富和最重要的藥物代謝酶是CYP3A家族，參與藥物吸收、首過代謝及消除反應(yīng)等CYP3A5是CYP3A亞家族最主要的亞型，參與約50%常用藥物在體內(nèi)的代謝，也是他克莫司在體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化的主要代謝酶[1，2]

[1]ShiragaT,MatsudaH

,NagaseK,etal.MetabolismofFK506,apotentimmunosuppressiveagent,bycytochro-meP4503Aenzymesinrat,dogandhumanlivermcirosomes.Biochem.Pharmacol,1994,47(4):727-735.[2]ShiragaT,NiwaT,TeramuraY,KagayamaA,etal.OxidativemetabolismoftacrolimusanditsmetabolitebyhumancytochromeP4503Asubfamily.XenobioMetabDispos,1999,14:277-385.CYP3A5多態(tài)性CYP3A5位于人類7號染色體q21.1-22.1，基因全長31.8kb，有13個外顯子，編碼502個氨基酸CYP3A5基因多態(tài)性是造成個體及種群間CYP3A活性差異(相差約10-40倍)及造成CYP3A代謝藥物療效和個體間不良反應(yīng)差異的最重要因素，因此對CYP3A5的基因診斷具有重要意義。CYP3A5的野生型被定義為CYP3A5*1。研究表明，至少攜帶一個CYP3A5*1等位基因的個體才能正常進行CYP3A5蛋白的表達[3]。CYP3A5多態(tài)性CYP3A5有多個基因變異，其中2個最重要的SNP分別是第7號外顯子內(nèi)14690G>A(CYP3A5*6)和第3號內(nèi)含子內(nèi)的6986A>G(CYP3A5*3)。第3號內(nèi)含子內(nèi)的6986A野生型為CYP3A5*1CYP3A5*3：使蛋白酶翻譯過程中mRNA剪切位點改變，提前產(chǎn)生終止密碼子，使翻譯提前終止，產(chǎn)物無CYP3A5酶活性[3,4]。CYP3A5*6：使正常mRNA產(chǎn)生變異剪切體，導致移碼突變，編碼的蛋白只有184個氨基酸，無CYP3A5酶活性[3][3]KuehlP,ZhangJ

,LinY,etal.SequencediversityinCYP3ApromotersandcharacterizationofthegeneticbasisofpolymorphicCYP3A5expression.NatGenet,2001.27(4):383-91.[4]HusertE,HaberlM,BurkO,etal.ThegeneticdeterminantsoftheCYP3A5polymorphism.Pharmacogenetics,2001,11(9):773-779. CYP3A5多態(tài)性中國人群CYP3A5等位基因主要是*1和*3型，因此CYP3A5*3型是中國人群中決定CYP3A5活性的最關(guān)鍵因素。突變純合個體CYP3A5*3/*3基因型者不能表達有酶活性CYP3A5酶，為慢代謝型野生純合個體CYP3A5*1/*1或雜合體CYP3A5*1/*3則能表達正常CYP3A5酶。CYP3A5*3/*3患者與CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3患者的藥代動力學顯著不同他克莫司（tacrolimus,FK506）為大環(huán)內(nèi)酯類免疫抑制劑，臨床上廣泛用于肝、腎、心、肺、胰等器官移植患者的免疫抑制治療。器官移植患者應(yīng)用他克莫司后：血藥濃度偏低可導致急性排斥反應(yīng)和藥物敏感性降低；血藥濃度偏高則容易發(fā)生他克莫司毒副作用，如繼發(fā)性感染、腎毒性、神經(jīng)毒性、糖尿病、高血脂癥、高血壓、胃腸道紊亂、代謝障礙以及淋巴增生性疾病和腫瘤等不良反應(yīng)。CYP3A5與他克莫司（FK506）FK506藥物代謝FK506治療窗狹窄（6～10ng/ml的目標治療濃度），血藥濃度存在個體差異（最主要原因是肝臟對藥物的代謝和清除速率不同），臨床需要采用定期監(jiān)測血藥濃度的方法調(diào)整用藥劑量TDM的應(yīng)用存在較多局限性，如部分移植受者的免疫抑制藥物不能在術(shù)后早期及時到達標準濃度范圍內(nèi)；在腎移植中，TDM無法穩(wěn)定預測及區(qū)分排斥反應(yīng)和藥物所致的腎毒性反應(yīng)等。TDM結(jié)合與藥物代謝相關(guān)的基因多態(tài)性檢測可以更加準確的制定初始劑量給藥方案，彌補單獨應(yīng)用TDM時的不足，使移植受者更快的達到標準血藥濃度范圍。CYP3A5*3/*3與CYP3A5*1/*3型，F(xiàn)K506代謝產(chǎn)物在肝臟(n=10)與腎臟(n=4)的產(chǎn)生速率比較(底物FK506濃度為0.2ug/ml)(體外實驗)。CYP3A5與他克莫司（FK506）代謝最主要代謝產(chǎn)物：13-0-去甲基他克莫司13-DMT15-DMT31DMT12-HT肝臟13-DMT腎臟AR的發(fā)生率：*1/*1型組明顯高于*1/*3和*3/*3型組(P<0.01)。3月后三組AR比例無明顯差別。

急排發(fā)生風險：CYP3A5*1等位基因CYP3A5與他克莫司（FK506）臨床效應(yīng)---血藥濃度低陳勁松等.CYP3A5基因型對腎移植術(shù)后他克莫司血藥濃度及療效的影響，JNephrolDialyTransplantVo1．17No．1Feb．2OO8CYP3A5與他克莫司（FK506）臨床效應(yīng)--血藥濃度高不良反應(yīng)發(fā)生率：CYP3A5*3等位基因不良反應(yīng)發(fā)生率：*1/*1型組明顯低于*1/*3型和*3/*3型組(P<0.01)。張海燕等.CYP3A5基因多態(tài)性對中國腎移植受者他克莫司血藥濃度和療效的影響，OrganTransplantation，Vol.2No.6Nov.2011CYP3A5*1、*3不同等位基因的FK506血藥濃度具有顯著性差異。CYP3A5*1/*1與CYP3A5*1/*3他克莫司濃度顯著低于CYP3A5*3/*3。CYP3A5*1/*1急排發(fā)生風險顯著高于CYP3A5*1/*3、CYP3A5*3/*3。CYP3A5*3/*3不良反應(yīng)發(fā)生率顯著高于CYP3A5*1/*3、CYP3A5*1/*1。CYP3A5*1/*1CYP3A5*1/*3CYP3A5*3/*3FK506血藥濃度+急排發(fā)生風險+不良反應(yīng)發(fā)生率+檢測CYP3A5等位基因的價值以CYP3A5基因多態(tài)性作為FK506的劑量調(diào)整依據(jù)較為合理，可以使不同CYP3A5基因型的移植患者在術(shù)后早期迅速達到6-10ng/ml的目標治療濃度。使*1／*1型患者早期急性排斥反應(yīng)的發(fā)生率下降，又能使*3／*3型患者的藥物不良反應(yīng)減少。

基因多態(tài)性:CYP3A5是目前發(fā)現(xiàn)的FK506療效個體差異的主要原因

性別、年齡、體重、身高、術(shù)后時間、肝功能

不同的移植群體：骨髓移植患者的總清除率高于肝移植患者，低于腎移植患者

紅細胞比積、血漿蛋白比容飲食對FK506血藥濃度的影響,紅細胞壓積與FK506的血藥濃度呈正相關(guān)。

給藥時間

聯(lián)合用藥他克莫司(FK506)有效血藥濃度的影響因素CPIC指南建議：攜帶CYP3A5*3/*3基因型的移植患者減少他克莫司的用藥劑量，以避免發(fā)生藥物不良反應(yīng)。原文摘錄：NonCYP3A5*3/*3,Werecommendadose1.5-2timeshigherthanstandarddosing（0.15mg/kg/day）,butnottoexceed0.3mg/kg/day.參考文獻：ClinicalPharmacogeneticsImplementationConsortium(CPIC)GuidelinesforCYP3A5GenotypeandTacrolimusDosing他克莫司(FK506)個體化用藥指導建議歐洲人群用藥劑量他克莫司(FK506)個體化用藥指導建議基因型CYP3A5*1/*1CYP3A5*1/*3CYP3A5*3/*3血藥濃度/劑量比最低中等最高FK506劑量0.25mg/kg/day0.2mg/kg/day0.15mg/kg/day檢測患者CYP3A5的基因多態(tài)性有助于移植術(shù)后免疫抑制劑FK506的個性化治療，并加強藥物安全性和有效性，有助于在不增加風險和不良反應(yīng)前提下的充分免疫抑制，為優(yōu)化藥物劑量個體化治療提供有力的理論依據(jù)。目前中國人群用藥初始劑量基因型CYP3A5*1/*1CYP3A5*1/*3CYP3A5*3/*3血藥濃度/劑量比最低中等最高FK506劑量0.15mg/kg/day0.15mg/k