藥物相關(guān)基因檢測在腎內(nèi)科的臨床應(yīng)用中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院藥學(xué)部2017.12.26藥物相關(guān)基因檢測在腎內(nèi)科的臨床應(yīng)用中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院藥學(xué)部1“別嘌醇”致Stevens-Johnson綜合征（剝脫性皮炎）“別嘌醇”致Stevens-Johnson綜合征（剝脫性皮2藥物相關(guān)基因檢測在腎內(nèi)科的臨床應(yīng)用課件3每年220萬患者出現(xiàn)藥物不良反應(yīng)每年需花費1770億美元藥物撤離市場的最主要原因之一導(dǎo)致5%住院率每年70萬人傷殘或死亡排在美國住院病人死因的第6位59%藥物不良反應(yīng)由藥物代謝酶的遺傳多態(tài)導(dǎo)致死亡原因死亡人數(shù)心臟病652,091惡性腫瘤559,312心腦血管疾病143,579下呼吸道疾病130,933意外事故117,809藥物不良反應(yīng)106,000NationalVitalStatisticsReports,Vol.56,No.10,March7,2008,2001UnitedStatesData藥物不良反應(yīng)很嚴重死亡原因死亡人數(shù)心臟病652,091惡性腫瘤559,312心4藥物治療個體反應(yīng)差異是普遍現(xiàn)象使用相同劑量后體內(nèi)藥物濃度和總量不同無效濃度安全有效濃度毒性濃度無效人群安全有效人群毒性反應(yīng)人群藥物治療個體反應(yīng)差異是普遍現(xiàn)象使用相同劑量后體內(nèi)藥物濃度和5藥物有效性的個體差異

藥物劑量（mg）呋塞米20-250依地尼酸50-400氨苯蝶啶25-200普萘洛爾10-240美托洛爾12.5-200卡托普利6.25-25異喹胍20-400纈沙坦80–320維拉帕米80–480利血平0.125-1降壓藥的劑量范圍降糖藥的劑量范圍藥物劑量范圍甲苯磺丁脲500－2000mg/日格列吡嗪2.5～20mg/日格列美脲1－6mg/日格列喹酮15～180mg/日格列本脲5－10mg/日羅格列酮4－8mg/日吡格列酮15－30mg/日瑞格列奈0.5－4mg那格列奈60－120mg苯乙雙胍25-75mg/日二甲雙胍250mg－750mg/日藥物有效性的個體差異藥物劑量（mg）呋塞米20-256年齡老年，兒童，新生兒

性別體重/身高

合并癥病程影響治療效果的因素器官功能肝臟,腎臟,心臟

遺傳環(huán)境因素食物

/吸煙/合并用藥無效安全有效毒性相同治療方案決定性因素！！年齡性別體重/身高合并癥病程影響治療效果的因素器官功能7藥物代謝動力學(xué)藥物效應(yīng)動力學(xué)藥物效應(yīng)和毒性差異基因組基因多態(tài)性藥物靶點藥物轉(zhuǎn)運體藥物代謝酶基因基因相關(guān)的劑量效應(yīng)與藥物作用相關(guān)蛋白的基因多態(tài)性多有劑量效應(yīng)藥物代謝動力學(xué)藥物效應(yīng)動力學(xué)藥物效應(yīng)和毒性差異基因組基因多態(tài)8藥物相關(guān)基因檢測在腎內(nèi)科的臨床應(yīng)用課件9精準醫(yī)學(xué)的演化精準醫(yī)學(xué)的演化10精準醫(yī)學(xué)：個體化和人人受益59%藥物不良反應(yīng)由藥物代謝酶的遺傳多態(tài)導(dǎo)致精準醫(yī)學(xué)：個體化和人人受益59%藥物不良反應(yīng)由藥物代謝酶的遺1110q24.2Chromosome10CYP2C9gene9Exon55kb490AA10q24.2CGTASNPCYP2C9*1NormalenzymaticactivityGAGGACCGTGTTCAAGluAspArgValGln5’3’CYP2C9*2NoenzymaticactivityT430C>T(Arg144Cys)Cys個體差異的遺傳基礎(chǔ)-單核苷酸多態(tài)性(SNP)90%以上的人類變異是由SNP引起導(dǎo)致人類藥物代謝和反應(yīng)差異的主要原因GT突變10q24.2Chromosome10CYP2C9gen12遺傳變異的類型變異類型要點單核苷酸多態(tài)性SNP遺傳變異的主要形式，90%可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列VNTR微衛(wèi)星：2-6堿bp重復(fù)小衛(wèi)星：>6bp重復(fù)拷貝數(shù)變異CNV大片段DNA重復(fù)或缺失，>1000bpMicroRNA轉(zhuǎn)錄后修飾，21-23bp的非編碼功能性RNA，結(jié)合到目標轉(zhuǎn)錄本的3’-UTR，降低靶基因的表達組蛋白乙酰化一般來說，高乙酰化與激活基因表達、低乙酰化與抑制基因表達有關(guān)DNA甲基化改變?nèi)旧|(zhì)構(gòu)象或阻止轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合從而降低翻譯水平遺傳變異的類型變異類型要點單核苷酸多態(tài)性SNP遺傳變異的主13...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野生型雜合子mut/mut突變純合子...CCATTGAC......CCA14遺傳因素引起個體差異的作用環(huán)節(jié)遺傳因素引起個體差異的作用環(huán)節(jié)15通過檢測藥物相關(guān)基因，預(yù)先將患者分為：（1）藥物的應(yīng)答組或無應(yīng)答組（2）藥品不良反應(yīng)的高風(fēng)險組或低風(fēng)險組（3）設(shè)計個體化給藥方案（選擇合適的藥品，計算給藥劑量）

不良反應(yīng)最小療效最佳精準用藥通過檢測藥物相關(guān)基因，預(yù)先將患者分為：不良反應(yīng)最小精準用藥16科室相關(guān)藥物阿司匹林/GPIIIaPlA2、PEAR1、PTGS1、GP1BA、LTC4S、GSTP1別嘌醇/HLA-B*58013.他克莫司（FK506）/CYP3A5*34.糖皮質(zhì)激素沖擊（甲強龍等）/PAI-1（4G/5G）科室相關(guān)藥物阿司匹林/GPIIIaPlA2、PEAR117別嘌醇別嘌醇18別嘌醇別嘌醇19別嘌醇別嘌醇20別嘌醇別嘌醇21他克莫司他克莫司22他克莫司他克莫司23病例病例24病例病例25病例病例26檢驗結(jié)果檢驗結(jié)果27結(jié)果解讀結(jié)果解讀28啟示啟示29糖皮質(zhì)激素沖擊長期接受糖皮質(zhì)激素治療或接受大劑量糖皮質(zhì)激素沖擊治療的患者中9%-40%可能會發(fā)生股骨頭壞死，同時伴有糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松。研究發(fā)現(xiàn)，PAI-1基因的4G等位基因發(fā)生股骨頭壞死的風(fēng)險比5G等位基因高2~3倍。ABCB1基因型的3435C比3435T發(fā)生股骨頭壞死的風(fēng)險也高2~3倍。相關(guān)藥物基因：1、纖溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1）：內(nèi)源性纖溶活性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，2、ABCB13435：p糖蛋白家族，藥物轉(zhuǎn)運蛋白，MDR1基因每日劑量、激素暴露時間與股骨頭壞死有著密切關(guān)系糖皮質(zhì)激素沖擊長期接受糖皮質(zhì)激素治療或接受大劑量糖皮質(zhì)激素沖30PAI-14G5G基因型頻率與股骨頭壞死(%)糖皮質(zhì)激素沖擊PAI-14G5G基因型頻率與股骨頭壞死(%)糖皮質(zhì)激素沖31ABCB13435CT基因型頻率與股骨頭壞死(%)注：CT、TT者，均為PAI-14G5G糖皮質(zhì)激素沖擊ABCB13435CT基因型頻率與股骨頭壞死(%)注：CT32糖皮質(zhì)激素沖擊糖皮質(zhì)激素沖擊33風(fēng)險度基因型ON發(fā)生率%（ON/NO-ON）44G5G-CC57.144G4G-CC50.045G5G-CC50.034G5G-CT33.324G5G-TT26.724G4G-TT25.014G4G-CT14.305G5G-TT005G5G-CT0基因型風(fēng)險度與股骨頭壞死發(fā)生概率糖皮質(zhì)激素沖擊風(fēng)險度基因型ON發(fā)生率%（ON/NO-ON）44G5G-CC34技術(shù)背景技術(shù)背景35正在應(yīng)用的基因檢測技術(shù)?Southernblot分析?PCR與實時熒光PCR

?基因芯片（aCGH/CMA）?熒光原位雜交（FISH）

?Sanger測序*?新一代測序（NGS）正在應(yīng)用的基因檢測技術(shù)?Southernblot分析36實驗室選擇試驗平臺目前實驗室選擇的檢測平臺是屬于一代測序的數(shù)字熒光雜交測序。優(yōu)點：1.檢測速度快。2.非擴增，抗污染能力強，試驗準確。對實驗室要求較低。3.操作方便，無需提取基因組，白細胞膜裂解后即可測序。缺點：1.無法檢測長序列。2.無法定量，只能檢測以SNP為主的定性。3.只能檢測已知突變，由于無PCR步驟，DNA鏈無延伸。無法檢測未知突變。實驗室選擇試驗平臺目前實驗室選擇的檢測平臺是屬于一代測序的數(shù)37我院開展藥物基因檢測情況TL998A熒光檢測儀

基本原理：用已知的標記單鏈核酸為探針，按照堿基互補的原則，與待檢材料中未知的單鏈核酸進行特異性結(jié)合，形成可被檢測的雜交雙鏈核酸。

具有快速、檢測信號強、雜交特異性高和可以多重染色等特點。我院開展藥物基因檢測情況TL998A熒光檢測儀38初期對所有位點進行準確性驗證與Sanger法進行比較，一致性為99%。初期對所有位點進行準確性驗證與Sanger法進行比較，一致性39各個平臺實驗室醫(yī)院每年按期參與衛(wèi)生部與上海臨床檢驗中心的室間質(zhì)評，目前為止所有醫(yī)院參與檢測次數(shù)達300次，通過率超過98%。各個平臺實驗室醫(yī)院每年按期參與衛(wèi)生部與上海臨床檢驗中心的室間402012年1月起至今，200余家三甲醫(yī)院采用數(shù)字熒光分子雜交測序技術(shù)，建立個體化治療基因檢測實驗室，同時輔助實驗室人員開展藥物基因組學(xué)服務(wù)工作。北京北京醫(yī)院北京海軍總醫(yī)院北京北京同仁醫(yī)院北京北京安貞醫(yī)院北京解放軍301醫(yī)院北京解放軍466醫(yī)院北京首都兒科研究所北京北京地壇醫(yī)院北京北京大學(xué)第三醫(yī)院北京北京安貞醫(yī)院北京北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院北京北京海淀醫(yī)院北京清華大學(xué)附屬華信醫(yī)院北京北京兒童醫(yī)院北京解放軍306醫(yī)院北京解放軍309醫(yī)院北京解放軍307醫(yī)院北京北京市婦產(chǎn)醫(yī)院北京北京朝陽醫(yī)院北京北京宣武醫(yī)院上海上海仁濟醫(yī)院上海上海市瑞金醫(yī)院上海中國人民解放軍411醫(yī)院上海上海市普陀區(qū)中心醫(yī)院上海上海市精神衛(wèi)生總院上海上海市東方醫(yī)院山東山東省立醫(yī)院山東山東大學(xué)齊魯醫(yī)院山東千佛山醫(yī)院山東青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院廣州南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院廣州廣東省人民醫(yī)院江蘇江蘇省人民醫(yī)院江蘇南京鼓樓醫(yī)院陜西四軍大西京醫(yī)院陜西四軍大唐都醫(yī)院國內(nèi)諸多三甲醫(yī)院的選擇2012年1月起至今，200余家三甲醫(yī)院采用數(shù)字熒光分子雜交41明確的操作SOP根據(jù)設(shè)備及試劑特性，制定相應(yīng)的操作SOP。保證各個實驗室操作，質(zhì)控統(tǒng)一，可控。定期對所有實驗室設(shè)備進行維護保證檢測結(jié)果準確。明確的操作SOP根據(jù)設(shè)備及試劑特性，制定相應(yīng)的操作SOP。保42樣本運送溫度和時間的要求。DNA檢測樣本，可室溫下運送，建議8h內(nèi)送至實驗室。如所需運送時間較長，則應(yīng)將樣本置于冰上，必須保證樣本與冰屑充分接觸，且冰屑應(yīng)達到樣本的高度，建議采集后4h內(nèi)送到。

樣本保存溫度和時間的要求。用于DNA檢測時，樣本可在2~8℃保存72h。如果樣本中含有紅細胞，應(yīng)盡可能去除紅細胞后，再進行凍存。DNA：如果純化后的DNA無DNA酶的污染，則可在TE緩沖液中室溫保存26周；2-8℃保存一年；-20℃保存7年；-70℃保存7年以上。懷疑可能存在DNA酶污染的樣本，則保存在-20℃以下。

樣本運輸及保存要求樣本運送溫度和時間的要求。DNA檢測樣本，可室溫下運送，43目前可檢測的藥物范