基因检测

宏灏基因韩林志高血压个体化治疗的基因策略2016.4.13河南省人民医院•难治性高血压？•高血压伴糖尿病？•保护重要器官？•老年高血压？•伴心衰的高血压？精准医学如何更好更精准的治疗……背景奥巴马2015年启动精准医学计划背景寻找基因差异是实现精准医学的主要手段年龄体重性别身高遗传（基因型）种族环境因素妊娠并发症病程背景背景基于基因遗传信息的精准治疗模式更好的器官保护•ARB、ACEI具有器官保护作用：•必须足够剂量；•CYP2C9、AGTR1基因改变会影响ARB药物的血药浓度及药物降压效果；•ACE基因改变会影响ACEI药物的降压效果；•忽视代谢基因、靶点基因的改变会无法真正实现器官保护；精准治疗的优势更好攻克难治性高血压•大部分因为药物及剂量不合适；•确定患者正确使用药物剂量；•避免不良反应、副反应，使患者有很好的依从性；精准治疗的优势更好保护高血压伴糖尿病患者•高血压伴糖尿病：•ACE、ARB首选；•基因改变可以导致药效不明显；精准治疗的优势精准医学-药物基因个体化用药基因检测——通过检测药物的代谢、转运、靶点的基因，确定病人对药物的反应性，选择最合适的治疗方案。产品设计原理基因突变...CCATTGAC......CCGTTGAC...…GGTAACTG...…GGCAACTG...A腺嘌呤T胸嘧啶G鸟嘌呤C胞嘧啶发生频率超过1%最常见的遗传变异1SNP/300-600bp5SNPs/基因CAGCGCAACT5’3’染色体10q24.2CYP2C9基因第430bpCYP2C9*1CYP2C9*2T正常酶活性低酶活性细胞细胞核染色体基因碱基DNA分子9个外显子全长55kb编码490个氨基酸----占人类遗传变异的90%单核苷酸多态性(SNP)...CCATTGAC......CCATTGAC...…GGTAACTG...…GGTAACTG......CCATTGAC......CCGTTGAC...…GGTAACTG...…GGCAACTG......CCGTTGAC......CCGTTGAC...…GGCAACTG...…GGCAACTG...*1/*1野生型纯合子XXX*1/*3野生型杂合子*3/*3突变纯合子SNPs的基因型精准治疗的基因策略：根据个体的基因型选择用药方案精准与基因高血压精准治疗相关的基因代谢酶靶点ARB药物CYP2C9AGTR1β受体阻断药CYP2D6ADRB1ACEI类药物/ACE钙离子拮抗剂CYP3A5/利尿剂/NPPA高血压精准治疗相关基因Step1扩增Step2分子杂交Step3扫描基因芯片仪器基因芯片——精准医疗过程产品简介——产品设计步骤过程个体化原则贯穿高血压指南全过程，是血压管理的灵魂！中国高血压防治指南修订委员会2009年基层版中国高血压国情和特点高血压病人每年增加1000万，但血压控制率10%。WHO推荐的抗高血压药物分类分类代表药物β受体阻断药美托洛尔、比索洛尔、拉贝洛尔血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）卡托普利、依那普利、福辛普利血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（ARB）氯沙坦、缬沙坦、替米沙坦利尿剂氢氯噻嗪、双氢克尿噻、吲达帕胺钙拮抗剂（CCB）硝苯地平、尼群地平、氨氯地平、非洛地平α受体阻断药特拉唑嗪、多沙唑嗪、四喃唑嗪药物有效率约60%-80%，毒副反应发生率高达15%-20%，存在明显个体差异。β受体阻断药：15%-35%的病人无明显疗效。ACEI：10%-30%的病人无明显疗效。高血压精准用药策略β受体阻断药在体内主要通过CYP2D6代谢酶代谢为无活性产物。β1肾上腺素受体（β1-AR）是β-受体阻断药发挥降压作用的主要靶受体。编码β1-AR的基因ADRB1具有基因多态性。影响β1-AR的G2蛋白偶联，改变了腺苷酸环化酶的活化程度，进而影响受体功能，引起疗效的差异。(一)β受体阻断药临床个体化用药β受体阻断药通过阻断心脏β受体，使心率降低，心肌收缩力减弱，及阻断肾脏近球旁细胞β受体，抑制肾素分泌等机制降低血压。靶受体Β-blocker代谢CYP2D6ADRB1编码表型标志正常代谢型EM正常的酶的表达和功能中间代谢型IM携带两个功能降低的突变;携带一个功能丧失突变；携带一个功能降低突变+1个功能丧失突变；酶功能减低弱代谢型PM携带两个功能丧失的突变，酶功能缺失超速代谢型UM携带*2，但不携带功能丧失或功能降低变异者，具有13倍的高复制活性在亚洲人群，具有*10等位基因的IM型占主导地位；中国汉族人群，*10等位基因IM型占57%——研究重点BrauchHetal.EurJCancer.2009Jul8.ZangerUMetal.AnalBioanalChem.2008;392(6):1093-108.在相同药物剂量下，CYP2D6基因突变纯合子个体酶活性减弱，对药物口服清除率降低，代谢减缓，血药浓度升高约3-60倍，降压效果显著，毒副反应增强。CYP2D6表型高血压病n=422CYP2D6*1*10+Arg389ArgCYP2D6*10*10+Arg389Arg/Gly389ArgCYP2D6*1*1+Arg389Arg/Gly389ArgCYP2D6*1*10+Gly389ArgCYP2D6*10*10+Gly389GlyCYP2D6*1*1/CYP2D6*1*10+Gly389Gly随机分两组CYP2D6*1*10+Arg389ArgCYP2D6*10*10+Arg389Arg/Gly389ArgCYP2D6*1*1+Arg389Arg/Gly389ArgCYP2D6*1*10+Gly389ArgCYP2D6*10*10+Gly389GlyCYP2D6*1*1/CYP2D6*1*10+Gly389Gly25mg,bid12w125mg,bid12w25mg,bid12w50mg,bid12wn=14n=100n=104n=N=14n=91n=104常规治疗个体化治疗A1A2A3B1B2B3美托洛尔治疗高血压的个体化用药A,常规治疗B,个体化治疗02468101214161820⊿SBP⊿DBPBloodpressuredecrease(mmHg)P=0.118P=0.009A1+A3B1+B3024681012141618⊿SBP⊿DBPBloodpressuredecrease(mmHg)P=0.027P=0.001LiuJandZhouHH,2008根据CYP26和ADRB1基因型调整剂量的个体化治疗比均使用相同剂量的常规治疗有更显著的降压疗效；两组中相同的基因型（A1与B1;A3与B3）,使用了相同的药物不同的剂量，在根据基因性选择药物的个体化治疗组有比常规治疗组有更显著的降压疗效美托洛尔降压效果CYP2D6基因PM组中美托洛尔的血药浓度是非PM组患者的4.9倍；在PM组中美托洛尔显著诱发和明显降低心律、血压和平均动脉压。RauTetal.ClinicalPharmacology&Therapeutics,2009,85(3):269-272.91例长期接受美托洛尔治疗的患者RauTetal.PharmacogeneticsandGenomics,2002,12(6):465-472.CYP2D6PM、IM者体内美托洛尔血药浓度明显高于EM者。卡维地洛普萘洛尔美托洛尔FDA生物标记血管紧张素转化酶(ACE)血管紧张素Ⅱ生成的限速酶，其活性决定血管紧张素Ⅱ的生成量。ACEI类药物主要通过抑制RAS中的ACE，使血管紧张素Ⅱ的生成减少，血管扩张，血压下降。ACE基因存在多态性，影响血清ACE水平，ACE活性不同则影响ACEI类药物疗效。ACE基因第16内含子上有一段287bp的插入/缺失突变（Insertion(I)/Deletion(D)）中国人群的突变频率约33%片段缺失，转化活性明显增强，血清ACE水平升高（IIIDDD），活性上升，受抑制程度相对较强，降压效果显著。（二）血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）的个体化用药携带ACED等位基因的患者相对ACEI的血压下降程度较大。StavroulakisGAetal.Cardiovasculardrugsandtherapy,2000,14(4):427-432.104例高血压患者接受6个月福辛普利治疗基因片段缺失导致转化能力增加ARB类药物通过选择性的与血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1R)结合，阻滞血管紧张素Ⅱ的缩血管作用，降低血压。ARB在人体内均经过CYP2C9代谢，其中氯沙坦代谢为活性羧酸代谢产物（E-3174）而发挥主要疗效，而缬沙坦和厄贝沙坦经代谢失活。CYP2C9基因多态性可导致酶活性的改变，影响药物代谢，进而影响药物疗效。AGTR1是编码AT1R的基因，是ARB类药物的作用靶受体。AGTR1基因具有基因多态性(A1166C)，影响与G蛋白的偶联。CYP2C9*3是东方人群中的常见突变，该突变导致酶活性降低，药物代谢能力降低（三）血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（ARB）的个体化用药血管紧张素受体ARB药物代谢CYP2C9AGTR1基因编码（三）血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（ARB）的个体化用药CYP2C9*3基因型患者在给药后6h和24h具有较高的厄贝沙坦血药浓度。HongXetal.Europeanjournalofclinicalpharmacology.2005,61(9):627-634.1087例志愿者接受28天的厄贝沙坦LOG(C24h)：thelogconcentrationsofirbesartaninplasmaat24hpost-dosingonthe27thdayLOG(C6h)：thelogconcentrationsofirbesartaninplasmaat6hpost-dosingonthe28thday突变导致酶活性降低CYP2C9ARB711例志愿者和17例志愿者接受氯沙坦在CYP2C9*3/*3、*1/*3基因型个体中氯沙坦血药浓度与E-3174血药浓度的比值(AUClosartan/AUCE-3174)明显高于CYP2C9*1/*1个体。YasarUetal.2002,71(1):89-98.氯沙坦：前药代谢为E-3174发挥主要疗效CYP2C9*1/*3和*2/*3基因型个体E-3174的最大血浆浓度明显低于*1/*1和*1/*2个体。突变导致前药转化率明显减小突变导致代谢物血药浓度明显降低CYP2C9ARB11,Homozygouswildtype(rs1492078GG,rs5186AA,rs380400TT)12,heterozygousmutanttype(rs1492078AG,rs5186AC,rs380400CT)22,homozygousmutanttype(rs1492078AA,rs5186CC,rs380400CC)SunY,etal.JournaloftheAmericanSocietyofHypertension,2014,8(1):21-27.243例接受坎地沙坦的患者(AGTR1A1166C)突变杂合子者接受药物后舒张压和收缩压降低程度较野生型者要高AGTR1ARB利尿剂主要是通过促进体内电解质(钠离子为主)和水分排出，使血容量减少，血压下降。CCB是通过阻滞钙通道来降低血压的化学制剂。它可以选择性抑制Ca2+经细胞膜上的钙通道进入细胞内，具有扩张血管和负性肌力作用，松弛血管平滑肌，减少末梢血管阻力，从而降低血压。NPPA（心房利钠素前体A）对调节血管紧张度和钠平衡发挥重要作用。该基因编码ANP（心钠素）前体，ANP起利尿剂作用，它调节细胞外液容量和电解质稳态。NPPA基因T2238C多态性会影响利尿剂和CCB的药物疗效。CYP3A5是CCB类药物的关键代谢酶，中国人群中常见的CYP3A5*3（约65%-73%）基因多态性可导致CYP3A酶活性下降，药物代谢减缓，使体内药物的血药浓度增加。从而引起个体差异。(四)利尿剂、钙拮抗剂（CCB）的临床个体化用药ALLHA