临床药理学-第10章遗传药理学与临床用药

第10章遗传药理学与临床用药主要内容•遗传药理学的基本概念•遗传因素对药动学的影响–药物氧化代谢酶的基因多态性–药物代谢转移酶基因多态性–药物转运体基因多态性•遗传因素对药效学的影响–药物效应酶的基因多态性–药物受体基因多态性遗传药理学（Pharmacogenetics）•定义•研究内容①探讨药物反应个体差异与遗传的关系；②阐明遗传变异的分子基础和临床意义；③建立药物引起异常反应的预测方法；④分析药物对遗传基因的影响；⑤研究遗传病的药物治疗和基因治疗。第一节遗传药理学的基本概念•遗传多态性（geneticpolymorphism）••单核苷酸多态性（singlenucleotidepolymorphisms,SNPs）••单倍体（haplotype）••连锁不平衡（linkagedisequilibrium,LD）•限制性片段长度多态性（restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP）•单基因遗传①常染色体显性遗传；②常染色体隐性遗传；③X连锁显性遗传；④X连锁隐性遗传。•多基因遗传第二节遗传因素对药动学的影响吸收：内因子缺乏与幼年型恶性贫血；分布：遗传性甲状腺素结合球蛋白缺陷与甲亢；代谢：CYP2C19的遗传多态性与抗溃疡治疗；排泄：有机阴离子转运肽基因突变与新生儿高胆红素血症。概述•常见引起药物代谢和转运缺陷的酶或蛋白–药物氧化代谢酶的基因多态性CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4/5–药物代谢转移酶的基因多态性UGT、GST、NAT–药物转运体的基因多态性OATP、P-gp一、药物氧化代谢酶的基因多态性1.CYP2C9基因定位：10q24.2。基因结构：9个外显子、8个内含子，全长55kb，编码490个氨基酸的蛋白。功能：催化约12%临床常用药物，包括药物（华法林、甲苯磺丁脲）、前药（如环磷酰胺）和前致癌物、激素和内源性物质（如孕酮、睾酮。）•等位基因多态性：CYP2C9*2~*12。•对药物作用的影响：CYP2C9*3、CYP2C9*2—华法林；CYP2C9*3—甲苯磺丁脲、格列吡嗪。2.CYP2C19基因定位：10q24.1~24.3。基因结构：9个外显子和5个内含子，全长约55kb。代谢底物：药物（S-美芬妥英、奥美拉唑、普萘洛尔、地西泮、氯胍、丙米嗪、黄体酮等）。•等位基因：18种人群分型为强代谢型（EMs）、弱代谢型（PMs）。•对药物作用的影响：PM与抗溃疡病药物疗效；CYP2C19*2可导致特罗地林。3.CYP2D6基因定位：22q13.1。基因结构：全长9432bp，编码497个氨基酸的蛋白。代谢底物：多达80余种。突变基因：70多种。人群分型为超强代谢者(UM)、强代谢者(EM)、中强代谢者(IM)、弱代谢者(PM)。对药物作用的影响：PM—氟西汀、抗精神病类药物。经CYP2D6代谢的药物类别药物β受体阻断药烯丙洛尔、丁呋洛尔、美托洛尔、布尼洛尔β、α受体阻断药卡维洛尔抗心律失常药奎尼丁、恩卡尼、司巴丁、氟卡胺、普罗帕酮、阿普林定降压药异喹胍、胍生、吲哚拉明抗心绞痛药哌克昔林、特罗地林镇痛药曲马多抗精神病药奋乃静、氟哌啶醇、利螺环酮、硫利达嗪、珠氯噻醇止咳平喘药可待因、甲氧苯丙胺、右美沙芬降血糖药苯乙双胍三环类抗抑郁药阿米替林、丙米嗪、氯丙米嗪、地昔帕明、去甲替林其他抗抑郁药阿米夫胺、溴法罗明、马普替林、帕罗西汀、托莫西汀5-HT拮抗剂托烷司琼4.CYP3A基因定位：q21.3~22.1。代谢底物：介导50％经CYP450代谢的药物作用，如咪达唑仑、芬太尼、洛伐他汀、辛伐他汀。等位基因：CYP3A4：30余种，CYP3A4*1B~CYP3A4*19。CYP3A5：CYP3A5*1A~CYP3A5*7。对药物作用的影响CYP3A5*3：咪达唑仑。二、药物代谢转移酶基因多态性1.尿苷二磷酸-葡糖醛酸转移酶（UDP-glucuronosyltransgerase,UGT）•家族成员：19种，UGT1和UGT2最重要。•UGT1–基因定位：2q37。–基因结构：13种不同外显子和4个共同外显子。–亚家族成员：UGT1A1、1A3~10。–对药物作用的影响：UGT1A1*28——伊立替康；UGT1A9*3——霉酚酸酯。•UGT2–基因定位：4q13。–亚家族成员：UGT2A、UGT2B。2.谷胱甘肽S-转移酶（glutathioneS-transferase,GST）GST类型GST亚型染色体定位GST-GSTA1、A2、A3、A46p12GST-GSTM1、M2、M3、M4、M51p13.3GST-GSTP111q13GST-GSTT1、T222q11.2GST-GSTS114q24.3•基因多态性：GSTM1、GSTT1、GSTP1。•对药物作用的影响：GSTP1：氟尿嘧啶-奥沙利铂治疗。人类GST分型及染色体定位3.N-乙酰基转移酶（N-acetyltransferase,NAT）•亚型：NAT1、NAT2。•基因定位：8p21.1~23.1，87%同源性。•等位基因多态性：–NAT1：野生型：NAT1*4；突变型：NAT1*3、NAT1*10、NAT1*11NAT1*14、NAT1*15、NAT1*17。–NAT2：野生型：NAT2*4；突变型：NAT2*5A、NAT2*5B、NAT2*5CNAT2*6A、NAT2*6B、NAT2*7BNAT2*13、NAT2*14A。药物表型临床意义异烟肼慢乙酰化常规剂量时易发生外周神经炎快乙酰化亚洲人肝毒性作用甚为普遍一周一次异烟肼的治疗方案用于开放性结核时疗效较差肼屈嗪慢乙酰化可发生抗核抗体和系统性红斑狼疮样综合征快乙酰化治疗高血压时需较大剂量柳氮磺吡啶慢乙酰化治疗风湿性关节炎患者的疗效较好特别是血液、消化系统的不良反应发生率增高快乙酰化高铁血红蛋白浓度升高氨苯砜慢乙酰化血液系统不良反应较多快乙酰化需较大剂量治疗疱疹样皮炎普鲁卡因胺慢乙酰化易发生系统性红斑狼疮样综合征，或发生较早快乙酰化用标准剂量治疗心脏患者时，易发生室性期前收缩乙酰化代谢多态性与药物效应三、药物转运体基因多态性1.有机阴离子转运肽（organicanion-transportingpolypeptide,OATP）•家族成员：11个。•功能：转运多种内源物（如甲状腺激素、类前列腺素）和外源物（如心血管系统药、非甾体类肌松药）。•基因多态性对药物作用的影响：–OATP1B1：OATP1B1*5—普伐他汀、伊立替康；–OATP2B1：G1564T突变—磺溴酞钠。2.P-糖蛋白（P-glycoprotein,P-gp）•基因定位：7q21.1，由MDR1基因编码。•相对分子质量：170000。•作用底物：较为广泛，包括多种抗肿瘤药、抗生素、心血管系统药、强心苷类、β-受体阻滞药等。•基因多态性：48个SNPs，有种族差异。•对药物作用的影响：MDR13435TT基因型—地高辛；MDR1*2—伊立替康。第三节遗传因素对药效学的影响一、药物效应酶的基因多态性1.葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（glucose-6-phosphatedehydrogenase,G-6-PD）磷酸戊糖旁路代谢与谷胱甘肽保护作用•等位基因：在X染色体长臂，长20kb，含一个长1548bp的编码序列，表现多态性，有种族差异；•对药物的影响：服用某些药物（如抗疟药、解热镇痛药、抗菌药）和食物后，可出现急性溶血（X连锁不完全显性遗传）。2.维生素K环氧化物还原酶(vitaminKepoxidereductase,VKOR)香豆素类药物的抗凝作用VKORC1基因（主要亚单位）•基因定位：16q11.2，全长约4kb。•基因多态性：常见：C1173T、G3730A、G-1639AG1639A与C1173T存在连锁不平衡效应有种族和个体差异。•对药物作用的影响：影响华法林的用药剂量；可出现香豆素类耐受（属常染色体显性遗传）。二、药物受体基因多态性1.1肾上腺素受体（1adrenergicreceptor）•基因定位：10q24~26，全长2.4kb。•SNPs位点：＞18个，11个置换，7个颠换。•基因多态性：A145G、G1165C。•对药物作用的影响：1受体阻滞剂抗高血压病的治疗效果；与Ser49Gly及Gly389Arg多态性的单倍体有关；1肾上腺素受体单倍体可作为美托洛尔抗高血压疗效的预测指标。2.血管紧张素Ⅱ1型受体（angiotensinⅡtypeⅠreceptor,AT1）•基因定位：3q21~25，有5个外显子，编码含359个氨基酸残基的受体蛋白。•SNPs位点：5个T573C、A1062G、A1166C、G1517T、A1878G。•与高血压发病和药物作用的关系A1166C突变—血管紧张素Ⅱ反应性；A1166C多态性—洛沙坦抑制高血压性心脏病胶原蛋白形成。