基因检测指导个体化用药ppt课件.ppt

金域分子病理 基因检测指导个体化用药 个性化医学 HumanGenomeProjectin2003Finishingtheeuchromaticsequenceofthehumangenome Nature2004 431 7011 931 945 PhaseIHapMapprojectin2005Ahaplotypemapofthehumangenome Nature2005 437 7063 1299 1320EncyclopediaofDNAElementsprojectin2007Identificationandanalysisoffunctionalelementsin1 ofthehumangenomebytheENCODEpilotproject Nature2007 447 7146 799 8161000GenomesProjectin2008DNAsequences Aplantocapturehumandiversityin1000genomes Science2008 319 5863 395 Source U S DOE www genomics energy gov HumanGenomeProjectInformation 个体化医学 static dynamic 技术平台 风险评估 诊断 预后 治疗 监测 个体化用药个体化医学的先行领域 药物基因组学遗传药理学 药物基因组学 从基因组出发 研究药物与基因组结构之间的关系 指导临床用药 达到个体化治疗目标 药物基因组 个体化用药 以FDA批准药物说明书中遗传变异检测指南为准 1类检测 要求检测 EGFR Her neu表达 Ph 染色体阳性反应等2类检测 推荐检测 TPMT UGT1A1 CYP2C9 VKORC1变异等3类检测 有报告 c KIT PML RARa表达 CYP2C19突变 CYP2D6 NAT突变等 120个基因检测 CellularSignalsandTheirPathway 靶向药物基因检测 抗癌靶向用药严格的定义 政府监管 药物使用说明书标明用药前或用药同时必须进行相关诊断检测以确定病人是否合格用药 浸润性乳腺癌的HER 2基因检测 HER 2是一种原癌基因 该基因编码一种跨膜糖蛋白HER 2 参与调控细胞的生长 增殖及分化 是公认的重要肿瘤分子标志之一 大约18 20 的乳腺癌中有HER2基因的扩增 因此现在被广泛用于乳腺癌的预后评价和指导治疗 Herceptin 贺赛汀 是一种针对HER 2 neu原癌基因产物的人 鼠嵌合单抗 能特异地作用于HER 2受体过度表达的乳腺癌细胞 Herceptin的可能作用机制 ASCO CAPHER 2检测指南 842例标本检测结果 SauterG etalJClinOncol27 8 1323 13332009 HER2检测的结论及建议 IHC法检测HER2基因引起的Her2蛋白水平异常组织蛋白受到太多因素的影响而不能保持恒定 组织固定 切片保存 抗原修复与暴露 抗体种类与批次 效价 试验程序 质量控制 判读标准 FISH法检测的是DNA基因 组织DNA状态基本不受上述因素的影响而能保持恒定 成功率在44个国家的实验室均达到98 以上 IHC检测法在准确性 可重复性 严谨性上均不及FISH法 临床背景 PIK3CA一个细胞原癌基因 定位于人类3q26 3上 含20个外显子 编码 型PI3K的P110 催化亚基 临床背景 PI3Ks 脂类激酶家族 三型 和 型 型PI3K P110催化亚基 P85调节亚基 异源二聚体 PIK3CA基因突变可引起乳腺癌患者对HER2靶向药物Herceptin的治疗耐药 从而导致疗效欠佳 PIK3CA基因突变检测可为结直肠癌及乳腺癌患者的预后评估或合理用药提供参考依据 临床意义 BernsK etal CancerCell 2007 12 395 402 K ras基因检测与结直肠癌治疗 Cetuxamab 西妥昔单抗 抑制酪氨酸激酶活性和其后的肿瘤生长2004年获得FDA审批资格治疗结直肠癌Panitumumab 帕尼单抗 靶向作用于表皮生长因子受体 EGFR 2005年7月获得FDA快速通道审批资格治疗结直肠癌 K ras基因检测与结直肠癌治疗 K ras基因检测与结直肠癌治疗 K ras基因野生型患者才能从这类药物治疗中获益 90 K rasmutationsarecodon12 13 6 1 Li vreA BachetJ B BoigeV etal JClinOncol 2008 26 374 379 EberhardDA JohnsonBE AmlerLC etal JClinOncol 2005 25 5900 5909 K ras基因检测与结直肠癌治疗 2009年7月FDA批准了对西妥昔单抗和帕尼单抗说明书标签的修改 1 使用妥昔单抗和帕尼单抗前必须进行K ras基因codon12和codon13突变检测 2 K ras基因突变的转移性结直肠癌患者不推荐使用妥昔单抗和帕尼单抗进行治疗 K ras基因检测与结直肠癌治疗 K ras基因检测与结直肠癌治疗 Langreth R 2008 Imclone sGeneTestBattle F 16May K ras基因突变检测 Erbitux Erbitux 治疗成功 其它治疗方式 临床意义 结直肠癌 预测预后 指导临床用药 结肠癌 PIK3CA 预后不良 直肠癌 PIK3CA 局部复发 PIK3CA突变对Cetuximab和Panitumumab的治疗耐药 OginoS etal JClinOncol 2009 27 1477 1484 HeY etal ClinCancerRes 2009 15 6956 6962 Sartore BianchiA etal CancerRes 2009 69 1851 1857 KIT PDGFRA基因与GIST治疗 间质性肿瘤 主要发生于胃肠道 占所有胃肠道肿瘤的1 80 为胃肠道肉瘤 绝大数 95 显示CD117 c KIT 阳性 多发于中年人 男性发病率略高于女性 GIST中恶性10 30 潜在恶性占70 90 MiettinenMetal ArchPatholLabMed 2006 130 1466 1478 GIST治疗 GIST治疗的靶向药物 第一代药物 Imatinib Gleevec 二代药物 KIT PDGFRA基因与GIST治疗 KIT PDGFRA基因的突变是GIST发生的中心事件 KIT 80 85 1 PDGFRA 7 2 Wildtype nodetectablemutation 10 15 1 KIT PDGFRA基因突变导致酪氨酸激酶的活化 是GIST发生的关键步骤 1 CorlessCLetal JClinOncol 2004 22 3813 3825 2 HeinrichMCetal Science 2003 299 708 710 KIT PDGFRA基因与GIST治疗 KIT PDGFRA基因突变检测意义 1 辅助CD117阴性GIST的诊断2 指导临床用药 如Imatinib Gleevec 不同位置 不同类型的基因突变对靶向治疗药物的反应不同3 预测预后 基因突变与靶向药物疗效 肺癌的分类 NSCLC 非小细胞肺癌 non smallcelllungcancer SCLC 小细胞肺癌 smallcelllungcancer 其它 转移癌 恶性间皮瘤等 非小细胞肺癌的治疗 肺癌的分类 NSCLC的靶向药物治疗 EGFR基因突变与非小细胞肺癌治疗 用于治疗时90 患者没有改善10 患者具有疗效有突变54 betterresponserateExon19缺失69 increasedresponserate点突变43 increasedresponserate 主要发生于酪氨酸激酶区exons18 21 NSCLC的靶向药物治疗 EGFR基因突变与非小细胞肺癌治疗 ABL激酶区突变检测 慢性粒细胞白血病 CML 是一种起源于造血干细胞的克隆性恶性疾病 格列卫是目前较常使用于具有bcr ABL融合基因的CML治疗的靶向药物 ABL激酶区突变与抗药相关 ABL激酶区突变检测 P loop Imatinib C Sawyersandothers ABL激酶区突变检测 ABL P aa510 250 252 253 255 355 351 387 317 396 379 315 359 244 2 4 4 13 26 20 4 16 2 2 1 1 5 A C T315ImutationresistanttocurrentsecondgenerationImatinib Gleevec inhibitors BCR aa30 ABL激酶区突变位点 SNPs改变临床结果SNPs改变药物反应SNPs改变药代动力学SNPs体外试验改变活性非保守氨基酸改变外显子的非同义SNPs外显子SNPs 120 000 平均每基因4个外显子SNPs 全部SNPs 主要的药物代谢酶EvansWE etal 1999 UGT1A1A检测与伊立替康TMPT检测与嘌呤类DPYD MTHFR检测与5 FU类CYP2C9 VKORC1检测与华法林GST XRCC1 ERCC1检测与铂类APOE检测与他汀类 UGT1A1基因检测与伊立替康 伊立替康 Irinotecan CPT 11 也叫开普拓对提高结直肠癌根治术后的长期生存率具有重要意义 同时也对肺癌 脑癌和乳腺癌等癌症都具有有效的抗癌活性是最普遍的化疗处方药物之一 Irinotecan SN 38 羧酸 酯酶 UGT1A1 SN 38G SN 38G UGT1A6 UGT1A9 UGT1A1基因检测与伊立替康 BasedondatafromInnocentietal 2004 UGT1A1基因检测与伊立替康 AllPatientswithSameDiagnosis 10 risk UGT1A1基因检测与伊立替康 UGT1A1A检测与伊立替康TPMT检测与嘌呤类DPYD MTHFR检测与5 FU类CYP2C9 VKORC1检测与华法林GST XRCC1 ERCC1检测与铂类APOE检测与他汀类 嘌呤类抗癌药物 主要有6 巯基嘌呤 6 MP 6 硫鸟嘌呤 6 TG 及硫唑嘌呤 AZA 常用于治疗血液系统恶性肿瘤 自身免疫性疾病以及器官移植术后的排斥反应在临床上是引起骨髓抑制等毒副作用的主要原因 不良反应发生率约为15 28 其中约10 的不良反应与TPMT活性相关 TPMT TPMT AdoMet AdoHcy 6 Mercaptopurine 6 Methylmercaptopurine TPMT 巯嘌呤甲基转移酶 TPMT 是一种特异性催化杂环类和芳香类化合物的巯基甲基化反应的细胞内酶 对临床常用的巯嘌呤类药物的代谢过程和疗效发挥起关键作用 TPMT突变会导致酶活性降低 使用病人在用药过程中产生严重毒性 严重时会危及生命 TPMT TPMT TPMTH TPMTH 90 TPMTL TPMTH 10 TPMTL TPMTL 0 3 EichelbaumM Ingelman SundbergM EvansWE AnnuRevMed 2006 57 119 137 TPMT UGT1A1A检测与伊立替康TMPT检测与嘌呤类DPYD MTHFR检测与5 FU类CYP2C9 VKORC1检测与华法林GST XRCC1 ERCC1检测与铂类APOE检测与他汀类 5 氟尿嘧啶 5 FU 广泛用于结直肠癌 胃癌 乳腺癌等实体肿瘤的化疗 有很强的毒副作用 DPYD检测与5 FU类药物 FdUMP 5 氟尿嘧啶脱氧核苷5 单磷酸盐FdUrd 5 氟尿嘧啶脱氧核苷MS 蛋氨酸合酶MTHFR 亚甲基四氢叶酸还原酶THF 四氢叶酸TK 胸腺嘧啶脱氧核苷激酶TP 胸腺啶磷酸化酶TYMS TS 胸苷酸合成酶 5 10 CH2 THF 5 10 亚甲基四氢叶酸5 CH3 THF 5 甲基四氢叶酸5 FU 5 氟尿嘧啶DHF 二氢叶酸 DHFR 二氢叶酸还原酶DHFU 二氢氟尿嘧啶DPYD 二氢嘧啶脱氢酶dTMP 脱氧胸苷5 单磷酸盐dUMP 脱氧尿苷5 单磷酸盐 85 15 DPYD检测与5 FU类药物 二氢嘧啶脱氢酶 DPYD 是5 FU分解代谢的起始酶和限速酶 其活性的高低决定5 FU体内代谢快慢和毒性大小 是影响5 FU化疗疗效及不良反应的主要因素之一 DPYD多态性已发现大约40个能引起DPD活性降低或者缺失的多态性 主要多态性有以下3个 IVS14 1G A D949V I560S全长测序是 金标准 DPYD检测与5 FU类药物 DPYDgenevariationsareassociatedwitha7 fold oruptoa60 riskofseveretoxicity MolCancerTher2006 5 11 289 291 PharmacogenomicsJ2001 1 1 65 70 JCO 2008 26 13 2130 2137 DPYD检测与5 FU类药物 MTHFR与5 FU类药物 亚甲基四氢叶酸还原酶 MTHFR 是叶酸代谢过程中的关键酶 可将还原型叶酸转变为5 甲四氢叶酸 5 MTHF 从而使FdUMP TS与还原型叶酸组成的三元复合物减少 削弱5 FU的抗肿瘤作用 MTHFR基因最常见的是C677T MTHFR在677位点发生C T改变 使酶活性显著降低 多态性使体内5 10 MTHF水平升高 增强5 FU的抗瘤作用 MTHFR与5 FU类药物 MTHFRGenePolymorphismandResponse 79patients JournalofClinicalOncology Vol23 No7 March1 2005 pp 1365 1369 677位TT基因型携带者化疗有效率显著高于TC和CC基因型携带者 MTHFR与5 FU类药物 UGT1A1A检测与伊立替康TMPT检测与嘌呤类DPYD MTHFR检测与5 FU类CYP2C9 VKORC1检测与华法林GST XRCC1 ERCC1检测与铂类APOE检测与他汀类 MushirodaT OhnishiY SaitoS etel JHumGenet 2006 51 3 249 53 Warfarin是最常用的口服抗凝血药 华法林几乎完全通过肝脏代谢 华法林治疗时应该监测抗凝强度 INR 2 3 3出血并发症 INR PT 平均正常PT ISIISI为国际敏感指数 代表凝血活酶反应性INR系统在华法林治疗的初期缺乏可靠性 INR是规律的抗凝治疗6周后根据ISI计算所得出 CYP2C9 VKORC1检测与华法林 GageB Nov142005FDAClinPharmAdvisorCommitte 肝酶体系的20 CYP2C9 2 10 CYP2C9 3 8 AndersonT FlockhartDA GoldsteinDB etel ClinPharmcolThera 2005Dec 78 6 559 81 CYP2C9 CYP2C9 VKORC1检测与华法林 Warfarin R S enantiomers CYP2C9 1 3daysCYP2C9 2 12 activity 6daysCYP2C9 3 5 activity 12daysFuruya etal Pharmacogenetics 1995 5 389 392Steward etal Pharmacogenetics 1997 7 361 367LinderMWPh D DABCC Managethe Over steer inwarfarindosetitration CYP2C9 VKORC1检测与华法林 CYP2C9 VKORC1检测与华法林 VKORC1 维生素K环氧化物还原酶复合体亚单位1 在维生素K由氧化型转变为还原型的过程中起重要作用 VKORC1已发现约10个多态性位点 HaplotypeA 1639GA 1173CT lowermaintenancedoseHaplotypeB 9041GA highermaintenancedoseVKORC1A A 2 7 0 2mg dVKORC1A B 4 9 0 2mg dVKORC1B B 6 2 0 3mg dMeanmaintenancedose 5 1 0 2mg d RiederMJ ReinerAP GageBF etel NEngJMed2005 352 2285 93 SchalekampT BrasseBP RoijersJF etel ClinPharmacolTher 2006Jul 80 1 7 12 HermanD Peternelp StegnarM etel ThrombHaemost2006 95 782 7 SconceEA KhanTI WynneHA etel BloodOct2005 106 7 2329 33GageBF MD MSc http www fda gov ohrms dockets ac 05 slides 2005 4194S1 04 Gage ppt CYP2C9 VKORC1检测与华法林 CYP2C9 VKORC1检测与华法林 LinderMWPh D DABCC Managethe Over steer inwarfarindosetitration CYP2C9 VKORC1检测与华法林 CYP2C9 VKORC1检测与华法林 http www warfarindosing org Source Home aspx 5mg d 3天检测2C9和VKORC1 并计算维持剂量和清除率 第四天开始按新剂量用药按期监测INR 如3 6 12 LinderMWPh D DABCC Managethe Over steer inwarfarindosetitration CYP2C9 VKORC1检测与华法林剂量指南 UGT1A1A检测与伊立替康TMPT检测与嘌呤类DPYD MTHFR检测与5 FU类CYP2C9 VKORC1检测与华法林GST XRCC1 ERCC1检测与铂类APOE检测与他汀类 自从1967年顺铂的抗癌活性被发现以来 铂类抗癌药物的研究和应用得到了迅速的发展 铂类药物已成为癌症化疗中不可缺少的药物 在过去的40多年里 有几千个新的铂系列化合物参与了筛选 其中有7个化合物获得批准进入市场 GST XRCC1 ERCC1检测与铂类 GST XRCC1 ERCC1检测与铂类 顺铂 第一代 卡铂 第二代 奥沙利铂 第三代 1986年上市 1996年上市 1978年上市 GST XRCC1 ERCC1检测与铂类 与DNA反应形成铂链加合物 铂原子嵌合于DNA内部两个相邻的鸟嘌呤或鸟嘌呤与腺嘌呤之间 并使其断裂 从而阻断其复制和转录 产生细胞毒作用和抗肿瘤活性 与顺铂相比 奥沙利铂更有效力 较少的加合物产生同样的细胞毒作用 导致DNA死亡 GST XRCC1 ERCC1检测与铂类 GSTP1GSTM1 ERCC1 XRCC1 损伤DNA阻断复制 GSTP1Ile105ValGSTM1 0 ERCC1C118TXRCC1Arg399Gln 异亮氨酸Ile缬氨酸Val精氨酸Arg谷氨酰胺Gln GST XRCC1 ERCC1检测与铂类 GSTP1 GSTM1 谷胱甘肽转移酶P1 是GSTs家族的主要成员 GSTP1 GSTM1与一些致癌剂的体内代谢有