P450用药

P450酶代谢与基因检测,国家人类基因组北方研究中心中科康爱（北京）生物科技有限公司,基因概述P450酶应用基因检测技术,基因主要在细胞核里的染色质（体)上,核膜,染色质,核仁,细胞核彩色电镜照片,染色质是细胞核内最主要的物质,它是遗传物质的存在形式，当细胞进行分裂时，染色质经过螺旋、折叠、卷曲形成具有特定形态的染色体，因此，染色质和染色体是同一物质在静止期和分裂期的不同形态表现。,染色质与染色体关系图解,基因的定义与工作原理,人体是由无数细胞组成的每个体细胞的细胞核里有23对染色体每条染色体是由一个DNA分子组成基因是DNA分子上的具有特定遗传功能的片段基因是遗传的基本单位,生物的性状是由遗传物质DNA决定的，那么控制性状的遗传信息怎样贮存在DNA分子中呢？用遗传学方法证明：DNA上三个相邻的核苷酸构成一个三联体，决定多肽链上的一个氨基酸。即特定的核苷酸三联体构成了遗传密码.(genetic code)。 DNA上有4 种核苷酸，可组成43 （64种）不同的三联体密码。所以，生物的遗传信息是以遗传密码的形式贮存在DNA链上的。,基因概念 基因，也称为遗传因子。是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。基因的特点 能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征； 基因能够“突变”，突变绝大多数是与疾病相关的，另外的一小部分是非致病突变。与疾病相关的突变就是我们要检测的内容。药物相关基因突变的检测越来越被人们重视，已应用临床。,基因检测与临床的结合：,药物相关基因：人体内药物代谢酶和药物作用靶点（转运体和受体）。这些基因的突变会显著改变人体对药物的反应性。这是遗传因素造成药物反应个体差异的内在机制。疾病的诊断：任何单一基因或者是多基因突变对疾病的预测或治疗价值都是有指导意义的。,基因概念P450酶应用基因检测技术,第二章,联合国世界卫生组织统计: 全球死亡患者中，1/3是死于不合理用药，而非死于自然疾病本身。我国国家卫生部药品不良反应监察中心的数据为： 住院病人中，每年约有20万人死于药品不良反应 家庭用药不良反应需要住院治疗的病人则多达250万人,个性化用药 能够选择最合适的药，用最合适的剂量，做到效果最好、毒副性最小。,药物的首过效应：,药物口服后，经胃肠道到达肝脏，一部分药物将在代谢酶作用下被代谢。,参与药物代谢的主要酶类,人肝中相和相代谢酶,相酶 相酶,CYP1A1/2CYP2A6CYP2B6CYP2C9CYP2C19CYP2D6CYP2E1CYP3A4/5NADPH-醌氧化还原酶,谷胱甘肽-S-转移酶N-乙酰转移酶UDP-葡糖醛酸转移酶硫转移酶,CYPS参与了90以上的药物代谢。,细胞色素P450分布的多样性,动物，植物，真菌，细菌中广泛存在。脊椎动物的肝脏是P450含量最丰富的器官。 在皮肤、肺、消化道等防御组织及肾、肾上腺皮质和髓质、睾丸、卵巢、主动脉和血小板等部位也被证明存在P450。,15,CYPs结构,不同种属间CYPs的序列差异大,但其三维结构高度保守,人类CYP2C9与细菌CYP450 BM3 晶体结构的重叠图,CYP450的发展史,P450特征： 1、分布 P450以可溶性和膜结合两种形态存在于生物体内。 在细胞内主要分布在线粒体，微粒体，内质网上。 2、结构特征 A.它是分子质量在46-60Da的结构类似而又不尽相同，性质类似而又有差异的一族蛋白质。 B.来源于不同种，或同种不同品系，或同一品系不同组织的P450，其分子量、光谱特征、分布特点、免疫性质、氨基酸序列、调控机制及底物专一性是不尽相同的。 C.所有细胞色素P450具有一非共价结合的血红素和环绕高度保守的半胱氨酸的一段26个氨基酸残基的保守序列 D当血红素铁接受电子被还原后再与CO结合，在450nm附近有一吸收峰。,CYP450,特性 还原状态下可与CO 结合，在波长450nm出现吸收峰. 450nm,420nm(失活）,P450的多态性,P450酶具有多态性，不同的个体很可能具有不同的酶活力。P450酶的多态性是引起个体对药物代谢能力差异的重要因素。,单核苷酸多态性（SNP）指的是DNA序列上发生的单个核苷酸碱基之间的变异。人类个体间有99%的基因序列是一样的，剩下的1%序列差异构成了个体间的不同。这些序列差异有90%都可归因于SNP。 正是这些基因组DNA序列的变异，被认为是决定人们的疾病易感性和药物反应的决定因素。,CYP450同工酶,药物代谢 I 相酶CYP450对药物的代谢：,外源化合物诱导剂 激素，细胞因子，生长因子,受体和转录因子,诱导,CYP基因表达,P450酶,外源化合物代谢,内源甾醇，脂肪酸，前列腺素代谢,CYP基因诱导：外源化合物与内源化合物调控途径的相互作用（Waxman, 1999),P450酶药物代谢相关基因检测 国家人类基因组北方中心(诺赛基因)检测项目,P450酶药物代谢相关基因检测,P450亚族在药物代谢中的作用： CYP3A4，约占药物50% CYP2D6，约占药物30% CYP2C9，约占10% CYP1A2，约占4% CYP2A6 和 CYP2C19各占2%,药物代谢能力分型,根据人P450酶基因型我们将药物作为底物代谢能力分为：,Lit: K. Nagata et al. Drug Metabol. Pharmacokin 3 (2002) 167,底物代谢对比图,广泛型代谢,不良型代谢,基因检测分型（以下是按照国家人类基因组北方中心-诺赛基因公司检测方法分型),P450 酶的另一个重要特性就是可诱导性,很多化学异物(包括药物) 可对P450 酶产生诱导或抑制作用，且每一种诱导剂或抑制剂的作用机制又不尽相同。与其它解毒酶能协同诱导，即诱导一种解毒酶的诱导剂可同时诱导其它几种解毒酶。,与药物代谢基因相关药物,根据药物与ADR-1,2,3,4,5,6的相互作用，将药物分为：,细胞色素P-450 (CYPs),肾,肝,肠,毒性产物,底物,活性产物,清除,新活性,毒性,失活,原活性升高,抑制剂,生物化学屏障,CYPs,诱导剂,检验报告,第三章,基因概念P450酶应用基因检测技术,P450药物代谢相关基因检测步骤,TaqMan MGB探针,采用非荧光淬灭基团（NFQ），本身不产生荧光，可以大大降低本底信号的强度。连接有MGB 修饰基团，可以将探针的Tm值提高10C左右。比普通TaqMan探针设计得更短，既降低了合成成本，也使得探针设计的成功率大为提高。 TaqMan MGB探针对于富含A/T的模板可以区分得更为理想。对于等位基因的区分比较理想，可以检测单碱基突变。,PCR仪,ABI 7900/7500 fast,结果判读,基因型：A/G （中间型代谢者）,基因型：A/A(广泛型代谢者),基因型：G/G(广泛型代谢者),临床用药指导,如果您是某种药物的中间型或不良型代谢者，建议使用这种药物时酌情减量；如果您是广泛型代谢者，使用这种药物时请按医嘱服用；如果您是超级型代谢者，使用这种药物时酌情加量,举例： AD-R1