CYPC基因检测对药物个体化有效治疗

1、CYPCCYPC基因检测对药物个体化基因检测对药物个体化有效治疗有效治疗内容2第一部分第一部分个体化医疗研究现状个体化医疗研究现状3药物安全与个体化医疗4 “用药的安全有效是中国政府最为关注的民生热点问题之一用药的安全有效是中国政府最为关注的民生热点问题之一”；个体化治疗，个性化用药，一直以来就是国家卫生部，各级医个体化治疗，个性化用药，一直以来就是国家卫生部，各级医院赖以追求的治疗模式。院赖以追求的治疗模式。药物安全与个体化医疗5因药物不良反因药物不良反应住院的病人应住院的病人250250万万/ /每年每年直接直接死亡死亡2020万万25-30%25-30%的药的药物代谢基因物代谢基因为慢代

2、谢型为慢代谢型药物代谢可能特别慢，造成药物代谢可能特别慢，造成代谢产物堆积或有效活性浓代谢产物堆积或有效活性浓度不足等不良反应度不足等不良反应 年龄年龄老年、儿老年、儿童、新生童、新生儿儿性别性别身高、体重身高、体重环境因素环境因素食物食物/ 吸烟吸烟 / 合并症合并症病程病程 器官功能器官功能遗传结构与遗传结构与基因型基因型合并用药合并用药 患者机体状态、年龄、性患者机体状态、年龄、性别及良好的顺应性别及良好的顺应性 心、心、 肝、肾、神经系统肝、肾、神经系统功能等病生理基础功能等病生理基础 用药史、过敏史、遗传因用药史、过敏史、遗传因素（酶缺陷、酶异常）素（酶缺陷、酶异常） 药物剂型、给药

3、途径、方药物剂型、给药途径、方法，使药物在病变部位发法，使药物在病变部位发挥治疗作用，挥治疗作用，PKPK、PDPD满足满足治疗需求治疗需求 药物和机体间相互作用、药物和机体间相互作用、药物相互作用药物相互作用合理用药影响因素6根据个体的基因型确定药物剂量根据个体的基因型确定药物剂量UMEMPMIM个体化医学是根据个体对特定疾病的易感性的基因变异而施行的个体化医学是根据个体对特定疾病的易感性的基因变异而施行的早期预警、预防和一旦发病后根据药物相关基因的变异实行个体早期预警、预防和一旦发病后根据药物相关基因的变异实行个体化药物治疗。化药物治疗。o预警预警(Predictive) n疾病概率史疾病

4、概率史-DNA序列序列n定期体检和血液蛋白参数检测定期体检和血液蛋白参数检测o预防预防(Preventive) n生活方式的改变和避免危险因素生活方式的改变和避免危险因素n疫苗疫苗n重点在疗养重点在疗养o个体化治疗个体化治疗(Personalized therapy) n根据个体的独特遗传变异根据个体的独特遗传变异, 选择合适药物和治疗方案选择合适药物和治疗方案n开发针对独特遗传变异人群的药物开发针对独特遗传变异人群的药物o参与参与(Participatory) n病人了解疾病并参与用药选择病人了解疾病并参与用药选择BaiOBaiO4P4P型个体化医学型个体化医学我国政府高度重视基因检测 20

5、07年国家卫生部也已明确将个体化用药基因检测项目（包括本年国家卫生部也已明确将个体化用药基因检测项目（包括本检测项目）列入临床检测目录，国家食品药品监督管理局也明确检测项目）列入临床检测目录，国家食品药品监督管理局也明确将基因检测诊断试剂产品归为将基因检测诊断试剂产品归为类体外诊断试剂管理。类体外诊断试剂管理。9用于病毒、细菌用药指导的基因检测用于病毒、细菌用药指导的基因检测1、 拉米夫定用药指导的基因检测2、结核病用药指导的基因检测 3、肠球菌耐万古霉素用药指导的基因检测 用于化学药物用药指导的基因检测用于化学药物用药指导的基因检测1、 硝酸甘油硝酸甘油用药指导的基因检测 2、5-氟尿嘧啶用

6、药指导的基因检测P450家族代谢酶基因的基因突变检测家族代谢酶基因的基因突变检测包括CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4基因的突变检测等4.用药指导的分子生物学检验用药指导的分子生物学检验 化学药物用药指导的基因检测化学药物用药指导的基因检测 CYP2C19基因多态性检测基因多态性检测 CYP2C9和和VKORC1基因多态性检测基因多态性检测 MTHFR（C677T）基因检测）基因检测收集病人收集病人DNA样本样本进行基因分析以决定病人药物反应特性进行基因分析以决定病人药物反应特性可行性药物选择可行性药物选择疾病的诊断疾病的诊断临床基因分析流程11第二部分第二部分12CYP

7、2C19CYP2C19基因多态性基因多态性细胞色素P450代谢细胞内药物反应13u细胞色素细胞色素P450(Cyp450s)P450(Cyp450s)是改变药物是改变药物化学结构以利于排除的酶类。化学结构以利于排除的酶类。u定位于肠壁、内皮组织、肝和其他组定位于肠壁、内皮组织、肝和其他组织的细胞内，有织的细胞内，有5050种以上的基因表达。种以上的基因表达。ucyp450cyp450结构，表达和功能的遗传差异结构，表达和功能的遗传差异导致药物和营养吸收、清除的不同。导致药物和营养吸收、清除的不同。 uCYP450CYP450系统主要有系统主要有CYP1A2CYP1A2、2A62A6、2B62B

8、6、2C2C、2D62D6、2EI2EI和和3A3A等，它们分别占肝脏等，它们分别占肝脏P450P450总量的总量的13%13%、4%4%、0.2%0.2%、20%20%、l-2%l-2%、7%7%和和30%30%。CYP2C19是P450系统中重要一员CYP2C19主要表达在肝组织，在肠壁，特别是十二指肠，也有显著的表达。由490个氨基酸组成的蛋白与CYP2C8, 2C9, and 2C18基因一起紧密的定位于10号染色体 14CYP2C19 基因型的等位基因变化15基因型基因型图示图示备注备注代谢代谢速度速度中国人频率中国人频率 (n=283)*1/*1（636GG,681GG）EM快42

9、.4%*1/*2(636GG,681GA)IM中43.4%*1/*3(636GA,681GG)*2/*2(636GG,681AA)PM慢14.2%*3/*3(636AA,681GG)*2/*3(636GA,681GA) 目前，在已发现的CYP2C19 25个突变等位基因中，至少有10个造成了酶活性的改变，其中慢代谢型以CYP2C192、 CYP2C193为主，快代谢型以 CYP2C1917为主。 检测2、3两个位点，可覆盖99%以上中国突变人群。CYP2C19中国人群突变频率中国人群突变频率第三部分第三部分17CYP2C19CYP2C19基因检测与临床药物反应基因检测与临床药物反应临床上常用的

10、经由CYP2C19代谢的药物 质子泵抑制质子泵抑制剂剂抗抑郁药抗抑郁药抗癫痫类抗癫痫类其他其他OmeprazeolFluoxetineImipramineValproic acidVoriconazole奥美拉唑奥美拉唑氟西汀（百忧解氟西汀（百忧解）丙咪嗪丙戊酸丙戊酸伏立康唑（抗真菌药伏立康唑（抗真菌药）LansoprazoleCitalopramMoclobemidePhenytoinProgesterone兰索拉唑西酞普兰西酞普兰吗氯贝胺苯妥英黄体酮（孕激素）PantoprazoleEscitalopramTrimipraminePhenobarbituoneRifampicin泮托拉唑艾

11、司西酞普兰曲米帕明苯巴比妥利福平（抗菌药物）RabeprazoleAmitriptylineEtizolamDiazepamClopidogrel雷贝拉唑阿米替林依替唑仑安定安定氯吡格雷氯吡格雷（抗血小板聚集抑制（抗血小板聚集抑制剂）剂）ClomiplamineNelfinavir氯米帕明那非那韦（抗HIV病毒）注：经注：经CYP2C19代谢的药物数量会随着科研文献的报道代谢的药物数量会随着科研文献的报道不断增加！不断增加！CYP2C19不同基因型相关药物反应19质子泵抑制剂质子泵抑制剂奥美拉唑omeprazole 兰索拉唑lansoprazole 泮托拉唑pantoprazole 雷贝拉唑r

12、abeprazole 埃索美拉唑 EsomeprazoleHours after 40 mg omeprazoleMean95% confidence limits of omeprazole (mg/lL)CYP2C19*2/*2CYP2C19*1/*2CYP2C19*1/*1XXXAUC:1.1 0.60.6 0.3mg.h/L5.32.2Eur J Clin Pharmacol (2009)65:556420癫痫和抑郁症癫痫和抑郁症相关精神科药相关精神科药物，包括：物，包括：l氟西汀氟西汀 l丙咪嗪丙咪嗪 l安定安定 l西酞普兰西酞普兰 l苯妥英苯妥英 l苯巴比妥苯巴比妥 l氯米帕明氯米

13、帕明 l丙戊酸等丙戊酸等中国汉族健康男性细胞色素中国汉族健康男性细胞色素P450酶酶2C19遗传多态性遗传多态性对艾司西酞普兰在人体内代谢的影响对艾司西酞普兰在人体内代谢的影响. 北京大学第六北京大学第六医院医院 杨琴杨琴 等等21l Voriconazolel 伏立康唑l 广谱抗真菌药物a.在PMs血清中伏立康唑药物浓度是Ems中的4倍b.CYP2C19* x /*17型中Cmax最低J Clin Pharmacol 2009;49:196-20422氯吡格雷是一种新型噻吩吡啶类衍生物，口服后，经十二指肠部位吸收。多重耐药基因MDRI（mutidurgre-sistance）或三磷酸腺苷结合

14、盒蛋白B家族成员I（ABCBI）编码的P-糖蛋白（P-gp）是氯吡格雷吸收过程中的主要屏障。氯吡格雷本身是一种无活性的前体药物，只有在肝脏中转化为有活性的代谢产物后，才可选择性、不可逆地与血小板膜表面ADP受体（P2Y12）结合，减少ADP结合结合位点，阻断ADP对腺苷酸环化酶的抑制作用，促进cAMP依赖的舒血管物质磷酸蛋白（VASP）的磷酸化，抑制纤维蛋白原与血小板糖蛋白b/a受体结合及继发的ADP介导的糖蛋白GPb/a复合物的活化，进而抑制血小板聚集。目前有两种规格：赛洛菲的波立维（目前有两种规格：赛洛菲的波立维（75mg75mg）、深圳信立泰的泰嘉（）、深圳信立泰的泰嘉（25mg25mg

15、）l 血小板反应多样性血小板反应多样性 （ Variability Of Response，VPR）：通常指的是同一种）：通常指的是同一种抗血小板药物所产生的不同抗血小板效应：抗血小板药物所产生的不同抗血小板效应：l低反应者低反应者 (血小板聚集抑制率下降血小板聚集抑制率下降) 可可能会发生较高的血栓性事件能会发生较高的血栓性事件l高反应者高反应者 (血小板聚集抑制率升高血小板聚集抑制率升高) 可可能引发高出血风险能引发高出血风险l氯吡格雷抵抗（氯吡格雷抵抗（clopidogrel resistance,CR）：大约）：大约5-35%患者对氯患者对氯吡格雷治疗无反应或低反应，导致严重支吡格雷治

16、疗无反应或低反应，导致严重支架内血栓形成或再发心肌梗死。架内血栓形成或再发心肌梗死。lCR原因：遗传与非遗传因素。基因多态原因：遗传与非遗传因素。基因多态性、血小板表面受体异常、血小板反应通性、血小板表面受体异常、血小板反应通路异常、药物吸收代谢等。路异常、药物吸收代谢等。Angiolillo DJ et al. J Am Coll Cardiol. 2007;49:150516Angiolillo DJ et al. Am J Cardiol. 2009;103(suppl):27A34A氯吡格雷血小板反应多态性氯吡格雷血小板反应多态性氯吡格雷反应存在多样性，低反应的发生率比较高1. J I

17、ntern Med, 2002, 252 (3):233-238 4. Eur Heart J, 2003, 24:1932. Circulation, 2003, 107 (23):2908-13 5. Circulation, 2004, 109:31713. Thromb Haemost, 2003, 89 (5):783-7试验试验n病人病人剂量剂量发生率发生率Jaremo 118PCI300/7528%Gurble 292PCI300/7531-35%Mueller 3105PCI600/755-11%Kesmarkey 4226CVD7531%Matezky 560AMI/PCI3

18、00/7525%总计总计5015-35%早期（早期（2002至至2005年间）临床研究报道，氯吡格雷低反应发生比例非常高：年间）临床研究报道，氯吡格雷低反应发生比例非常高：October, 2006Hulot et al identify CYP2C19 polymorphisms as major determinant of variability in platelet aggregation in healthy subjects; additional publications later confirm this finding200620072008May, 2008Trenk

19、et al find CYP2C19 polymorphismis associated with adverse outcomes forpatients on clopidogrel followed for one year2009December, 2008Three additional outcome studies, including TRITON-TIMI 38, demonstrate a higher risk of CV events for CYP2C19 poor metabolizers on clopidogrelMay, 2009FDA revises clo

20、pidogrel label to include descriptiveInformation about individuals with geneticallyreduced CYP2C19 activityEmerging information established a role for CYP2C19 in clopidogrel responseOct, 2009 Press Release:Quest Diagnostics Brings Genetic Testing for Plavix(R) Response to Coronary Stent Patients at

21、Scripps Health; First saliva-based cardiovascular disease test from Quest Diagnostics identifies gene variants implicated in potentially lethal reaction to popular anti-clotting drug 2010October, 2009 Press Release: MEDCO announces the “Genotype-Guided Comparison of Clopidogrel and Prasugrel Outcome

22、s Study” to enroll 14,000 patients with ACS26Mega Study基因型确定：在162健康人中寻找P450功能性突变（活性药物代谢浓度、血小板抑制反应）方法：主要基因芯片(Affymetrix)人群：1477人，随访年 检测基因 CYP2C19功能性突变，与预后有意义 CYP2C9功能性突变，但与预后无意义 CYP2B6非功能性 CYP3A5非功能性 CYP1A2非功能性 Cytochrome P-450 Polymorphisms and Response to Clopidogrel 27ADP受体受体 (P2RY12, ITGB3)ABCB1调

23、控调控药物吸收分布药物吸收分布肝脏细胞色素肝脏细胞色素P450代代谢酶谢酶 (CYP3A4, CYP3A5, CYP2C19)Taken from Simon et al. NEJM 2009; 360: 363-75氯吡格雷在人体中的代谢过程氯吡格雷在人体中的代谢过程心血管事件率心血管事件率 CYP 2C19氯吡格雷活性代氯吡格雷活性代谢产物生成减少谢产物生成减少血小板聚集率血小板聚集率 研究数据表明：在接受氯吡咯雷治疗的人群中，研究数据表明：在接受氯吡咯雷治疗的人群中，CYP2C19基因突变者支架基因突变者支架血栓形成和死亡风险均显著高于非突变患者。血栓形成和死亡风险均显著高于非突变患者。

24、主要终点事主要终点事件件血栓再发血栓再发率率 法国：法国：22082208个急性心梗患者个急性心梗患者 对于因为急性心梗而服用氯吡格雷的病人，那些携带对于因为急性心梗而服用氯吡格雷的病人，那些携带CYP2C19CYP2C19基因突变（基因突变（* *2 2、* *3 3、* *4 4、* *5 5）的患者比非携带者有更高的心）的患者比非携带者有更高的心血管不良事件发生的风险。这种风险在做冠脉支架术的病人血管不良事件发生的风险。这种风险在做冠脉支架术的病人中更为显著。中更为显著。CYP2C19(*2, *3, *4, or *5)携带其中任何二个等携带其中任何二个等位基因个体，比非携带者风险增加

25、倍位基因个体，比非携带者风险增加倍 31Is it a key role for CYP2C19 in clopidogrel response？322010年年3月，美国月，美国FDA建议患者服用波立维前建议患者服用波立维前需检测需检测CYP2C19基因型基因型 波立维依赖于波立维依赖于P450P450酶系主要酶系主要CYP2C19CYP2C19代谢代谢生成活性代谢产物来发挥抗血小板疗效。生成活性代谢产物来发挥抗血小板疗效。 弱代谢型的弱代谢型的ACSACS或接受或接受PCIPCI治疗的患者，在治疗的患者，在接受推荐剂量波立维治疗时，心血管事件接受推荐剂量波立维治疗时，心血管事件发生率较发生

26、率较CYP2C19CYP2C19基因正常的患者上升基因正常的患者上升 检测检测CYP2C19CYP2C19基因型对使用波立维是有意基因型对使用波立维是有意义的，检测结果有助于医生调整治疗策略。义的，检测结果有助于医生调整治疗策略。 对于对于CYP2C19CYP2C19弱代谢型患者，建议考虑调弱代谢型患者，建议考虑调整治疗方法或治疗策略整治疗方法或治疗策略ACCF/AHA专家共识（2010年6月28日） n 有一些治疗策略供临床医生参考： 增大氯吡格雷用药剂量; 增高负荷剂量（从300mg增加到600mg），并且增大维持剂量（150mg每天），可有效提高血小板抑制率和氯吡格雷抵抗患者的药效； 或

27、考虑换用其它药物治疗，但需充分评估各自的风险与结局n 必需充分全面衡量上述治疗策略的疗效/安全性，以达到最佳风险-获益比PLATOPLATO遗传学亚组分析：遗传学亚组分析：8 8月月2929日下午日下午ESC 2010ESC 2010大会大会德国，德国，1028510285例例 CYP2C19功能缺失等位基因携带功能缺失等位基因携带者在氯吡格雷治疗早期（者在氯吡格雷治疗早期（30天）可天）可观察到心血管事件发生的高风险。观察到心血管事件发生的高风险。36可否根据可否根据CYP2C19基因型，实施基因型，实施个体化的氯吡格雷给药方案？个体化的氯吡格雷给药方案？JAMA, November23/3

28、0,2011Vol306,No.20 2221里程碑式研究：里程碑式研究：ELEVATE-TIMI 56试验试验多中心，随机对照，双盲试验，研究增加剂量（多中心，随机对照，双盲试验，研究增加剂量（up to 300mgup to 300mg）对）对CYP2C19CYP2C19突变患者血小板聚集抑制的改善情况，为不同突变患者血小板聚集抑制的改善情况，为不同CYP2C19CYP2C19基因基因型患者使用氯吡格雷提供参考。型患者使用氯吡格雷提供参考。VASP-PRI:血管扩张剂刺激的磷酸蛋白（VASP）磷酸化测定血小板P2Y12受体抑制程度最特异性试验方法，其值越低，氯吡格雷作用越强， VASP-P

29、RI55%为氯吡格雷抵抗。为氯吡格雷抵抗。VerifyNow是根据光学原理测定血小板聚集，评价激活的血小板结合纤维蛋白原包被物能力，由血小板糖蛋白GPIIb/IIIa介导，以血小板反应单位（PRU）表示，PRU170为抵抗为抵抗2022-3-32022-3-32022-3-3对于心肌梗死和对于心肌梗死和PCI术后术后1-4月患者月患者CYP2C19*2杂合子：氯吡格雷加量杂合子：氯吡格雷加量3倍倍 （ 225mg）可使血小）可使血小板反应性达到非板反应性达到非CYP2C19*2基因携带者应用基因携带者应用75mg标准剂量标准剂量的水平；大出血或小出血未见增加的水平；大出血或小出血未见增加CYP

30、2C19*2纯合子：即使氯吡格雷加量纯合子：即使氯吡格雷加量4倍（倍（300mg）也不能达）也不能达到理想的血小板抑制水平，可能需要更换药物到理想的血小板抑制水平，可能需要更换药物2011年ESC、ACC 更新应用指南2011版版ESC指南，第指南，第20页页2011版版ACC指南，第指南，第11页页两大顶级心脏病学会时隔两大顶级心脏病学会时隔4年再次更新临床应用指南。与年再次更新临床应用指南。与07版指南相版指南相比，在抗血小板治疗方面，欧洲心脏病学会（比，在抗血小板治疗方面，欧洲心脏病学会（ESC）和美国心脏病学）和美国心脏病学会（会（ACC）都加入了基因诊断项目，且把这个更新都归为）都加

31、入了基因诊断项目，且把这个更新都归为b类指导类指导建议（即为可考虑使用的建议类型）。可以看出，两大学会对于基因建议（即为可考虑使用的建议类型）。可以看出，两大学会对于基因分型检测在抗血小板治疗中起到的作用持肯定态度且都给予了重视。分型检测在抗血小板治疗中起到的作用持肯定态度且都给予了重视。 I 类：获益远远大于风险；类：获益远远大于风险；II a/b类：获益远大于风险；类：获益远大于风险；III类：无获益或有害。类：无获益或有害。43沈阳军区总医院心研所韩雅玲教授沈阳军区总医院心研所韩雅玲教授 在在1016例例ACS病人中做病人中做DES介入病人中，高血小板介入病人中，高血小板反应性病人中观察到反应性病人中观察到CYP2C19等位基因突变，会增加一等位基因突变，会增加一年期患者血栓复发事件发生。年期患者血栓复发事件发生。国内研究报道国内研究报道44基于以下几点：基于以下几点：1.氯吡格雷确认是前体药物，需要经过氯吡格雷确认是前体药物，需要经过CYP2C19酶的活化后才酶的活化后才能产生抗血小板功能。能产生抗血小板功能。2.临床血小板反应存在多样性与临床血小板反应存在多样性与CYP2C19基因相关，使用氯吡基因相关，使用氯吡格雷时，格雷时，CYP2C19基因型可以考虑作为血栓风险因子之一。基因型可以考虑作为血栓风险因子之一。抗血小板治疗中国专家共识不推荐常规