上海市临检中心 药物基因检测在个体化治疗中的应用

药物基因检测在个体化治疗中的应用广州市第一人民医院检验科分子诊断实验室雷秀霞2019-2-24国家政策导向CYP2C19基因检测与个性化用药ALDH2基因检测与个性化用药他汀药物相关基因检测耳聋易感基因检测HLADNA分型检测与个性化用药Septin9基因甲基化检测、血浆EGFR及KRAS基因检测

主要内容2013年，国家药品不良反应监测网络共收到药品不良反应/事件报告131.7万余份，比2012年增长9.0%。国家食药监管总局提醒：不良反应报告比例上升明显，建议医务工作者和患者加强安全用药意识，防范用药风险。2015年1月20日，美国总统奥巴马在国情咨文演讲中提出了“精准医学计划”。明确在2016年向该计划投入2.15亿美元，以推动个性化医疗的发展。2015年3月25日习近平总书记批示国家科技部和卫计委，要求成立中国精准医疗战略专家组,并将在2015年下半年或2016启动，在2030年前，中国精准医疗将投入600亿元。(得到各国家领导人的高度重视）药物不良反应非常严重！身高/体重遗传性别年龄合并症环境因素临床症状器官功能个体化用药需考虑的因素—

“千人一药，千人一量?”极其重要，但容易被忽略经历：处方千篇一律:每天三次，每次三片，儿童……

FDA在100多种药物说明书中给予基因信息提示/Drugs/ScienceResearch/ResearchAreas/Pharmacogenetics/ucm083378.htmCYP2C19基因检测与个性化用药

（氯吡格雷、奥美拉唑、西酞普兰）第一部分

【药物名称】氯吡格雷【商品名】波立维作为一种热门的血小板聚集抑制剂，广泛应用于急性冠状动脉综合征(ACS)和经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的抗栓治疗。氯吡格雷是一种前体药物(prodrug)，本身无活性，需代谢转化为活性形式，发挥抗血小板凝集的作用。CYP2C19代谢活化CYP2C19基因与氯吡格雷的关系氯吡格雷须经CYP2C19代谢为活性产物ABCB1调控药物吸收分布肝脏细胞色素P450代谢酶(CYP3A4,CYP3A5,CYP2C19)ADP受体(P2RY12,ITGB3)TabassomeSimon,CélineVerstuyft,etal.GeneticDeterminantsofResponsetoClopidogrelandCardiovascularEvents.NewEnglandJournalofMedicine,2009;360:363-375氯吡格雷活性代谢产物血小板聚集率心血管事件率CYP2C19基因突变

氯吡格雷低反应不容忽视2010年，美国FDA在氯吡格雷说明书中加入黑框警告，建议用药前检测CYP2C19基因型。2011年，欧洲心脏病学会（ESC）和美国心脏病学会（ACC）更新应用指南，在抗血小板治疗方面，都加入了基因诊断项目（Ⅱb类）。2011年，中文版氯吡格雷说明书做出相应调整：慢代谢基因型的分布频率白人约2%，黑人约4%，中国人约14%。国外病例Case1一位患者，在接受了支架手术后开始服用波立维。在支架术后4年间，多次发生血管狭窄和血栓等不良事件，并更换支架五次。后来经检测发现，该患者CYP2C19基因型为*2*2，为慢代谢型。停用氯吡格雷，改用普拉格雷进行治疗后，再未发生不良事件。Case2一位患急性心肌梗死病人，在接受了支架手术后开始服用波立维。术后两年间发生缺血性胸痛和心肌梗死各一次。经检测发现，该患者CYP2C19基因型为*2*2，为慢代谢型。冠状动脉搭桥手术，手术成功，术后一直服用阿司匹林。

中国人的数据Plosone:2013,8(3):e59344（新疆医科大学附属第一医院）1068例行PCI术的患者，随访一年，支架内血栓发生率：快代谢（*1/*1）:0.88%中间代谢（*1/*2、*1/*3）:4.67%慢代谢（*2/*2、*3/*3、*2/*3）:10.00%

文献报道的解决方案

SAScott,KSangkuhl,EEGardner,etal.ClinicalPharmacogeneticsImplementationConsortiumguidelinesforcytochromeP450-2C19(CYP2C19)genotypeandclopidogreltherapy.ClinPharmacolTher.2011,90(2):328-32.丁力平,胡桃红,马会利等.CYP2C19基因分型指导下的支架血栓治疗一例.中国心血管病研.2010,8(12):926-927HolmesDR,DehmerGJ,KaulS,etal.JAmCollCardiol2010;56:321–41CYP2C19基因检测快代谢(*1/*1)，42%中间代谢(*1/*2、*1/*3)，44%慢代谢(*2/*2、*2/*3、*3/*3)，14%使用常规氯吡格雷维持剂量（75mg/d）换用新药替格瑞洛（已在国内上市）;或使用双倍氯吡格雷维持剂量（150mg/d）换用新药替格瑞洛（已在国内上市）；或联用其他抗血小板药物，如西洛他唑（cilostazol）,两联抗改为三联抗血小板治疗；奥美拉唑主要在肝脏中经细胞色素P450（CYP）酶系代谢。治疗胃酸相关疾病三联疗法：PPIs+阿莫西林+克拉霉素/甲硝唑两联疗法：PPIs+阿莫西林

质子泵抑制剂

（奥美拉唑）结论：CYP2C19EM型与PM型的血药浓度相差显著，PM患者治愈率大大高于EM型患者。推荐方案：先检查患者CYP2C19基因型，根据基因型结果调整给药病例报告一位患者，检验出十二指肠溃疡，采用常规剂量的质子泵抑制剂三联法治疗方案，很长时间仍然没有治愈。经检测发现该病人是细胞色素P4502C19纯合强代谢型（EM），常规剂量的奥美拉唑很快被代谢，从体内清除，达不到有效浓度，因而改用高剂量的奥美拉唑(120mg/天，增加3倍)。治疗2周后，该患者的幽门螺旋杆菌感染和溃疡被治愈。或建议换用受CYP2C19基因影响较小的雷贝拉唑或埃索美拉唑，以提高疗效。

Furutaetal.CLINICALPHARMACOLOGY&THERAPEUTICS.2000,67(6):684-689.

CYP2C19显著影响奥美拉唑的药代动力学Hoursafter40mgomeprazoleMean±95%confidencelimitsofomeprazole(mg/lL)CYP2C19*2/*2CYP2C19*1/*2CYP2C19*1/*1XXXAUC:1.1±0.60.6±0.3mg.h/L5.3±2.2EurJClinPharmacol(2009)65:55–64.CYP2C192/*2基因双突变是野生型药效的10倍精神类药物：西酞普兰、S-西酞普兰最新说明书ALDH2基因检测与个性化用药

（硝酸甘油、酒精代谢酶）第二部分

ALDH2基因简介ALDH2基因，全称乙醛脱氢酶2基因ALDH2中文名乙醛脱氢酶2，该酶同时具有脱氢酶和酯酶的催化活性

乙醛脱氢酶：酒精代谢关键酶能对饮食中的醛类物质进行代谢

硝酸酯酶：与救命药—硝酸甘油药效发挥有关主要在肝脏、肺以及心脏和大脑ALDH2基因多态性及在中国人群的分布

ALDH2*2/*2

:

40%发生在亚洲人，仅有5%发生在欧美及非洲国家人突变杂合子:酶的活性降低突变纯合子:酶的活性基本丧失ALDH2

*2/*2=

ASIANFLUSH!PLoSMed.2009Mar24;6(3):e50.

酒精被人体代谢的过程酒精乙醛乙酸二氧化碳和水CH3CH2OHADHCH3-COO-CO2+H2OALDH2

CH3-CHO刺激肾上腺、去甲肾上腺素分泌，从而引起面红耳赤、心律加快、皮温升高等线粒体毒性症状ALDH2基因突变后影响酒精代谢从而导致肝损伤ALDH2突变—乙醛脱氢酶活性临床疾病肝癌食道癌口腔癌2型糖尿病心肌梗死普通个体HBsAg阳性冠心病患者相对风险系数3倍以上52.17倍12.95倍11.72倍6.08倍3.42倍参考文献3456ALDH2突变基因携带者是许多临床疾病的高危人群乙醛是醉酒的元凶，毒性很大乙醛的毒性是酒精的30倍，损害心、肝、肾、大脑等重要器官。损伤DNA，诱发多种癌症。ALDH2基因异常的人饮酒不当DNA更容易受到损伤。ChemResToxicol.2006:1374-78.榴莲配酒变夺命砒霜

一位小伙子在泰国旅游时吃了很多榴莲，之后又喝了酒，结果引发心脏病猝死，年仅28岁。泰国有明确规定，食用大量榴莲后，8小时内是不能饮酒的。榴莲配酒＝夺命砒霜！人在饮酒后，体内所分泌的ALDH2“乙醛脱氢酶2”会把酒精分解，进而排出体外。榴莲中含有硫的化合物，这种物质抑制了“乙醛脱氢酶2”的产生，使这种酶的活性降低，也就是说，不能把酒精完全代谢成对人体无害的乙酸。吃完榴莲再喝酒，人更易喝醉，甚至引起酒精中毒。

慢代谢?硝酸甘油药效预测标志物临床治疗各种心绞痛、劳力型心力衰竭、急性心肌梗死(老人)舌下口服建议使用硝酸甘油无效风险低使用硝酸甘油无效风险高使用硝酸甘油无效风险很高基因型ALDH2*1/*1ALDH2*1/*2ALDH2*2/*2硝酸酯酶活性100%8-15%6-7%硝酸甘油药效预测标志物■

他汀药物相关基因检测

第三部分

“拜斯亭事件”-31例横纹肌肉溶解“无副作用的药物就不是药物”--可怕的是我们对副作用一无所知或不加重视。他汀药物相关基因1、SLCO1B1

SLCO1B1*1BSLCO1B1*5(突变导致肌病风险增大)2、ApoE

ApoEE2(他汀疗效好，老年痴呆保护因素，但与甘油血脂症相关)；ApoEE4(他汀疗效差，老年痴呆，冠心病的危险因素)预测他汀用药风险（如肌病等）预测他汀疗效，老年病发病风险（如老年痴呆）他汀药物代谢途径（SLCO1B1、ApoE）临床案例一患者李女士，80岁，因冠心病、心律失常、房颤、高血压等症状入院，医嘱处方：辛伐他汀调血脂。治疗10天后，出现全身肌肉酸痛伴乏力，尿液呈深棕色，双肾区叩击痛，双下肢轻度凹陷性水肿。案例来源：赖胜荣，苗苗，刘俊.1例SLCO1B1*5等位基因携带者服用辛伐他汀致横纹肌溶解症的案例分析[J].药学与临床研究,2016,24(2)：167-169.通过基因检测明确患者携带

SLCO1B1*5等位基因。生化检测结果:CK2258U/L，CK-MB220U/L考虑为辛伐他汀导致横纹肌溶解症。遂停用辛伐他汀，给予利尿、碱化尿液等对症处理。7天后患者双肾区叩击痛阴性，查CK852U/L，CK-MB108U/L，维持上述治疗7日后，患者肌肉酸痛症状明显好转，其他各项指标基本正常。CircCardiovascGenet.2009Apr;2(2):173-81.Thompson2009年报道从TNT试验中选取5745名病例用于研究基因多态性对阿托伐他汀降脂疗效的影响。考察了23个候选基因的基因多态性对他汀疗效的影响，结果显示APOE的3个SNPs同他汀降脂疗效相关，特别是ApoE4（rs7412）与降脂疗效降低显著相关。

降脂疗效依次为:ApoE2/E2>ApoE2/E3>ApoE3/E3>ApoE3/E4>ApoE4/E4ApoE基因型与他汀降脂疗效显著相关ApoEE4作为心血管疾病最新风险因子!2017AACE新指南-ApoE可作为心脑血管风险因子基因基因型临床意义SLCO1B1*1a/*1a,*1a/*1b,*1b/*1b可以考虑使用较大剂量

他汀*1a/*5,*1a/*15,*1b/*15中度肌病风险，建议中等剂量他汀*5/*5,*5/*15,*15/*15高度肌病风险，建议较低剂量他汀基因基因型用药提示建议饮食预防疾病提示ApoEE2/E2他汀疗效较好鱼油降脂效果最好,适量饮酒受益较多黄斑变性、Ⅲ类高脂血症发生风险高；老年痴呆、脑梗塞，冠心病发生风险低E2/E3E2/E4他汀治疗疗效正常鱼油降脂效果好，适量饮酒可以受益老年痴呆、脑梗塞、冠心病发生风险正常E3/E3E3/E4他汀疗效较差鱼油降脂风险加大,宜低脂低盐低糖，忌烟酒鱼肉冠心病、心梗、脑梗、老年痴呆发生风险高E4/E4SLCO1B1&ApoE基因检测结果意义

耳聋易感基因检测

第四部分

项目试剂盒简介：

产品名称相关病症检测基因检测位点适用范围先天性耳聋基因检测试剂盒先天性重度以上感音神经性耳聋；正常人群携带率2-3%GJB2常染色体隐性遗传235delC,299-300delAT，176dell6bp，35delG共计4个位点适用于孕产前筛查，排除先天性聋儿的出生。迟发性耳聋基因检测试剂盒大前庭水管综合症；先天或后天重度感音神经性耳聋；正常人群携带率1-2%SLC26A4常染色体隐性遗传IVS7-2A>G2168A>G1229C>T，1174A>T共计4个位点适用于新生儿筛查，迟发性耳聋的早期发现。药物性耳聋基因检测试剂盒药物性耳聋；正常人群携带率4‰12SrRNA母系100%遗传A1555GC1494T共计2个位点适用于孕妇和新生儿筛查，用药安全指导。临床案例—耳聋基因GJB2干预措施：1、其子及早安装人工电子耳蜗，在语言发育的关键时期，避免因聋致哑。避免碰撞及剧烈运动等。2、选择终止本次妊娠。再次怀孕20周后进行羊水诊断。被检测者：女，育有一先天性极重度耳聋的4岁儿子，夫妻双方听力正常，无耳聋家族史。二次生育时在孕期17周，一家三口与胎儿同时做耳聋基因筛查。结果如下：检测人员CJB2基因突变位点筛查结果父亲35delG杂合突变母亲235delC杂合突变儿子235delC35delG复合杂合突变胎儿235delC35delG复合杂合突变结果预测胎儿会复制被检测者4岁听障缺失儿子的听力结构临床案例—“一针致聋”干预措施：终身禁用氨基糖甙类耳毒性药物，并预防家族成员发生药物性耳聋。邰丽华：湖北宜昌人，2岁时因高烧注射链霉素而导致听力缺失，现任中国残疾人艺术团团长，艺术总监，中国特殊艺术协会主席。早检测出线粒体基因12SrRNA突变，药物性耳聋是完全可以避免的。HLA-Ⅰ分型检测与个性化用药

（卡马西平、别嘌呤醇、阿巴卡韦）

第五部分

药物治疗急性皮肤反应相关HLA等位基因Carbamazepine痛痉宁（卡马西平）癫痫,神经痛,神经疾病SJS/TEN*HLA-B*1502Allopurinol别嘌呤醇痛风SJS/TEN*HLA-B*5801abacavir，ABC

阿巴卡韦艾滋病SJS/TEN*HLA-B*5701*SJS:Stevens-Johnsonsyndrome史提芬强生综合症*TEN:ToxicEpidermalNecrolysis

毒性皮肤坏死在中国人群中，10-15%或更多的患者可能携带HLA-B*1502。在中国人群中，6-8%或更多的患者可能携带HLA-B*5801。HLA与药物不良反应2014年4月，武汉某三甲医院，连续发生别嘌醇和卡马西平严重不良反应事件2014年8月，广州某三甲医院，连续发生别嘌醇严重不良反应事件/14/0415/09/9PS55A1F00014AED.html本院收治病例：痛风…..别嘌呤醇

HLA-B*5801阳性

男20岁亚裔人群在使用别嘌呤醇前应该进行HLA-B*5801检测…对于结果阳性的患者禁止使用亚裔人群在使用卡马西平前应该进行HLA-B*1502检测…对于结果阳性的患者禁止使用(Septin9基因甲基化检测

血浆EGFR及KRAS基因检测)第六部分ctDNA

2015ASCOAnnualReport:CTCs和ctDNA相关分子诊断检测——引领未来十年肿瘤治疗

由于CTC和ctDNA来源于全身各处的病灶或细胞，因此外周血获得的肿瘤细胞以及游离DNA等，可以一定程度上反映肿瘤的特征，而且无创、易获得，成为近年肿瘤治疗研究应用的热点和发展趋势。

是具有前景的肿瘤组织替代品，被称为“液体活检”标本.JUNE2014CANCERDISCOVERY|6512015ASCOannualreportAnnu.Rev.Pathol.Mech.Dis.2013.8:277–302空间异质性时间异质性肿瘤具有异质性，仅根据初诊时单次标本结果指导全程治疗可能产生偏倚ctDNA在肿瘤实时监测中的应用高危人群确诊晚期早期新辅助治疗复发或转移疗前疗中疗后辅助治疗新一线治疗进展局部晚期手术早期筛查辅助诊断提示预后、监测复发提示预后疗效预测(靶标检测)转移机制疗效评价病情监测耐药析因(靶标检测)2000-2012年中国结直肠癌发病率与死亡率《2013年第九届上海国际大肠癌高峰论坛》2015年新发约37.7万人

死亡约19.11万人每年约4.2%每一天

约有1033人确诊为大肠癌

约有524人死于大肠癌WanqingChen,etal.CACANCERJCLIN2016;66:115–132结直肠癌已成为中国三大癌症之一Septin9基因甲基化检测----结直肠癌筛查Septin9基因甲基化

Tóthetal.,2011Pathol.Oncol.Res.Septin9基因发生甲基化的时候，Septin9蛋白的表达受到抑制结直肠癌诊断方法现状人群筛查检测名称CEA检测便潜血检测（化学法）便潜血检测（免疫法）样本类型外周血粪便粪便敏感度51.8%45.8%52.9%特异性85.2%70.6%86.1%便潜血检测肠镜检查缺点现状受检者比例低于3%原因有风险,恐惧肠镜检查CEA检测普通内镜共聚焦激光显微内镜放大内镜自发荧光内镜色素内镜蓝激光内镜电子染色内镜肠镜检查全球临床研究结果综合分析研究Tänzer

2010Warren

2011Tóth

2012Johnson

2014Jin

2014Wu2016研究类型回顾回顾回顾回顾回顾前瞻性例数34例正常33例癌症50例正常94例癌症92例正常92例癌症199例正常102例癌症27例正常69例癌症295例正常291例癌症病理分期I-IV期I-IV期I-IV期0-IV期I-IV期0-IV期灵敏度72.7%90.0%79.3%73.3%76.8%76.6%特异性91.2%88.3%98.9%81.5%96.3%95.9%检测灵敏度左侧结肠右侧结肠S9检测96.4%94.4%便潜血检测83.3%50.0%Tóthetal.,2012PLOSOne结肠镜右侧大肠癌的检出率较低，易造成右侧大肠癌漏检。S9检测可以完全弥补此缺陷。Jinetal.,2014J.Gastroenterol.Hepatol.Johnsonetal.,2014PLOSOneTóthetal.,2012PLOSOneWarrenetal.,2011BMCMedicinenTänzeretal.,2010PLOSOne结果：Septin

9检测对于结直肠癌的灵敏度为72.7-95.6%，特异性为84.8%-100%Biomarkers

Med，2014左，右CRC无显著差异Septin9基因甲基化与大肠癌案例一既往无明显消化道症状，无吸烟史、消化道肿瘤家族史。2015年4月常规体检中检测Septin9阳性，在医院经肠镜诊断为结肠息肉和1a期结肠癌，行内镜下粘膜剥离术，术后恢复良好，没有化疗。张女士，65岁无症状早期检出检测结果：阳性案例二王先生，33岁助力肠镜检出检测结果：阳性既往无明显消化道症状，无消化道肿瘤家族史。2016年10月在医院Septin9检测阳性，并进行肠镜检查。因肠道准备差，肠腔内有较多糊状粪水便，全肠道影响观察。考虑Septin9检测阳性延长肠镜检查时间，最终于直肠处发现二枚广基息肉，予以高频电凝切除，病理诊断结果为管状腺瘤。阳性案例：《中国早期结直肠癌筛查及内镜诊治指南》明确指出：“目前Septin9DNA甲基化检测已获得国家食品药品监督管理总局（CFDA）的批准（敏感度74.8%，特异度97.5%），可用于结直肠癌早期诊断的临床检测。”——《中华消化内镜杂志》2015，32（6）：345~346Septin9已纳入中国结直肠癌诊治指南Septin9检测原理正常大肠

大肠癌正常DNA甲基化DNAS9甲基化多发生在癌症组织中TóthK,etal.PLoSOne2014;9:e115415血浆中的游离甲基化Septin9DNA癌细胞甲基化Septin9DNA红细胞染色体血管内皮细胞ctDNA--血浆EGFR检测可预测表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制（EGFR-TKIs）靶向药物的疗效，易瑞沙和特罗凯是目前批准用于非小细