ALDH2基因分型与临床应用

1、ALDH2基因分型与临床应用,研发中心 天津市秀鹏生物技术开发有限公司,目 录,第一部分：什么是ALDH2 第二部分：ALDH2基因 第三部分：ALDH2基因多态性与疾病的关系 第四部分：ALDH2基因分型的检测方法,第一部分：什么是ALDH2,醛脱氢酶的一种，负责催化乙醛氧化为乙酸的反应。,乙醇在内的某些一级或二级醇、醛和酮的脱氢反应，催化正丁醛、肉桂醛、苯甲醛脱氢反应速度比乙醛大。脱下的氢由NAD接受，使之成为还原型辅酶I。,CH3CHO + NAD + CoA 乙酰CoA + NADH + H,Greenfield使用ALDH同工酶来进行命名，位于细胞液内的ALDH命名为ALDHl，而位

2、于线粒体内的ALDH为ALDH2。,乙醛脱氢酶（acetaldehyde dehydrogenase，缩写ALDH）,第二部分：ALDH2基因,ALDH2基因位于第12号染色体的12q24.2位置 全长43,438bp 共有15个外显子 编码由517个氨基酸残基组成的蛋白质。,ALDH2基因多态性,ALDH2基因存在一个Glu504Lys多态，第504位的谷氨酸被赖氨酸替代会影响其酶活性，,exon12,42421G ALDH2*1,ALDH2的DNA序列,ALDH2的氨基酸序列,504位置谷氨酸 ALDH2*1 酶活性正常 504位置赖氨酸 ALDH2*1催化活性基本丧失,42421A AL

3、DH2*1,ALDH2基因多态性,ALDH2基因多态性,ALDH2基因多态性对酶活性的影响,ALDH2是一个四聚体，只要其中的一个亚基缺少或发生结构改变就足以导致其酶活性的丧失或活性下降。 Glu504Lys是ALDH2基因上最重要的一个SNP位点，该位点与ALDH2蛋白的空间结构有关，因此影响该酶的活性。 ALDH2*1/1显示正常的酶活性 ALDH2*1/2只有大约其正常活性的6； ALDH2*2/2对于乙醛降解基本上不具备酶活性。,ALDH2基因多态性对酶活性的影响,ApoE 基因,ALDH2基因多态性与乙醇代谢及相关疾病,一、 ALDH2 与乙醇代谢的关系,二、 ALDH2 与饮酒行为

4、的关系,三、 ALDH2 与酒精性肝硬化的关系,三、 ALDH2 与其它疾病的关系,ALDH2 与乙醇代谢的关系,乙醇 乙醛 乙酸,乙醇脱氢酶3(ADH3),乙醛脱氢酶2（ALDH2）,乙醛毒性高于乙醇，是造成酒醉的主要原因之一。而且乙醛被怀疑具有致癌性，它与人类肿瘤的发生存在一定的关系。,ALDH2 与乙醇代谢的关系,ALDH2 与饮酒行为的关系,非嗜酒者 嗜酒者 (N=461) ( N=655) LocusGenotype (%) (%) ALDH2*1 / *1 58 88 *1 / *2 35 12 *2 / *2 7 0,日本的一项研究发现嗜酒者ALDH2*1 频率高,乙醇的中间代谢

5、产物乙醛。乙醛浓度高则反应强烈, 反之如果乙醛代谢速度快, 在体内存留时间短, 则反应弱, 因而对酒精的耐受性则强,ALDH2 与饮酒行为的关系,ALDH2*2突变表达出的亚基的酶无法正常代谢乙醇的氧化产物乙醛，血液乙醛浓度增高，造成一系列饮酒后的不良反应，如脸红、头晕、心跳加快等。,而纯合子ALDH2*2/*2活性近乎为零，最好是滴酒不沾。有ALDH2*2者更易产生饮酒的不良反应，酗酒的可能性也较小。,ALDH2 *2/*2纯合子，由于完全不能代谢酒精，不胜酒力，很快就醉倒了，所以反而不会去喝酒，对健康也就不会有什么大的影响。 ALDH2 *1/*2杂合子，由于还是具有弱的ALDH2活性，经

6、过不断的磨练，会逐渐对乙醛、脸红现象产生耐受，成为习惯性的重度饮酒者。,ALDH2 与饮酒行为的关系,数据来自于：周文婷等,乙醇代谢酶对酒精性肝硬化的影响,ALDH2检测在饮酒行为的意义,ALDH2检测评估个体酒精代谢能力，指导检测者正确饮酒，避免不当饮酒对身体造成的伤害。,ALDH2 *2/*2纯合子，由于完全不能代谢酒精，尽量不要饮酒。 ALDH2 *1/*2杂合子，由于还是具有弱的ALDH2活性，最易形成习惯性的重度饮酒者,尽量不要饮酒。,ALDH2 与酒精性肝硬化的关系,流行病理学表明，酗酒是慢性肝病的重要诱因，然而长期酗酒者中，仅10%20%发展为酒精性肝硬化(alcoholic l

7、iver cirrhosis, ALC),ALDH2*2突变表达出的亚基的酶无法正常代谢乙醇的氧化产物乙醛，血液与肝脏中乙醛浓度增高，长期刺激引起酒精性肝硬化,单卵双胞胎与双卵双胞胎相比有较高发生率，提示个体间遗传差异是酗酒者ALC易感性的基础,说明 遗传因素对汉族男性ALC易感性的影响,ALDH2*2等位基因在酗酒组中的频率显著低于它在ALC组中的频率，提示ALDH2*2等位基因会提高其携带者ALC的患病风险,ALDH2 与酒精性肝硬化的关系,数据来自于：周文婷等,乙醇代谢酶对酒精性肝硬化的影响,在嗜酒组与ALD组中ALDH2*2等位基因携带者均为ALDH2*1/*2杂合子，ALDH2*2/

8、*2基因型在两组中均未检出，说明纯合子的ALDH2*2可防止嗜酒及ALD的发生，而杂合子LDH2*1/*2具有最高的ALD患病风险,ALDH2 与其它疾病的关系,参考文献: 1.丁建华, 吴建中, 高长明, 等. 乙醛脱氢酶2 基因多态性和饮酒习惯与肝癌的易感性 J. 肿瘤, 2004, 24 ( 4) : 309312.,ALDH2基因多态性与硝酸甘油代谢,硝酸甘油(GTN，glyceryl trinitrate，nitroglycerin)用于治疗心绞痛和心力衰竭已有130年的历史，舌下含服硝酸甘油片是抗冠心病心绞痛急性发作的常规首选药方 临床有效性常因人而异。有的人因它而及时挽救了生命，

9、而有的人服用之后，效果却不甚明显。 研究表明ALDH2基因突变是影响硝酸甘油药物疗效的决定性因素,ALDH2基因多态性与硝酸甘油代谢,ALDH2脱氢酶活性以外，还有酯酶活性，可以通过将硝酸甘油脱硝产生NO进而引起血管扩张。,ALDH2基因多态性与硝酸甘油代谢,ALDH2*1基因型的患者硝酸甘油治疗心绞痛的疗效明显优于ALDH2*2患者，且前者迅速起效率也明显高于后者。,ALDH2基因多态性与硝酸甘油代谢,数据来自于:金玮.部分国人服用硝酸甘油治疗心绞痛无效的原因为线粒体乙醛脱氢酶2(ALDH2)基因发生突变。ClinInvest.2006,116(2)506,ALDH2基因多态性与硝酸甘油代谢

10、,临床医师在使用硝酸甘油时,需考虑患者的ALDH2基因型遗传因素。通过DNA检测,评估硝酸甘油治疗方案 ALDH2基因型突变可作为硝酸甘油治疗的简单指示标志。,ALDH2基因分型的检测方法,目前，参考文献中ALDH2基因分型检测方法主要有： 基因测序 PCR-限制性片段长度多态性（PCR-restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP） 基因芯片法 定量PCR的DNA杂交与溶解曲线的方法 PCR-SSP方法,ALDH2基因直接测序法,含有突变位点的PCR片段扩增,PCR的产物纯化,PCR的产物DNA直接测序,ALDH2基因直接测序法,测序图谱

11、,ALDH2*1/*1,ALDH2*1/*2,ALDH2*2/*2,PCR-限制性片段长度多态性（PCR-restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP）,含有突变位点的PCR片段扩增,PCR的产物纯化,PCR扩增产物经Hha1酶切后,显示有不同的片段长度组合, 可以进行ALDH2 基因型测定,PCR-限制性片段长度多态性（PCR-restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP）,图象摘自:M Muto, Y Hitomi, A Ohtsu, S Ebihara, S Yoshida, H Esumi. Association of aldehyde ehydrogenase 2 gene polymorphism with multiple oesophageal dysplasia in head and neck cancer patients,方法学：特异性引物-聚合酶链反应（PCR-SSP）检测CYP3A5基因分型测定试剂盒。 验证方法学：DNA-SBT 该试剂盒操作简单，耗时较少，检测结果准确，便于临床常规使用。,我公司提供的ALDH2基因分型产品：,引物1,引物2,3不相合继续不延伸,C,T,42421G/A,C,引物1,T,引物2,3相合继续延伸