本章主要學習內容和要求主要學習內容要求P450系統基因多態性檢測基因與臨床意義腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測腫瘤化療藥物敏感性判定的分子檢測掌握

第二十三章治療藥物敏感性分子預測分析硝酸甘油用藥基因檢測

卡馬西平用藥的基因檢測華法林用藥的基因檢測

熟悉了解肝酶P450系統P450系統相關基因多態性與藥物代謝的關系

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人體內代謝藥物的主要酶是細胞色素P450超家族(CytochromeP450proteins,CYP)，它們是一類主要存在于肝臟、腸道中的單加氧酶，多位于細胞內質網上，催化多種內、外源物質的（包括大多數臨床藥物）代謝。P450酶能通過其結構中的血紅素中的鐵離子傳遞電子，氧化異源物，增強異源物質的水溶性，使它們更易排出體外。CYP有多個亞家族，包括CYP3A4，CYP3A5,CYP2D6，CYP2C9，CYP2C19等。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥一、肝酶P450系統

上一頁下一頁P450亞族代謝的底物（藥物）CYP1A2氧阿米替林，咖啡因，氟哌啶醇，茶堿，他克林，西咪替丁CYP2B6環磷酰胺CYP2C卡馬西平，環磷酰胺，地西泮，布洛芬，奈普生，奧美拉唑，苯妥英，普奈洛爾，甲苯磺西脲CYP2D6異喹胍，大多數β受體拮抗劑，氧阿米替林，氯丙嗪，可待因，右美沙芬，恩卡尼，氟哌啶醇，去甲替林，維拉帕米CYP2E對乙酰氨基酚，乙醇，氟烷CYP3A胺碘酮，卡馬西平，西沙必利，可卡因，皮質醇，環孢素，氨苯砜，地塞米松，地爾硫草，紅霉素，丙米嗪，利多卡因，洛伐他汀，硝苯地平，孕酮，他克莫司，他莫昔芬，睪丸酮，丙戊酸鹽，維拉帕米，長春新堿，華法令具有代表性藥物代謝CYP1，CYP2和CYP3亞家族

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（一）CYP1A2

人類CYP1A2基因位于15號染色體,長約7.8kb,包括7個外顯子和6個內含子。迄今為止,報道的CYP1A2的突變體大約有23種,其中研究最多的突變體主要有CYP1A2*1C、CYP1A2*1D、CYP1A2*1F、CYP1A2*1K、CYP1A2*11、CYP1A2*7。

CYP1A2在藥物代謝、前致癌物激活的過程中起重要的作用,現已發現越來越多的藥物由CYP1A2催化代謝,這些藥物包括非那西丁、咖啡因、丙咪嗪、氯氮平、他克林、普萘洛爾和美西律等。由于基因突變導致的酶活性的改變,將會影響底物的代謝速率,從而增加藥物不良反應的發生或者影響療效發揮。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥二、P450系統相關基因多態性與藥物代謝的關系

（二）CYP2C9基因

CYP2C9基因位于染色體10q24．2，全長55kb，包含9個外顯子和8個內含子。人類的CYP2C9基因存在至少5種等位基因突變體，其中等位基因頻率最高的三種分別是野生型CYP2C9*1、CYP2C9*2、CYP2C9*3。

CYP2C9使大約16％的藥物羥基化，尤其對于華法林、苯妥英鈉等治療窗較窄的藥物，雖然CYP2C9的突變發生率低，但因其代謝活性降低而易出現嚴重不良反應。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥二、P450系統相關基因多態性與藥物代謝的關系（三）CYP2C19基因

CYP2C19主要存在于肝微粒體中，位于第10對染色體上(1q412-)包括9個外顯和5個內含子，除了CYP2C19*1野生型外，還有多種突變等位基因，其中CYP2C19*2、CYP2C19*3為常見突變型。

CYP2C19參與了臨床上20余種藥物的代謝。奧美拉唑口服和靜脈給藥的代謝均受CYP2C19基因多態性的影響，在CYP2C19的不同表型組中，奧美拉唑的代謝動力學存在顯著差異，PM者代謝明顯減弱，提示弱代謝者體內藥物濃度相對較高，因此在使用時，對強代謝者應加大劑量才能達到預期療效。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥二、P450系統相關基因多態性與藥物代謝的關系（四）CYP2D6基因

CYP2D6基因位于22號常染色體上，為隱性遺傳。CYP2D6有CYP2D6*3、CYP2D6*4、CYP2D6*5、CYP2D6*6、CYP2D6*7、CYP2D6*8、CYP2D6*9、CYP2D6*10、CYP2D6*17、CYP2D6*41等突變等位基因，在中國人群中最常見的是CYP2D6*10，約占50％，其突變造成功能酶的表達嚴重減少。它的基因多態性可對底物藥物的藥效、藥物相互作用及毒副作用產生顯著影響。目前，CYP2D6基因多態性已經成為預測一些藥物清除的替代基，例如抗抑郁藥地昔帕明、氟伏沙明、米安色林、去甲替林和帕羅西汀，以及抗精神病藥奮乃靜等。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥二、P450系統相關基因多態性與藥物代謝的關系（五）CYP3A5基因

CYP3A5在20％左右的人群中表達，在有表達的人群中其活性占體內CYP3A總活性的2％～60％，且表達呈多態性，CYP3A5*1為野生型，在非洲人表達比高加素人、亞洲人高。

CYP3A5的基因多態性對多種經CYP3A代謝的藥物，尤其對治療指數窄的藥物如免疫抑制劑環孢素、他克莫司等的藥動學和藥效學產生顯著影響。

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（六）CYP2E1基因

CYP2E1基因位于第10號染色體上,其大小為11.4kb,有9個外顯子和一個典型的TATA盒子。CYP2E1的基因多態性導致了藥物代謝的個體差異,CYP2E1的活性在人群中呈正態分布,而不像CYP2D6和CYP2C19那樣呈多態性分布。中國人中主要有兩種突變體:CYP2E1*2和CYP2E1*3。

CYP2E1是一類具有較高個體差異、毒理學上非常重要的酶,它不僅參與了藥物的代謝,還能催化許多前致癌物和前毒物的活化過程。CYP2E1的底物多達75種,主要有氯唑沙宗、乙醇、醋氨酚、茶堿、氨苯砜、吸入性的含氟麻醉藥(氟烷、甲氧氟烷、異氟烷等),還有各種工業和家庭常用的化學溶劑與環境污染物。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥二、P450系統相關基因多態性與藥物代謝（七）CYP3A4基因

CYP3A是肝臟CYP450蛋白的主體,CYP3A酶活性的變化影響著循環類固醇的水平并與一半的氧化代謝藥物相關,幾乎代謝了目前50%的臨床用藥。CYP3A4*4是中國人中最主要的突變體,突變頻率約為3.43%。CYP3A4*4是外顯子5上發生的一個A13871G的堿基改變,導致第118位Ile(I)變為Val(V)。該突變使CYP3A4酶活性的降低,造成慢代謝的發生。

CYP3A4代謝許多臨床藥物、內源性化合物和環境污染物,大約有38個類別共150多種藥物是它的底物,包括多種抗生素、抗真菌藥、抗病毒藥、抗精神病藥、抗心律失常藥和抗動脈粥樣硬化藥等。CYP3A4基因的多態性導致其代謝表型的差異,也是造成藥物間相互作用的重要原因。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥三、P450系統基因多態性檢測（一）CPY2C9基因檢測

1.檢測多態性位點CPY2C9*3(SNP:rs1057910)2.檢測基因型AA,CC,CA3.檢測方法基因測序或熒光定量PCR技術

4.檢測結果的臨床意義攜帶AA基因型為正常人群即廣泛型代謝者用EM表示，攜帶AC的人群較攜帶AA基因型的人群的肝臟代謝能力要弱用IM表示，攜帶CC的人群較攜帶前兩種基因型人群的肝臟代謝能力最弱用PM表示，肝臟代謝能力強弱的大小為AA型>AC型>CC型。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥三、P450系統基因多態性檢測（二）CPY2C19基因檢測

1.檢測多態性位點CPY2C19*2(SNP:rs4244285)2.檢測基因型GG,AA,GA3.檢測方法基因測序或熒光定量PCR技術

4.檢測結果的臨床意義攜帶GG基因型為正常人群即廣泛型代謝者用EM表示，攜帶AG基因型的人群較攜帶GG基因型的人群的肝臟代謝能力要弱用IM表示，攜帶AA的人群較攜帶前兩種基因型人群的肝臟代謝能力最弱用PM表示，肝臟代謝能力強弱的大小為GG型>AG型>AA型。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥三、P450系統基因多態性檢測（三）CPY2C19基因檢測

1.檢測多態性位點CPY2C19*3(SNP:rs4986893)2．檢測基因型GG,AA,GA3．檢測方法基因測序或熒光定量PCR技術

4.檢測結果的臨床意義攜帶GG基因型為正常人群即廣泛型代謝者用EM表示，攜帶AG基因型的人群較攜帶GG基因型的人群的肝臟代謝能力要弱用IM表示，攜帶AA的人群較攜帶前兩種基因型人群的肝臟代謝能力最弱用PM表示，肝臟代謝能力強弱的大小為GG型>AG型>AA型。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥三、P450系統基因多態性檢測（四）CYP2D6基因檢測

1．檢測多態性位點

CPY2D6*10(SNP:rs1065852)2.檢測基因型CC，CT,TT3.檢測方法基因測序或熒光定量PCR技術

4.檢測結果的臨床意義攜帶CC和CT基因型的為正常人群即廣泛型代謝者用EM表示，攜帶TT基因型的人群較攜帶CC和CT基因型的人群的肝臟代謝能力要弱用IM表示，肝臟代謝能力強弱的大小為CC型和CT型>TT型。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥三、P450系統基因多態性檢測（五）CYP3A4基因檢測

1.檢測多態性位點CPY3A4*2(T15713C)2.檢測基因型TT,CT,CC3.檢測方法基因測序或熒光定量PCR技術

4.檢測結果的臨床意義攜帶TT和CT基因型的為正常人群即廣泛型代謝者用EM表示，攜帶CC基因型的人群較攜帶CT和TT基因型的人群的肝臟代謝能力要強用UM表示，肝臟代謝能力強弱的大小為CC型>TT型和CT型。上一頁下一頁返回第一節肝酶P450系統基因檢測與臨床用藥三、P450系統基因多態性檢測（六）CPY3A5基因檢測

1.檢測多態性位點CPY3A5*3(A6986G)2.檢測基因型AA，AG,GG3.檢測方法基因測序或熒光定量PCR技術

4.檢測結果的臨床意義攜帶AA基因型為正常人群即廣泛型代謝者用EM表示，攜帶AG基因型的人群較攜帶AA基因型的人群的肝臟代謝能力要弱用IM表示，攜帶GG的人群較攜帶前兩種基因型人群的肝臟代謝能力最弱用PM表示，肝臟代謝能力強弱的大小為AA型>AG型>GG型。上一頁下一頁返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（一）EGFR基因檢測易瑞沙（吉非替尼）和特羅凱（厄羅替尼）作為表皮生長因子受體（EGFR）酪氨酸激酶抑制劑(TKI)，是美國FDA批準用于NSCLC靶向治療的主要藥物。但是，臨床試驗表明易瑞沙和特羅凱僅對10-30%的NSCLC病人有顯著療效。進一步的研究發現EGFR基因突變與NSCLC靶向治療的療效具有相關性，絕大多數攜帶EGFR基因突變的病人療效顯著

上一頁下一頁返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測上一頁下一頁針對EGFR分子通路開發的靶向小分子藥物返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（一）EGFR基因檢測1.檢測的靶點與方法應用基因測序或熒光定量PCR檢測EGFR基18,19,20,21外顯子相關突變位點。2．檢測結果與臨床意義

18外顯子發生突變包括雜合性或純合突變增強腫瘤細胞對TKI的敏感性；

19號外顯子發生突變包括雜合性或純合突變或者發生缺失可增強腫瘤細胞對TKI的敏感性；

20號外顯子發生突變包括雜合性或純合突變將增強腫瘤細胞對TKI的耐藥；

21外顯子發生突變包括雜合性或純合突變可增強腫瘤細胞對TKI的敏感性。上一頁下一頁返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（一）EGFR基因檢測上一頁下一頁EGFR基因檢測的與靶向藥物敏感性相關的基因檢測位點返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測上一頁下一頁EGFR基因測序檢測基本過程返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測上一頁下一頁EGFR基因18外顯子核苷酸序列檢測圖譜EGFR基因19外顯子核苷酸序列檢測圖譜EGFR基因20外顯子核苷酸序列檢測圖譜EGFR基因21外顯子核苷酸序列檢測圖譜返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測上一頁下一頁（二）k-RAS基因檢測

EGFR單克隆抗體可與內源性配體競爭性結合EGFR，阻斷EGFR介導的細胞通路，產生抗腫瘤效應。而一旦K-ras基因發生突變，（EGFR）單克隆抗體就會失效，不能起到抑制腫瘤的作用。因此，正常的k-RAS基因（野生型）可抑制腫瘤細胞生長，而一旦發生突變，它就會持續刺激細胞生長，打亂生長規律，從而導致腫瘤的發生。

EGFR分子信號通路返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（二）k-RAS基因檢測1.檢測的靶點與方法應用基因測序法或熒光定量PCR方法針對K-RAS基因的第2外顯子密碼子12和13的檢測。2．檢測結果與臨床意義（1）若測序圖第12位氨基酸Gly（GGT）處出現Ala（GCT）,Asp(GAT),Arg(CGT),Cys(TGT),Ser(AGT),Val(GTT),則已產生了突變，若僅為Gly（GGT），則判定為野生型。（2）若測序圖第13位氨基酸Gly（GGT）處出現Asp(GAC),則已產生了突變，若僅為Gly（GGC），則判定為野生型。上一頁下一頁返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（二）k-RAS基因檢測上一頁下一頁K-ras

基因第2外顯子核苷酸序列檢測圖譜

返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（三）HER2基因檢測曲妥珠單抗（Trastuzumab）商品名赫賽汀是一種重組DNA衍生的人源化單克隆抗體，選擇性地作用于HER2的細胞外部位。此抗體屬IgGl型，含人的框架區，及能與HER-2結合的鼠抗-p185HER2抗體的互補決定區。曲妥珠單抗是抗體依賴的細胞介導的細胞毒反應（ADCC）的潛在介質。在體外研究中，曲妥珠單抗介導的ADCC被證明在HER2過度表達的癌細胞中比HER2非過度表達的癌細胞中更優先產生。上一頁下一頁返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（三）HER2基因檢測1檢測的靶點與方法主要檢測HER2基因在腫瘤細胞的表達包括蛋白水平與mRNA水平表達，檢測方法包括免疫組織化學方法、熒光原位雜交法以及熒光定量PCR方法2.檢測結果與臨床意義

HER2基因在腫瘤細胞是否存在過表達，該基因表達的水平可用于曲妥珠單抗治療效果的判定。在晚期乳腺癌的臨床治療過程中HER2基因過表達的患者相對于低表達的患者在接受曲妥珠單抗治療時有較長的無疾病進展生存時間。上一頁下一頁返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（三）HER2基因檢測上一頁下一頁Her2(-)Her2(+)FISH返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測（四）c-kit基因檢測

伊馬替尼（Imatinib，又稱格列衛/Glivec）是小分子酪氨酸激酶抑制劑，它能選擇性地抑制Kit、BCR-ABL和PDGFRA。目前，伊馬替尼用于治療Kit蛋白陽性、不能手術切除和/或轉移性的惡性GIST，其臨床療效令人振奮。但并非所有GIST患者經伊馬替尼治療后都能取得良好療效，臨床研究表明GIST中c-kit基因的突變情況與伊馬替尼分子靶向治療的療效密切相關。

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1.檢測的靶點與方法

應用基因測序法或熒光定量PCR方法進行c-kit基因外顯子11和外顯子9的突變情況檢測。2.檢測結果與臨床意義

c-kit外顯子11突變的患者應用伊馬替尼療效最好，外顯子9突變的患者療效次之，而無基因突變的GIST患者療效最差。上一頁下一頁返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析一、腫瘤靶向藥物敏感性的分子檢測上一頁下一頁腫瘤種類靶向藥物檢測基因檢測方法非小細胞肺癌易瑞沙（吉非替尼）特羅凱（厄洛替尼）EGFRK-RASBRAFALK基因測序突變大腸癌西妥昔單抗/愛必妥K-RASBRAF基因測序突變乳腺癌曲妥珠單抗/赫賽汀HER2FISH檢測基因含量胃間質瘤伊馬替尼/格列衛c-kit基因測序突變以及基因檢測表達返回第二節腫瘤治療藥物敏感性的分子檢測分析二、腫瘤化療藥物敏感性判定的分子檢測

最近幾年，藥物遺傳學/藥物基因組學在化療藥物作用機制等方面的研究獲得了突破性進展，發現化療藥物對腫瘤細胞的殺傷效應與特定的一種（一組）基因的表達和/或多態性顯著相關。通過相關基因的檢測，預測化療藥物的療效，選擇合適的藥物進行個體化化療，已經成為提高療效、減少無效治療的合理選擇。

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