楊琳艷 楊旭 范冬梅 梁志坤 葉倩平 楊學(xué)習(xí)

中國(guó)人群常見的藥物代謝相關(guān)基因多態(tài)位點(diǎn)及其檢測(cè)方法

楊琳艷1楊旭1范冬梅1梁志坤1葉倩平1楊學(xué)習(xí)2★

藥物代謝個(gè)體差異的一個(gè)重要來源是遺傳多態(tài)性即藥物代謝相關(guān)基因的多態(tài)性。中國(guó)人群中藥物代謝酶基因多態(tài)性的系統(tǒng)性分析已發(fā)現(xiàn)了很多潛在的功能性多態(tài)性位點(diǎn)，因此建立起針對(duì)中國(guó)人群的藥物代謝酶基因多態(tài)性的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)常見的藥物代謝相關(guān)基因多態(tài)位點(diǎn)的檢測(cè)以及針對(duì)這些多態(tài)性位點(diǎn)建立個(gè)性化用藥技術(shù)具有重要的意義。檢測(cè)藥物代謝基因多態(tài)性大多采用傳統(tǒng)的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）和限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（RFLP）等方法，隨著基因診斷的快速發(fā)展，高通量、快速準(zhǔn)確的基因多態(tài)性檢測(cè)方法開始發(fā)展起來，如基因芯片法、下一代測(cè)序技術(shù)等。本文對(duì)藥物代謝酶基因多態(tài)性位點(diǎn)及其檢測(cè)方法進(jìn)行綜述。

藥物代謝；基因多態(tài)性；下一代測(cè)序技術(shù)

藥物在體內(nèi)的作用過程包括藥物的吸收、生物轉(zhuǎn)化、分布和排泄等一系列過程。而其中的生物轉(zhuǎn)化即為藥物代謝，指的是藥物在體內(nèi)經(jīng)過吸收、重新分布以后，在藥物酶的作用下其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列變化的過程。藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化包括其化學(xué)成分分子的縮合、降解以及分子功能團(tuán)的增減和變換等。經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后，藥物相應(yīng)的理化性質(zhì)隨之發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致其毒理和藥理活性的變化［1?2］。對(duì)藥物的代謝過程進(jìn)行研究可以明確藥物中發(fā)揮藥效的活性成分，闡明藥物的科學(xué)內(nèi)涵，促進(jìn)質(zhì)量控制和劑型改進(jìn)，進(jìn)而指導(dǎo)臨床用藥。因此藥物代謝研究對(duì)臨床用藥具有重要的指導(dǎo)意義。

作者單位：1.廣州市達(dá)瑞生物技術(shù)股份有限公司，廣東，廣州510665
2.南方醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)與生物技術(shù)學(xué)院，廣東，廣州510515

遺傳因素和環(huán)境因素共同影響著藥物代謝酶活性的個(gè)體差異。其中與藥物效應(yīng)密切相關(guān)的藥物相關(guān)基因即編碼體內(nèi)關(guān)鍵藥物代謝酶的基因發(fā)生變化是主要的遺傳影響因素。藥物相關(guān)基因發(fā)生的諸如單核苷酸多態(tài)性、基因缺失或重復(fù)等分子結(jié)構(gòu)變異，可能會(huì)引起藥物在作用靶點(diǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和代謝酶等水平上發(fā)生遺傳差異，從而引起藥物在體內(nèi)的藥效和代謝發(fā)生變化，對(duì)藥物的治療效果產(chǎn)生影響，甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重的藥物不良反應(yīng)，進(jìn)而造成藥物代謝和反應(yīng)的個(gè)體差異［3］。

與藥物效應(yīng)相關(guān)的基因型分布具有較大的種族與地區(qū)差異，很多歐美人群的相關(guān)數(shù)據(jù)不能直接應(yīng)用到中國(guó)人群。建立起中國(guó)人群藥物代謝酶基因多態(tài)性檢測(cè)技術(shù)，對(duì)常見的藥物代謝相關(guān)基因多態(tài)位點(diǎn)的檢測(cè)以及針對(duì)這些多態(tài)性位點(diǎn)建立個(gè)性化用藥技術(shù)具有重要的意義。

本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)中國(guó)人群常見的藥物代謝相關(guān)基因的多態(tài)位點(diǎn)及其對(duì)藥物代謝過程的影響、常用檢測(cè)方法特別是下一代測(cè)序技術(shù)在藥物代謝基因多態(tài)性的檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 中國(guó)人群中常見藥物代謝相關(guān)基因的多態(tài)位點(diǎn)及其在藥物代謝中的作用

1.1 P450酶系及相關(guān)調(diào)控基因

CYP450在還原狀態(tài)下可以和一氧化碳相結(jié)合，在450 nm的波長(zhǎng)處有最大吸收峰，是存在于人體肝臟的具有混合功能的氧化酶。CYP450是藥物代謝的最主要途徑，是最重要的藥物代謝酶系，其負(fù)責(zé)的藥物代謝超過80%，催化的氧化反應(yīng)類型極廣，與代謝性藥物的相互作用關(guān)系也最為密切［4］。

CYP450的活性存在種族和個(gè)體差異，即具有遺傳多態(tài)性。用藥情況應(yīng)根據(jù)患者的個(gè)體情況而異，這就需要首先確定患者與藥物代謝相關(guān)的基因型，接著對(duì)其代謝類型做出判斷，進(jìn)而針對(duì)不同的個(gè)體確定不同的用藥量，以達(dá)到最好的療效。但從臨床用藥的現(xiàn)狀來看，個(gè)體化用藥的目標(biāo)還遠(yuǎn)沒有實(shí)現(xiàn)，主要原因有：一是CYP450s基因型鑒定技術(shù)還不完善；二是CYP450s基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系研究得還不夠深入［5］。因此，針對(duì)這一現(xiàn)狀，發(fā)展經(jīng)濟(jì)、高效、準(zhǔn)確的CYP450s相關(guān)基因型鑒定技術(shù)，深入開展CYP450s基因型與表現(xiàn)型關(guān)系的研究工作對(duì)于降低藥物不良反應(yīng)、指導(dǎo)個(gè)體化臨床用藥具有重要意義。

1.1.1 CYP1A2

CYP1A2在人類肝臟中普遍存在，在肝臟的線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中有大量分布，腦、腸道、肺等組織中有少量的分布，約占肝臟CYP450酶總量的13%［6］。CYP1A2主要的突變體為CYP1A2*11，是由CYP1A2基因c.558C＞A的突變引起其蛋白質(zhì)（p.Phe186Leu）的改變，進(jìn)而導(dǎo)致其酶活性的降低。CYP1A2*7是由于c.1253+1G＞A突變引起剪切缺陷（splicing defect）［5］。

1.1.2 CYP2C8

占CYP2C亞族26%的CYP2C8酶，在肝臟中的含量較高，占肝酶總量的7%，在肝外其他組織中也有少量的分布，是CYP2C亞族成員中發(fā)現(xiàn)最晚的一個(gè)［7］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，臨床上約5%的藥物代謝需CYP2C8的參與，另外該酶在血管緊張度和血壓的調(diào)節(jié)以及一些內(nèi)源化合物的代謝過程中也發(fā)揮著重要作用［8］。

已經(jīng)報(bào)道的CYP2C8突變體有20多種，其分布特點(diǎn)是具有明顯的地區(qū)性和種族性。其中，CYP2C8*2的突變頻率為6%～28%，主要見于黑種人中。突變頻率分別為13%和6%左右的CYP2C8*3和CYP2C8*42種突變體主要分布在白種人中［9］。而CYP2C8*5至CYP2C8*14的突變體突變頻率很低（＜0.2%），主要見于亞洲人群［10］。

1.1.3 CYP2C9

CYP2C9同樣也具有基因多態(tài)性，據(jù)報(bào)道至少存在2種不同的等位基因即CYP2C9*2和*3［11］。作為CYP2C亞家族的主要成員，CYP2C9*3是中國(guó)人群中最常見的突變型，占8%～10%，而其他突變型占不到1%［12］，CYP2C9具有顯著的地區(qū)和種族差異?；蛲蛔兒罂赡軙?huì)導(dǎo)致酶活力的下降，進(jìn)而引起代謝能力的降低，CYP2C9*3突變是其酶活性下降的主要原因。

CYP2C9基因編碼區(qū)有多處單核苷酸多態(tài)存在。第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的是CYP2C9*2，由于3號(hào)外顯子的430位C＞T，導(dǎo)致144位Arg變?yōu)镃ys。CYP2C9*2與CYP2C9*1相比缺少AvaⅡ的識(shí)別位點(diǎn)（GGACT），因此可以使用 PCR檢測(cè) P450CYP2C9*2。第二個(gè)多態(tài)的位點(diǎn)是CYP2C9*3，7號(hào)外顯子的1075位A＞C，導(dǎo)致359位的Ile變?yōu)長(zhǎng)eu。CYP2C9*4是一種很少出現(xiàn)的等位基因，只在一位日本病人中發(fā)現(xiàn)過，在日本的健康人和其他人種中均未發(fā)現(xiàn)過，該基因7號(hào)外顯子的1076位T＞C，導(dǎo)致359位 Ile變?yōu)?Thr［13］。

1.1.4 CYP2C19

De Morais等［14］發(fā)現(xiàn)弱代謝者產(chǎn)生的主要原因是CYP2C19cDNA的5號(hào)外顯子中發(fā)生c.681G＞A突變，導(dǎo)致了一個(gè)新的異常的拼接位點(diǎn)的出現(xiàn)，異常的拼接使位于外顯子5’端的前40 bp的堿基缺失，在之后的轉(zhuǎn)錄過程中mRNA的閱讀框架也發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致翻譯提前終止，結(jié)果生成的蛋白質(zhì)是無功能的酶蛋白，其結(jié)構(gòu)上缺乏血紅素結(jié)合位點(diǎn)。該突變體被稱為CYP2C19*2。該突變存在于約73%～83%的日本人和白種人弱代謝者中［5］。另外，突變頻率較高的突變體有CYP2C19*5、CYP2C19*8和CYP2C19*3等。CYP2C19*5表現(xiàn)為c.1297C＞T突變，并導(dǎo)致氨基酸產(chǎn)生p.Arg433Trp的改變。CYP2C19*8表現(xiàn)為c.358T＞C突變，導(dǎo)致氨基酸序列產(chǎn)生p.Trp120Arg的改變。而突變體CYP2C19*3則表現(xiàn)為c.991A＞G突變，導(dǎo)致氨基酸序列產(chǎn)生p.Ile331Val的變化，以及c.636G＞A突變［15］，導(dǎo)致氨基酸序列產(chǎn)生p.Trp212X的改變，翻譯提前終止，喪失酶活性，造成弱代謝者的發(fā)生［14］。

1.1.5 CYP3A4和CYP3A5

CYP3A4是人類藥物代謝酶中最主要的異構(gòu)酶，約占肝臟CYP酶總量的25%［16］，腸道中也有大量CYP3A4酶的表達(dá)。臨床上約有50%藥物需經(jīng)CYP3A4代謝［17］，該酶的代謝底物類型較多。目前為止，在中國(guó)人群中已發(fā)現(xiàn)的CYP3A4突變體主要有CYP3A4*3（c.1334T＞C）、CYP3A4*4（c.352A＞G）［18］、CYP3A4*5（c.653C＞G）［19］和CYP3A4*18（c.878T＞C）。FK506是常用的免疫抑制藥，主要用來預(yù)防腎臟移植后免疫排斥反應(yīng)。其具有比環(huán)孢素更強(qiáng)的免疫抑制作用和肝腎安全性。在口服FK506后，主要利用肝臟和腸道中的CYP3A4和CYP3A5進(jìn)行代謝，因此推測(cè)造成FK506藥物動(dòng)力學(xué)個(gè)體差異的主要原因可能是CYP3A4、CYP3A5的基因多態(tài)性。在已發(fā)現(xiàn)的CYP3A4的數(shù)十個(gè)SNPs中，IVS10上的CYP3A4*18B（82266G＞A）是目前在中國(guó)人群中最高發(fā)的突變體［20］。與CYP3A4基因相似，CYP3A5基因具有很大的表達(dá)差異性，其中最常見的突變體是CYP3A5*3，即IVS3上產(chǎn)生c.219?237A＞G突變，進(jìn)而導(dǎo)致異常剪切的mRNA的形成，編碼形成的蛋白質(zhì)表現(xiàn)出不穩(wěn)定的特性，CYP3A5代謝酶在攜帶該突變的患者體內(nèi)不表達(dá)，導(dǎo)致對(duì)相應(yīng)底物的代謝效率下降，因此該突變被認(rèn)為是影響CYP3A5蛋白表達(dá)水平的最主要因素［21］。

1.1.6 CYP2E1

CYP2E1的代謝底物較多，其中大部分為前毒物和前致癌物，少部分為藥物。該基因也具有基因多態(tài)性。在中國(guó)人群中主要發(fā)現(xiàn)兩種該基因的突變體，即CYP2E1*2和CYP2E1*3。CYP2E1*2表現(xiàn)為c.227G＞A突變，并引起氨基酸p.Arg76His的改變，進(jìn)而導(dǎo)致其酶活性降低。CYP2E1*3則表現(xiàn)為c.1165G＞A突變，并引起氨基酸p.Val389Ile改變的產(chǎn)生，但對(duì)酶活性并無明顯影響［22］。

1.1.7 CYP2D6

研究表明CYP2D6酶參與臨床上20%～25%的常用處方藥的藥物代謝［23］，如異喹胍（腎上腺素能阻斷藥物）、司巴丁等。CYP2D6已知的等位基因變異超過了90個(gè)，同樣也具有基因多態(tài)性，其中某些突變導(dǎo)致弱代謝表型的產(chǎn)生，使代謝能力下降，某些突變導(dǎo)致強(qiáng)代謝表型的產(chǎn)生，使代謝能力增加［24］。

CYP2D6的基因多態(tài)性具有種族和地區(qū)差異，在高加索人和非洲人群中，CYP2D6*5的突變頻率類似，在東方人群中沒有發(fā)現(xiàn)CYP2D6*3和CYP2D6*4突變的存在，因此只有很少的慢代謝者。在中國(guó)人群和日本人群中發(fā)現(xiàn)了CYP2D6*10突變體，表現(xiàn)為氨基酸p.Pro34Ser突變的產(chǎn)生，這是導(dǎo)致東方人CYP2D6酶活性降低的主要原因［25］。據(jù)統(tǒng)計(jì)東方人的CYP2D6*10基因突變頻率高達(dá)50%，而高加索人僅為5%，這是后者代謝率高于前者的重要原因［24］。

1.2 葉酸代謝關(guān)鍵酶

甲硫氨酸合酶還原酶（methionine synthase re?ducta，MTRR）和亞甲基四氫葉酸還原酶（methy?lenetetrahydrofolate reductase，MTHFR）等是葉酸代謝過程中的關(guān)鍵酶。葉酸相關(guān)代謝酶的編碼基因同樣也存在單核苷酸多態(tài)性，例如常見的MTRR基因的c.66A＞G、MTHFR基因的c.665C＞T突變和c.1286A＞C突變，這些突變可能會(huì)影響其相應(yīng)編碼產(chǎn)物的活性，進(jìn)而影響葉酸的代謝［26］。

綜上所述，細(xì)胞色素P450與葉酸代謝關(guān)鍵酶都具有遺傳多態(tài)現(xiàn)象，其酶的活性存在明顯的種族和個(gè)體差異。藥物代謝酶的多態(tài)性是藥物作用個(gè)體差異的分子基礎(chǔ)，因此，從理論上講，臨床用藥也應(yīng)該根據(jù)其特點(diǎn)因人而異，實(shí)行個(gè)體化用藥，而這要求我們首先要有簡(jiǎn)便、快速、較成熟的藥物代謝酶基因的基因型鑒定技術(shù)，進(jìn)而明確基因型與表型之間的關(guān)系，最終推動(dòng)個(gè)體化用藥的發(fā)展和實(shí)施。

2 藥物代謝基因多態(tài)性研究的方法

藥物代謝酶特別是細(xì)胞色素P450介導(dǎo)的藥物代謝是藥物體內(nèi)代謝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是機(jī)體藥物暴露、潛在毒性以及發(fā)揮療效的重要決定因素。加強(qiáng)相關(guān)藥物代謝催化活性分析研究，對(duì)于揭示藥物的代謝調(diào)控機(jī)制、生物氧化機(jī)理以及新藥篩選評(píng)價(jià)的新方法和新技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。隨著藥物代謝相關(guān)基因結(jié)構(gòu)與功能研究的深入，相關(guān)的交叉學(xué)科和新技術(shù)的引入與融合，促進(jìn)了藥物代謝細(xì)胞色素酶催化活性檢測(cè)技術(shù)研究的快速發(fā)展。近年來在藥物代謝產(chǎn)物及其結(jié)構(gòu)分析方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展，氣相色譜法（gas chromatography，GC）、高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）和毛細(xì)管電泳法（capillary electrophoresis，CE）都可以用來檢測(cè)藥物的代謝產(chǎn)物。如果體內(nèi)代謝產(chǎn)物的含量較高，首先可以累積制備相應(yīng)代謝產(chǎn)物，然后借助核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）的方法對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。目前質(zhì)譜法藥物分析應(yīng)用廣泛，特別是色譜與質(zhì)譜聯(lián)用，為藥物代謝產(chǎn)物的分離、鑒定提供了快速、有效的分析手段。

國(guó)外所報(bào)道的有關(guān)藥物代謝相關(guān)基因多態(tài)性的資料多為西方人群資料，而中國(guó)人群相關(guān)數(shù)據(jù)知之甚少。隨著藥物基組學(xué)和基因檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，通過對(duì)中國(guó)人群重要藥物代謝酶基因多態(tài)性的系統(tǒng)性分析，發(fā)現(xiàn)了很多潛在的功能性多態(tài)位點(diǎn)，建立起中國(guó)人群藥物代謝酶基因多態(tài)性檢測(cè)技術(shù)，對(duì)常見的藥物代謝相關(guān)基因多態(tài)位點(diǎn)的檢測(cè)以及針對(duì)這些多態(tài)性位點(diǎn)建立個(gè)性化用藥技術(shù)具有重要的意義。林莉等［27］曾利用實(shí)時(shí)熒光PCR法檢測(cè)DPYD*9等位基因的單核苷酸突變，對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行熔解曲線分析以確定基因型，雖然這種方法通用性好而且價(jià)格較低，但是從質(zhì)粒DNA標(biāo)準(zhǔn)品的構(gòu)建到設(shè)計(jì)引物再到熒光定量PCR以及Sanger測(cè)序驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜。婁瑩等［28］利用直接測(cè)序法檢測(cè)VKORC1、CYP2C9等6種基因多態(tài)性對(duì)中國(guó)漢族人群華法林穩(wěn)定劑量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)VKORC1?1639G＞A、CYP2C9*3，是影響中國(guó)人華法林穩(wěn)定劑量的最主要的遺傳因素，檢測(cè)上述2種基因多態(tài)性對(duì)指導(dǎo)華法林個(gè)體化用藥有一定的臨床意義。

目前在檢測(cè)藥物代謝基因多態(tài)性方面，人們傾向于采用限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的方法。2010年李宗吉等［29］利用該技術(shù)對(duì)寧夏回族人群CYP3A4*6等位基因多態(tài)性進(jìn)行了研究，證實(shí)了在寧夏回族人群中CYP3A4基因的第9號(hào)外顯子區(qū)有突變存在，其等位基因的突變頻率為0.005。限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction?restriction fragment length polymorphism，PCR?RFLP）比較成熟，但是由于更多高效的方法被開發(fā)，現(xiàn)在僅在一些經(jīng)濟(jì)條件較一般的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、特異性高、重復(fù)性好，且能對(duì)未知點(diǎn)突變進(jìn)行分析，但是對(duì)于己知序列的點(diǎn)突變而言則操作起來并不是十分簡(jiǎn)便，因?yàn)椴⒉皇撬械耐蛔兾稽c(diǎn)都可以與其鄰近堿基構(gòu)成酶切位點(diǎn)，而某些內(nèi)切酶價(jià)格特別昂貴也會(huì)大大增加檢測(cè)成本，現(xiàn)在大多是結(jié)合其他方法進(jìn)行點(diǎn)突變篩查［30］。

在藥物基因組學(xué)研究的初期階段，建立快速、高通量、準(zhǔn)確的基因多態(tài)性檢測(cè)和基因分型技術(shù)是對(duì)大量受試人群進(jìn)行篩查、對(duì)群體樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以及對(duì)基因功能進(jìn)行分析的關(guān)鍵。基因芯片技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種程序化、自動(dòng)化、規(guī)?；姆治龌蚪Y(jié)構(gòu)與研究基因表達(dá)的新型技術(shù)，可同時(shí)進(jìn)行多位點(diǎn)、多基因的多態(tài)性分型檢測(cè)，具有靈敏度高、信息容量大等特點(diǎn)，因此在基因分型方面有一定的應(yīng)用和發(fā)展空間。但其缺點(diǎn)是芯片造價(jià)成本較為高昂，并不能廣泛使用于臨床檢驗(yàn)。

DNA測(cè)序技術(shù)從以Sanger法為代表的第一代測(cè)序技術(shù)發(fā)展到如今的高通量測(cè)序（high?through?put sequencing，HTS）技術(shù)［31］，經(jīng)歷了曲折而漫長(zhǎng)的發(fā)展過程。隨著基因診斷技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)大規(guī)模的基因組進(jìn)行更加精細(xì)化的研究成為一種客觀需要，這就要求對(duì)基因組進(jìn)行深度以及重復(fù)測(cè)序，這時(shí)具有低成本、高通量、高自動(dòng)化程度等特征的下一代測(cè)序技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)在很短的時(shí)間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)上百億個(gè)堿基對(duì)進(jìn)行測(cè)序的愿望，一次就可以測(cè)定幾十萬到幾百萬條DNA分子的序列，這滿足了極短時(shí)間內(nèi)對(duì)基因組進(jìn)行高分辨率檢測(cè)的要求［32］。這種高通量的測(cè)序技術(shù)不僅可以一次并行測(cè)定幾十萬到幾百萬條DNA分子的序列，而且讀長(zhǎng)一般較短。該技術(shù)極大地促進(jìn)了胎兒游離DNA（cell free fetal DNA）的實(shí)驗(yàn)室研究，促進(jìn)了無創(chuàng)性產(chǎn)前基因診斷的發(fā)展。目前基于NGS平臺(tái)，建立胎兒21、18、13三體綜合征的產(chǎn)前基因診斷技術(shù)已應(yīng)用于臨床，其他如性染色體非整倍體、雙胎妊娠染色體非整倍體、胎兒染色體結(jié)構(gòu)異常疾病、孟德爾單基因病以及妊娠相關(guān)疾病的研究也因NGS的出現(xiàn)獲得了顯著的進(jìn)步。該技術(shù)還具有挖掘信息多的特點(diǎn)，因其采用了多通道測(cè)序，能反應(yīng)豐富的物種信息，加之愈發(fā)豐富的各種數(shù)據(jù)庫(kù)，能直接反應(yīng)出代謝情況及信號(hào)通路等。楊琳、盧宇藍(lán)等［33］為探討阿司匹林藥物相關(guān)基因位點(diǎn)在不同種族人群中等位基因頻率差異，采用高通量核苷酸測(cè)序技術(shù)對(duì)人類阿司匹林遺傳多態(tài)基因性位點(diǎn)進(jìn)行全外顯子組測(cè)序，檢測(cè)數(shù)據(jù)共涉及38個(gè)阿司匹林藥物相關(guān)的多態(tài)性位點(diǎn)，共33個(gè)基因。其中10個(gè)變異位點(diǎn)（26%）影響藥物有效性；28個(gè)變異位點(diǎn)（74%）影響藥物毒性和（或）不良反應(yīng)。另外楊琳、董辰等［34］采用全外顯子組測(cè)序的方法，對(duì)12個(gè)基因中27個(gè)藥物相關(guān)的多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，探討了華法林藥動(dòng)和藥效相關(guān)基因位點(diǎn)的人群頻率差異，為華法林藥物基因組學(xué)研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。由此可見，在藥物代謝基因多態(tài)性檢測(cè)中應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)是可行的，而且將是一種趨勢(shì)。雖然目前該方法在藥物代謝基因多態(tài)位點(diǎn)的檢測(cè)中還沒有得到廣泛的應(yīng)用，但是隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，它給人類帶來的方便以及福利不斷地展現(xiàn)出來，而且已經(jīng)成為臨床診斷和科研的熱點(diǎn)，藥物基因組學(xué)的快速發(fā)展、特別是藥物代謝機(jī)理的闡明都需要這樣的技術(shù)來推動(dòng)，相信不久的將來，高通量測(cè)序在CYP450等藥物代謝基因多態(tài)性的研究中將會(huì)占有一席之地。

3 前景展望

從第一代Sanger測(cè)序法的問世，到如今各種高通量測(cè)序技術(shù)被廣泛應(yīng)用，海量的遺傳奧秘陸續(xù)被揭開，而且測(cè)序技術(shù)一直向著耗資少、速度快、準(zhǔn)確率高以及高通量的方向發(fā)展。測(cè)序技術(shù)不斷地給生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域帶來新的突破與發(fā)現(xiàn)?；驒z測(cè)成為臨床診斷和科學(xué)研究的熱點(diǎn)，得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出越來越多的科研和臨床新成果。而且，基因檢測(cè)已經(jīng)從單一的遺傳疾病范疇擴(kuò)展到復(fù)雜疾病和個(gè)體化應(yīng)用等更加廣闊的領(lǐng)域，其臨床檢測(cè)范圍包括遺傳疾病的診斷和基因攜帶的檢測(cè)以及基因藥物檢測(cè)，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，目前可用于指導(dǎo)個(gè)體化用藥等諸多方面的研究。隨著藥物基因組學(xué)和遺傳藥理學(xué)的深入研究與發(fā)展，藥物代謝機(jī)理和途徑及其相關(guān)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)得以闡明，患者的藥物代謝相關(guān)遺傳信息可通過高通量的半導(dǎo)體測(cè)序快速、高效的獲得，并被存儲(chǔ)備份由本人保管。在患者就醫(yī)過程中，醫(yī)生可根據(jù)患者攜帶的藥物代謝相關(guān)的基因型資料，分析患者的藥物基因多態(tài)性，并提供合理的藥物選擇以及給藥劑量，使給藥方案更加合理并具有更強(qiáng)的可實(shí)施性。這樣醫(yī)生就可以科學(xué)地有根據(jù)地決定該使用哪種藥物，使用劑量如何，使治療效果達(dá)到最佳。與此同時(shí)可以不必采取事后補(bǔ)救措施來彌補(bǔ)藥物不良反應(yīng)帶來的惡果，從根本上預(yù)防和降低藥物的不良反應(yīng)的發(fā)生，最大限度地減輕患者的痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此藥物相關(guān)的基因檢測(cè)，將會(huì)推動(dòng)藥物治療向著安全性和有效性的方向發(fā)展。需要注意的是應(yīng)用高通量測(cè)序的手段進(jìn)行藥物代謝相關(guān)基因多態(tài)性檢測(cè)時(shí)，必須使測(cè)序的反應(yīng)條件及體系標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)做好質(zhì)控，避免出現(xiàn)不必要錯(cuò)誤。

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Common gene?related polymorphisms of drug metabolism in Chinese population and their detection methods

YANG Linyan1,YANG Xu1,FAN Dongmei1,LIANG Zhikun1,YE Qianping1,YANG Xuexi2★
(1.Guangzhou Darui Biotechnology Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong,China,510665;2.School of Laboratory Medicine and Biotechnology,Southern Medical University,Guangzhou,Guangdong,China,510515)

An important source of individual differences in drug metabolism is genetic polymorphism which relates to polymorphisms of drug metabolizing genes.A systematic analysis for polymorphisms of drug metabolizing enzyme genes in Chinese population has identified many potential functional SNPs.Establishment of an assay for the drug metabolizing enzyme gene polymorphisms in Chinese population is very significant.The methods based on conventional polymerase chain reaction(PCR)and restriction fragment length polymorphism(RFLP)are traditionally used to detect polymorphisms of drug metabolizing genes.With the rapid development of gene diagnosis,high throughput,fast and accurate genetic polymorphism detection methods,such as gene microarray,next generation sequencing,have been developed for it.This review focuses on the drug metabolizing enzyme gene polymorphisms and detection methods and the recent progress is also discussed.

Drug metabolism;Genetic polymorphism;Next generation sequencing

廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（201508020259）

★通訊作者：楊學(xué)習(xí)，E?mail：yxxzb@sohu.com