药物基因组学的概念PPT讲稿

二. 药物基因组学的应用
• 1．指导临床用药，实现个体化治疗
•
现代分子生物学、分子医学以及药物基因组等学科的发展，
使医学研究越来越趋向于个体化。通过对用药个体基因组多态
性及其对药物反应相关性的分析，可制定基于个体遗传学特征
之上的“个体化治疗”(Individualized therapies)。目前，应用
药物基因组学的概念课件
（2）. 药物基因组学的发展
•
目前，药物基因组学的发展就是将近几年在
研究人类基因组与功能基因组中发展的新技术
（如高通量扫描、生物芯片、高密度单核苷酸多
态性(SNP)、遗传图谱、生物信息学等）新知识，
融入到分子医学、药理学、毒理学等诸多领域，
并运用这些技术与知识从整个基因组层面系统地
门研究遗传因素与药物反应相互关系的学科，以提高
药物疗效、安全性以及指导临床合理用药为目标，来
研究影响药物吸收、转运、代谢、消除等个体差异的
基因特性，以及基因变异所导致的不同患者对相同药
物反应的差异，并在此基础上研制、寻找新的药物或
新的用药方法的科学。
•
基因多态性是指群体中正常个体的基因在相同位
置上存在差别(如单碱基对差别，或单基因、多基因以 及重复序列数目的差别)，这种差别出现的频率大于 1%。研究表明基因的多态性是造成药物反应个体差异
基酸发生变化，从而影响蛋白质的功能；二是调节区SNP(rSNP)
改变，使得基因的表达和调控发生变化，基因表达的量发生变
化。
• SNPs的检测分析大多基于PCR技术，主要有两种研究平台：一
是以荧光探针为检测标记，二是运用质谱仪确定特异寡核苷酸
微小的质量变化来验证SNPs。SNPs具有高密度、信息量大、适 于自动化操作的特点。
•
连锁分析 是用微卫星DNA对家系进行标记定型，根据
家系遗传信息中基因间的重组率计算出两基因间的染色体图距，
根据疾病的合适遗传模式进行参数和非参数分析。
•
关联分析 是在不相关人群中寻找与疾病或药物反应相
关的染色体区域。在常见的复杂性疾病中，由于每个效应基因
的贡献较小，因此该法比连锁分析更有应用价值。
药物基因组学研究的主要方法和技术
• （1）单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms，
SNPs)
•
单核苷酸多态性是指同一位点的不同等位基因之间存在个
别单核苷酸的差异。SNP主要从2个方面可导致人类个体的多样
性：一是编码区SNP(cSNP)改变，使得基因表达产物中某些氨
去研究不同个体的基因差异与药物疗效的关系，
了解具有重要功能意义的和影响药物吸收、转运、
代谢、排泄的多态性基因，从而明确药理学作用
的分子机制以及各种疾病致病的遗传学机理，最
终达到指导临床合理用药、引导市场开发好药的
目的。
2．药物基因组学的概念、研究内容以及
研究任务
• （1）概念 药物基因组学（Pharmacogenomics）是一
3. 药物基因组学的研究步骤和方法
• 物基因组学的研究步骤一般是：首先明确药物作用机制，
确定与药物反应相关的基因产物(如受体或酶等)，而后确 定候选基因，并找出其多态性(如单核苷酸多态性)并确定 其功能和频率，最后通过临床试验，考察候选基因的变异 与药物反应间的联系。
• 药物基因组学主要应用基因组技术（如基因测序、统计遗
学、药效学的影响，这就弥补了只根据血药浓度进行个体化给
药的不足。如今应用药物基因组学的研究结果指导临床安全用
药已经取得了比较理想的结果。
究等位基因多态性与药物反应多态性之间的内在
联系，从而改变传统的“一个药物适合所有人”
的观点，根据基因的特性为某个群体甚至个体选
择药物的种类和剂量，实现真正意义上的“个体
化用药”，提高药物的特异性、有效性，降低和
避免不良反应，节约医疗保险费用，降低研发成
本等。
（3）任务
• 药物基因组学的主要研究任务有以下四个
方面：一是根据基因组结构和传统药物的 作用靶点，确定新的药物的作用靶点，并 结合计算机辅助设计、组合化学及其他手 段进行新药高通量筛选；二是根据某些基 因多态性和表达谱的特异性改变其对药物 的敏感性，为个体化治疗提供依据；三是 根据与疾病相关的蛋白质的空间结构，寻 找药物的新作用靶点；四是进行药理作用 机制的研究。
传学、基因表达分析等）来研究和开发药物；应用高效的 基因检测手段如聚合酶链反应(PCR)、凝胶电泳、荧光染 色高通量基因检测、等位基因特异性扩增等技术，来检测 一些与药物作用靶点或能影响药物作用、分布、排泄相关 的基因变异。DNA阵列技术、高通量筛选系统及生物信息 学等的发展，为药物基因组学研究提供了多种手段和思路。
的主要原因。
（2）研究内容
•
药物基因组学是在整个基因组水平上研究遗
传因素对药物治疗效果的影响，它主要基于对基
因多态性(包括药物代谢酶、药物转运体、药物作
用靶点的基因多态性)和对已有蛋白质的结构和功
能的研究，来针对性地合成药物，抑制与疾病有
关的蛋白质。药物基因组学研究决定药物吸收的
基因发生突变后对药物疗效和安全性的影响，研
的方法是根据药物代谢动力学的原理，通过测定服药者体内的
药物浓度，计算出药动学wk.baidu.com数，设计个体化给药方案。这一方
法对于血药浓度-药效一致的药物是可行的，但对于血药浓度-药
效不一致的药物，如何达到个体化给药，目前尚无可靠的方法。
药物基因组学是以与药物效应有关的基因为靶点，以基因多态
性和药物效应多样性为平台，研究遗传基因及基因变异对药动
• （4）药物效应图谱
•
是利用患者微量DNA来预测他们对某种药物的反应。目
前该方法主要用于研究药物引起的罕见不良反应，并帮助医生
确定患者是否对该不良反应具有易感性。
• （5）芯片技术
•
芯片主要是指DNA芯片和蛋白质芯片。在药物基因组研
究中应用较广泛的是DNA芯片，能高通量检测基因的表达，确
定患者基因组中出现的多态性。
• （2）表型和基因型分析
•
基因型是指一个生物个体的全部遗传的组成，是不可见的，
只能通过遗传学分析来了解它。个体与个体之间的表型上存在
的差异，实际上反映了个体间基因型的差异。通过测定药物代 谢情况或临床结果可获得药物的代谢表型。基因型分析涉及PCR、
药物基因组学研究的主要方法和技术
• （3）连锁分析和关联分析