药物遗传学
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点 为无诱因作用下可呈反复发作的慢性溶血
2)酶活性严重或中度缺乏。仅服用伯氨喹啉 (抗疟药)等药物或食用蚕豆后发生溶血,蚕豆 病(favism)
3)酶活性轻度异常。一般不溶血
几点启示:
1、药物遗传学研究可以使我们更加准确地选 择药物、决定剂量、并避免严重副反应。
2、应该把药物治疗看作是对独特个体,而不 仅仅根据多少公斤体重。
通过药物基因组研究,我们的收益:
1. 可通过基因分型来避免极少数病人因个体差 异而受到严重的药物不良反应,甚至丧失生 命。
2. 个性化用药。在治疗前用基因芯片技术分析 患者的基因型,为其选择最合适的药物。
3. 减少药物研发费用。区分药物作用有效个体 和有不良反应基因型的个体,增加研究药物 的可用性。
例:遗传性甲状腺球蛋白缺乏症
3.药物与靶细胞相互作用:药物主要通过与靶 细胞上受体结合而相互作用,从而使药物产生 某种效应。受体异常就会使药物不能产生正常 的反应。
例:睾丸女性化综合症、高胰岛素拮抗性糖尿病
4.药物的转化和分解:大部分药物在肝脏经生 物转化和分解而失去活性。这些过程一般都是 酶促反应,因此酶活性对药物作用至关重要。 酶活性降低,药物或中间代谢产物贮积,损害 正常生物功能;酶活性异常升高,降解速度过 快,也可造成毒性物质的堆积。
DNA多态性:人群中不同个体基因的核苷wk.baidu.com 序列存在差异
连锁:指同一染色体上相互靠近的基因一 起遗传,而不是独立分配。
药物相关的蛋白质分析
技术:二维电泳结合质谱分析:将细胞所有蛋白 质抽提出来,在聚丙烯酰胺凝胶上进行PAGE和等 电聚焦双向电泳,然后应用高灵敏度的质谱仪分 析蛋白质斑点。 目标:比较用药前后细胞表达蛋白质的差异,也 可了解药物作用效果等情况,而不同个体中表达 图谱的差异也可作为用药的依据。
目前,药物基因组学在药物设计、制 造和应用方面正酝酿着一场根本性的革命。 将目前依据患病人群共性的药物治疗转向 今后根据不同人群及不同个体遗传特征来 设计和制造药物,从而最终达到个体化治 疗的水平,为人类认识自我,保持健康, 延长寿命作出贡献。
3、药物遗传学的差异也可能成为一种理想的 筛选高风险家族和在受某些化学物质影响 之前对高风险的人群进行筛选的方法。
化学物质的体内代谢也可能受到特定基 因型的制约,例如: “不耐受乳糖”:成年型乳糖酶缺乏活 性 “中国餐馆综合征”:谷氨酸钠过敏 “酒精中毒”:乙醇脱氢酶活性及同工 酶组成
药物基因组学
例:异烟肼的乙酰化作用
药物代谢的遗传变异 1、无过氧化氢酶血症(AR)
临床表现:使用H2O2后创面呈棕黑色 半数患者患齿槽溃、 齿龈畏缩和牙齿脱落
基因定位:11p13
2、琥珀酰胆碱敏感(常隐)
常用肌松药(scoline)一般使呼吸停止1-3分钟 灭活靠假胆碱酯酶,可卡因也是它的底物 临床表现:使用正常剂量琥珀酶胆碱后导致
遗传因素影响药物代谢过程的几个途径:
1.药物的摄入与吸收: 药物摄入主要有口服和注 射两种形式,一些药物的吸收需借助膜蛋白的转 运。若膜蛋白异常就会影响药物吸收。
例:恶性贫血患者与Vit B12的吸收
2.药物的分布:许多药物在血液中与特殊的血浆 蛋白结合,输送至身体各处。血浆蛋白的异常会 影响药物在体内的分布。
导致VitB6缺乏(80%),继而引起神经损害,服用时 合用VitB6消除 ;
2)异烟肼能抑制苯妥英钠羟化酶活性。
此外,肼苯达嗪,普鲁卡因酰胺、氨 苯砜、SASP也由N-乙酰基转移酶灭活,在 慢灭活折前两者易出现狼疮样副作用,后 两者易出现血液副作用。
同时患有结核病和癫痫的病人在服用 苯妥英钠时,异烟肼慢灭活者体内的异烟 肼含量高可抑制肝脏氧化酶对苯妥英钠的 作用而使苯妥英钠达到毒性水平。
3、1959年,德国遗传学家Vogel提出“药物 遗传学”一词
个体对药物的特应性(idiosyncracy):
在群体中,不同个体对某些药物可 能产生不同的反应,甚至可能出现严重 的不良副作用的现象。特应性的产生主 要取决于个体的遗传前景。
药物代谢的遗传控制
药物代谢是指机体摄入药物后,经 过吸收、分布、药物与靶细胞作用、生物 转化或分解及排出等一系列过程。药物代 谢在不同个体之间可以有很大的差异,这 种差异受诸多因素影响,其中最重要的是 遗传因素。
药物代谢与遗传相关的证据
1、1913年Hanzlik报道对水杨酸的不良反 应的个体差异:300例中,2/3在总量达6.513.0克时发生不良反应;少数敏感者在3.25克 时出现不良反应;个别耐受者则要在30克时才 出现不良反应。个体间剂量相差几乎达到10倍。
2、异烟肼的代谢失活:欧美人群中约50% 为慢失活,而东方人群则低于20%。
药物遗传学
药物遗传学(pharmacogenetics)
研究药物代谢及其反应过程中遗 传变异与遗传因素的影响,尤其是遗 传因素引起的异常药物反应。
药物遗传学研究的范围:
1)人体和实验动物的遗传变异对药物 反应的影响 2)基因控制药物体内过程的分子基础 3)预测个体性对药物反应的异常,防 止遗传因素引起的药物反应
研究与药物代谢、药物作用有关的 基因,这些基因在不同个体中的多样性, 以及这些多样性对药物的疗效、毒性或不 良反应等的影响。
搜寻药物的相关基因
目标:在全基因组内寻找与药物作用相关的基因 方法:应用多态性标志进行基因连锁分析,即应
用多态性标志对家系成员进行基因分型, 然后根据哪个标志与疾病相关,通过连锁 分析确定相关基因。
4、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症
G6PD基因定位于Xq28,G6PD缺乏症呈 X连锁不完全显性遗传,男性半合子呈显 著缺乏,女性杂合子酶活性变异范围大。 其基因的主要突变形式是点突变,由此而 产生的生化变异型已报告400种以上,中 国人中有30多种。
临床表现: 1)酶活性严重缺乏伴有非代偿性慢性溶血。特
呼吸暂停达1h以上 基因定位:3q26
3、异烟肼慢灭活(常隐)
临床表现: 快灭活者(RR):半衰期45-110分钟,乙酰化异烟
肼在肝脏中可分解为异烟酸和乙酰肼,后者可造成肝损害 药物性肝炎86%由此型引起。
慢灭活者(rr):半衰期2-4.5小时 1)异烟肼可与VitB6发生化学反应生成异烟腙,
2)酶活性严重或中度缺乏。仅服用伯氨喹啉 (抗疟药)等药物或食用蚕豆后发生溶血,蚕豆 病(favism)
3)酶活性轻度异常。一般不溶血
几点启示:
1、药物遗传学研究可以使我们更加准确地选 择药物、决定剂量、并避免严重副反应。
2、应该把药物治疗看作是对独特个体,而不 仅仅根据多少公斤体重。
通过药物基因组研究,我们的收益:
1. 可通过基因分型来避免极少数病人因个体差 异而受到严重的药物不良反应,甚至丧失生 命。
2. 个性化用药。在治疗前用基因芯片技术分析 患者的基因型,为其选择最合适的药物。
3. 减少药物研发费用。区分药物作用有效个体 和有不良反应基因型的个体,增加研究药物 的可用性。
例:遗传性甲状腺球蛋白缺乏症
3.药物与靶细胞相互作用:药物主要通过与靶 细胞上受体结合而相互作用,从而使药物产生 某种效应。受体异常就会使药物不能产生正常 的反应。
例:睾丸女性化综合症、高胰岛素拮抗性糖尿病
4.药物的转化和分解:大部分药物在肝脏经生 物转化和分解而失去活性。这些过程一般都是 酶促反应,因此酶活性对药物作用至关重要。 酶活性降低,药物或中间代谢产物贮积,损害 正常生物功能;酶活性异常升高,降解速度过 快,也可造成毒性物质的堆积。
DNA多态性:人群中不同个体基因的核苷wk.baidu.com 序列存在差异
连锁:指同一染色体上相互靠近的基因一 起遗传,而不是独立分配。
药物相关的蛋白质分析
技术:二维电泳结合质谱分析:将细胞所有蛋白 质抽提出来,在聚丙烯酰胺凝胶上进行PAGE和等 电聚焦双向电泳,然后应用高灵敏度的质谱仪分 析蛋白质斑点。 目标:比较用药前后细胞表达蛋白质的差异,也 可了解药物作用效果等情况,而不同个体中表达 图谱的差异也可作为用药的依据。
目前,药物基因组学在药物设计、制 造和应用方面正酝酿着一场根本性的革命。 将目前依据患病人群共性的药物治疗转向 今后根据不同人群及不同个体遗传特征来 设计和制造药物,从而最终达到个体化治 疗的水平,为人类认识自我,保持健康, 延长寿命作出贡献。
3、药物遗传学的差异也可能成为一种理想的 筛选高风险家族和在受某些化学物质影响 之前对高风险的人群进行筛选的方法。
化学物质的体内代谢也可能受到特定基 因型的制约,例如: “不耐受乳糖”:成年型乳糖酶缺乏活 性 “中国餐馆综合征”:谷氨酸钠过敏 “酒精中毒”:乙醇脱氢酶活性及同工 酶组成
药物基因组学
例:异烟肼的乙酰化作用
药物代谢的遗传变异 1、无过氧化氢酶血症(AR)
临床表现:使用H2O2后创面呈棕黑色 半数患者患齿槽溃、 齿龈畏缩和牙齿脱落
基因定位:11p13
2、琥珀酰胆碱敏感(常隐)
常用肌松药(scoline)一般使呼吸停止1-3分钟 灭活靠假胆碱酯酶,可卡因也是它的底物 临床表现:使用正常剂量琥珀酶胆碱后导致
遗传因素影响药物代谢过程的几个途径:
1.药物的摄入与吸收: 药物摄入主要有口服和注 射两种形式,一些药物的吸收需借助膜蛋白的转 运。若膜蛋白异常就会影响药物吸收。
例:恶性贫血患者与Vit B12的吸收
2.药物的分布:许多药物在血液中与特殊的血浆 蛋白结合,输送至身体各处。血浆蛋白的异常会 影响药物在体内的分布。
导致VitB6缺乏(80%),继而引起神经损害,服用时 合用VitB6消除 ;
2)异烟肼能抑制苯妥英钠羟化酶活性。
此外,肼苯达嗪,普鲁卡因酰胺、氨 苯砜、SASP也由N-乙酰基转移酶灭活,在 慢灭活折前两者易出现狼疮样副作用,后 两者易出现血液副作用。
同时患有结核病和癫痫的病人在服用 苯妥英钠时,异烟肼慢灭活者体内的异烟 肼含量高可抑制肝脏氧化酶对苯妥英钠的 作用而使苯妥英钠达到毒性水平。
3、1959年,德国遗传学家Vogel提出“药物 遗传学”一词
个体对药物的特应性(idiosyncracy):
在群体中,不同个体对某些药物可 能产生不同的反应,甚至可能出现严重 的不良副作用的现象。特应性的产生主 要取决于个体的遗传前景。
药物代谢的遗传控制
药物代谢是指机体摄入药物后,经 过吸收、分布、药物与靶细胞作用、生物 转化或分解及排出等一系列过程。药物代 谢在不同个体之间可以有很大的差异,这 种差异受诸多因素影响,其中最重要的是 遗传因素。
药物代谢与遗传相关的证据
1、1913年Hanzlik报道对水杨酸的不良反 应的个体差异:300例中,2/3在总量达6.513.0克时发生不良反应;少数敏感者在3.25克 时出现不良反应;个别耐受者则要在30克时才 出现不良反应。个体间剂量相差几乎达到10倍。
2、异烟肼的代谢失活:欧美人群中约50% 为慢失活,而东方人群则低于20%。
药物遗传学
药物遗传学(pharmacogenetics)
研究药物代谢及其反应过程中遗 传变异与遗传因素的影响,尤其是遗 传因素引起的异常药物反应。
药物遗传学研究的范围:
1)人体和实验动物的遗传变异对药物 反应的影响 2)基因控制药物体内过程的分子基础 3)预测个体性对药物反应的异常,防 止遗传因素引起的药物反应
研究与药物代谢、药物作用有关的 基因,这些基因在不同个体中的多样性, 以及这些多样性对药物的疗效、毒性或不 良反应等的影响。
搜寻药物的相关基因
目标:在全基因组内寻找与药物作用相关的基因 方法:应用多态性标志进行基因连锁分析,即应
用多态性标志对家系成员进行基因分型, 然后根据哪个标志与疾病相关,通过连锁 分析确定相关基因。
4、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症
G6PD基因定位于Xq28,G6PD缺乏症呈 X连锁不完全显性遗传,男性半合子呈显 著缺乏,女性杂合子酶活性变异范围大。 其基因的主要突变形式是点突变,由此而 产生的生化变异型已报告400种以上,中 国人中有30多种。
临床表现: 1)酶活性严重缺乏伴有非代偿性慢性溶血。特
呼吸暂停达1h以上 基因定位:3q26
3、异烟肼慢灭活(常隐)
临床表现: 快灭活者(RR):半衰期45-110分钟,乙酰化异烟
肼在肝脏中可分解为异烟酸和乙酰肼,后者可造成肝损害 药物性肝炎86%由此型引起。
慢灭活者(rr):半衰期2-4.5小时 1)异烟肼可与VitB6发生化学反应生成异烟腙,