簡單基因檢測和復(fù)雜精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)解讀

一、美國的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃，2015PrecisionMedicineInitiative精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是一種新的、綜合評估了個體的基因、環(huán)境和生活方式差異后，所采取的疾病預(yù)防和治療方法。個體化治療，則是主要依據(jù)患者的基因特征來制定針對性的治療方案。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃將獲得推動精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)概念進入臨床實踐所需的科學(xué)證據(jù)?，F(xiàn)在啟動精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃，是因為：1、人類基因組計劃完成了，癌癥基因組計劃正在進行中2、生物醫(yī)學(xué)分析技術(shù)有了長足進步3、利用大數(shù)據(jù)的各種工具不斷涌現(xiàn)以人類基因組計劃和癌癥基因組圖譜為基礎(chǔ)，基因組學(xué)信息，已幫助人們更好地了解癌癥的發(fā)生，并用于癌癥的治療。

格列衛(wèi)、易瑞沙等一系列靶向藥物的應(yīng)用，有效提高了白血病、肺癌等患者的生存率。美國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃短期目標(biāo)：基于已知癌癥基因組信息，盡快擴展可阻斷和治療的腫瘤疾病譜。1、創(chuàng)新靶向藥物的臨床研究，促進成人和兒童腫瘤的治療。2、研究抗腫瘤聯(lián)合治療方案3、獲得克服藥物抵抗的新知識美國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃的長期目標(biāo)：工作內(nèi)容：A、建立一個超過百萬人群的研究隊列，采集基因信息、生物樣本、生活方

式信息，建立電子健康檔案。B、建立新研究模式，強化參與者積極性、數(shù)據(jù)分享的應(yīng)答性與隱私保護。由此，達(dá)到四方面目的：A、促進藥物基因組學(xué)的發(fā)展：正確的患者、正確的藥物、準(zhǔn)確的劑量。B、確定疾病預(yù)防和治療的新的靶點。C、測試移動醫(yī)療裝置是否可促進健康的行為方式。D、奠定精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)在其他疾病領(lǐng)域的科學(xué)基礎(chǔ)。二、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)在國外的發(fā)展特點1、學(xué)界

近10年來，大量基礎(chǔ)和臨床研究，集中尋找與藥效相關(guān)的基因位點。NIH資助的機構(gòu)，已公布66個普通化學(xué)藥的個體化治療指南，要求：

根據(jù)患者基因型進行藥物劑量調(diào)整。/Drugs/ScienceResearch/ResearchAreas/Pharmacogenetics/ucm083378.htm2、法規(guī)

快速將證據(jù)充分的研究結(jié)果納入藥品說明書。

FDA已在166個非靶向藥品說明書中，納入患者基因信息。

均為一線用藥，估計涉及患者總?cè)藬?shù)已接近或超過40%

歐盟和日本，快速跟進。3、保險

醫(yī)療保險機構(gòu)為藥物相關(guān)基因檢測付費。

如藍(lán)十字和藍(lán)盾聯(lián)盟為抗幽門螺桿菌治療的基因檢測付費。4、臨床實踐醫(yī)療機構(gòu)和醫(yī)生響應(yīng)程度不一絕大多數(shù)醫(yī)生依然未被培訓(xùn)教學(xué)醫(yī)院實施得好，未及基層醫(yī)院但涉及治療風(fēng)險的，則絕對被執(zhí)行，如：

目前所有美國醫(yī)生，在不檢測風(fēng)險基因TPMT之前，沒人敢給患者用硫唑嘌呤和巰嘌呤。TPMT基因突變，會導(dǎo)致酶活性重度或全部缺失

，標(biāo)準(zhǔn)劑量巰嘌呤治療，會出現(xiàn)嚴(yán)重骨髓毒性例：兒童急性淋巴細(xì)胞白血病Acutelymphoblasticleukemia使用巰嘌呤6-MP治療，療效與代謝酶TPMT基因多態(tài)性相關(guān)。TPMT：巰嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶FigureLegendFigureS1IdealizeddepictionsofTPMTactivityinerythrocytesfromanormal,healthy,non-transfusedpopulation.TPMTactivitydisplaysatrimodalfrequencydistribution(top)thatcorrespondstomonogenicinheritance.ActivityisgenerallydirectlyrelatedtoTPMTproteinlevels,andinverselyrelatedtoconcentrationsofactiveTGN(thioguaninenucleotide)metabolites.正常酶活性雜合突變酶活性純合突變酶活性正常藥物濃度藥物開始蓄積毒副作用出現(xiàn)藥物嚴(yán)重蓄積嚴(yán)重毒副作用根據(jù)基因檢測選擇正確劑量美國每年查出2400小兒急淋TPMT基因多態(tài)性TPMT活性三態(tài)分布治療第一周出現(xiàn)明顯毒性傳統(tǒng)的循證醫(yī)學(xué)治療無法防范毒副作用的產(chǎn)生循證醫(yī)學(xué)+基因突變信息有效防范毒副作用的產(chǎn)生循證醫(yī)學(xué)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)急性淋巴細(xì)胞性白血病是最常見的小兒白血病基因檢測確定患者基因型有助于制定較為精確的適合個體的治療方案治愈率在1960年代僅為4%,而現(xiàn)在可達(dá)80%基因?qū)虻乃幬镏委燂@著提高了小兒白血病的治愈率Source:NewEnglandJournalofMedicine,2006,200l;PersonalizedMedicineCoalition,2006.個體化治療提高治愈率遺傳檢測確定小兒白血病患者的

DNA突變,令醫(yī)生能精確選擇適合個體的治療方案治愈率(%)給藥劑量不超過標(biāo)準(zhǔn)劑量的5%，或避免使用此藥醫(yī)生開有遺傳風(fēng)險的藥物處方，HIS系統(tǒng)就有警示。提示醫(yī)生，此藥（巰嘌呤）的毒副作用，與患者TPMT基因型有關(guān)。若醫(yī)生不知道患者TPMT基因型，則Cancelentry，不能開出藥品。若醫(yī)生知道患者TPMT基因型，則應(yīng)根據(jù)基因型調(diào)整劑量。若醫(yī)生不知道患者TPMT基因型，但又堅持用此藥，則Modify，先去檢測患者基因。基因檢測的結(jié)果：患者為TPMT雜合突變型根據(jù)患者基因型（TPMT雜合突變型），藥師給出劑量修正意見：劑量減半從而提前、有效預(yù)防毒副作用的發(fā)生。三、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是人類的共同目標(biāo)全世界醫(yī)學(xué)工作者的共同目標(biāo)與責(zé)任：讓疾病治療更精準(zhǔn)、更安全、更有效、更經(jīng)濟。療效好療效不好或無療效毒副反應(yīng)藥物反應(yīng)的個體差異無法用傳統(tǒng)的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)來解釋相同藥物治療的一組人群基因環(huán)境藥物不良反應(yīng)常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)治療方案的藥物效應(yīng)常見臨床藥物治療有效率哮喘、糖尿病、抑郁癥等~60%丙肝、骨質(zhì)疏松、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎<50%抗腫瘤藥物5---24%我們依然面臨重大挑戰(zhàn)，很多疾病的治療有效率并不讓人滿意！Asignificantleapforwardinunderstandingthemolecularbasisofcancer….當(dāng)人們只知道一兩個癌基因時，治療癌癥似乎是簡單的。

當(dāng)我們逐漸了解到癌癥的發(fā)生與一系列復(fù)雜的分子機制有關(guān)時，

我們從哪個靶點入手治療呢？美國國家生命統(tǒng)計報告（NVSR）“死亡：2013年數(shù)據(jù)。”

theNationalVitalStatisticsReport(NVSR)“Deaths:FinalDatafor2013.”半個多世紀(jì)以來，醫(yī)學(xué)取得了巨大進步！不同疾病死亡率（每10萬人）都明顯降低了但腫瘤的死亡率降低不多。醫(yī)學(xué)一直在進步基因組學(xué)1992年-2006年蛋白質(zhì)組學(xué)、糖組學(xué)……藥物基因組學(xué)探索藥效差異的分子機理：靶點、代謝酶基因差異2002年-2014年循證醫(yī)學(xué)統(tǒng)一治療標(biāo)準(zhǔn)少量個體差異，但未達(dá)分子水平1990年-精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)2011年，美國國家智庫報告《走向精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)》2015年，奧巴馬國情咨文：精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃2015年，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)成為中國國家意志個體化治療根據(jù)個體基因差異，修正循證醫(yī)學(xué)方案2005年-循證醫(yī)學(xué)逐漸納入個體化治療的證據(jù)，但總體認(rèn)知度低PCI指南、痛風(fēng)指南等，納入基因信息2011年-四、中國的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)現(xiàn)狀1、學(xué)界

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)界A、基因組學(xué)基礎(chǔ)研究薄弱，研究成果碎片化，尚不成體系B、創(chuàng)新性靶向藥物研究缺乏臨床醫(yī)學(xué)界A、建立跨醫(yī)院的全國性體系者不多B、研究者大多在一個醫(yī)院內(nèi)，單點式研究公司1、提供基因檢測服務(wù)者多，進行疾病風(fēng)險預(yù)測，可信度低。2、個別公司的基因檢測主要是進行個別疾病的診斷，如唐篩、耳聾等。3、無能力根據(jù)患者基因特征，形成臨床藥物治療方案。探針雜交采集標(biāo)本提取基因組DNA/RNAPCR擴增顯色/掃描電泳檢測純化PCR產(chǎn)物基因芯片焦磷酸測序雙脫氧測序焦磷酸測序雙脫氧測序RT-PCR實時熒光PCR血液或組織標(biāo)本W(wǎng)BC或組織勻漿染色體核型分析或測序（系統(tǒng)自動完成）數(shù)字熒光分子雜交測序出現(xiàn)污染的高風(fēng)險環(huán)節(jié)低風(fēng)險環(huán)節(jié)建庫高通量測序二代測序基因診斷試劑有SFDA批文又如何？準(zhǔn)確摸到了尾巴，就能認(rèn)清大象嗎？2、法規(guī)

SFDA除了在卡馬西平1個非靶向藥的說明書中，要求用藥前檢測毒性風(fēng)險基因HLA-B*1502外，尚無其他藥品的說明書標(biāo)注了患者基因信息。

與美國FDA已在166個非靶向藥品說明書中納入患者基因信息相比，差距很大。

B、衛(wèi)計委出臺了一些鼓勵個體化治療的政策，但均非強制性，醫(yī)院執(zhí)行情況不一。3、保險A、國家勞動和社會保障部社會保險研究所，認(rèn)可精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)對于社?；饻?zhǔn)確控費的重要性。認(rèn)為應(yīng)該在社保系統(tǒng)內(nèi)大力宣傳精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)。B、各地社保、醫(yī)保機構(gòu)的認(rèn)識不足4、臨床實踐——北京精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)體系的構(gòu)建我們從2004年起啟動藥物基因組學(xué)研究B.2012年元旦起，北京醫(yī)院，組建藥物基因組學(xué)實驗室，直接服務(wù)于中央保健的老年、多發(fā)病、聯(lián)合用藥患者，開展個體化精準(zhǔn)藥物治療，臨床效果顯著。迄今，已在北京醫(yī)院干預(yù)復(fù)雜疾病患者1500余例，尚無不良應(yīng)答者。5****男86歲心包積液12CYP2C9*3AA起始：5mg/day華法林

H：162cmw:67kg

69VKORC1-1639AA維持：2.2556-2.9258mg/day

1CYP2C19*2GA(*1*2)

氯吡格雷

2CYP2C19*3GG(*1*1)

60CYP2C19*17CC

20ALDH2GG

硝酸甘油

6CYP2D6*2-1(2580C>T)CC

卡維地洛，普羅帕酮，美托洛爾

7CYP2D6*2-2(4180G>C)GC

8，9CYP2D6*10(100C>T)TT(1661G>C):GC

10CYP2D6*14(1758G>A)GG

個體化治療方案：基因檢測其代謝酶CYP2D6基因突變，酶活性下降。將美托洛爾劑量減少75%-。普羅帕酮為CYP2D6的抑制劑，干擾其他藥物的代謝，應(yīng)停用。換為“索他洛爾，丙吡胺，奎尼丁，胺碘酮”之一。華法林一直調(diào)整不達(dá)標(biāo)，根據(jù)基因檢測結(jié)果，該患者屬于敏感基因型，維持劑量僅為正常的50%（1-2mg）。CYP2C19弱代謝型，氯吡格雷應(yīng)酌情增量，或換用其他藥物。病例1

某患者，86歲，因心包積液入院，反復(fù)治療3個月，無改善，伴發(fā)中樞癥狀，危重。行精準(zhǔn)治療相關(guān)基因檢測，檢測結(jié)果提示，改患者中樞癥狀為美托洛爾代謝酶基因突變，藥物蓄積所致的不良反應(yīng)。

根據(jù)基因特征，調(diào)整了用藥方案。調(diào)整后，該患者中樞癥狀一周消失。二周后，患者痊愈出院。C、2012年，建DNA常溫保存技術(shù)。D、2013年1月6日，原創(chuàng)、最簡潔的基因測序技術(shù)成型：

數(shù)字熒光分子雜交測序：僅3小時，從標(biāo)本處理到判讀基因序列E、從2013年1月起，開始向全國傳授和交流用于中央保健的精準(zhǔn)

醫(yī)學(xué)治療方案。F、從2013年1月起，利用中國健康促進基金會平臺，無償資助了100余家三甲醫(yī)院，采用數(shù)字熒光分子雜交測序技術(shù)，建立個體

化治療基因檢測實驗室，同時協(xié)助醫(yī)院采用我們制訂的精準(zhǔn)

醫(yī)學(xué)藥物治療方案。北京北京醫(yī)院北京海軍總醫(yī)院北京北京同仁醫(yī)院北京北京安貞醫(yī)院北京解放軍302醫(yī)院北京解放軍466醫(yī)院北京首都兒科研究所北京北京地壇醫(yī)院北京北京同仁醫(yī)院北京北京安貞醫(yī)院北京北京腫瘤醫(yī)院北京北京海淀醫(yī)院北京華信醫(yī)院北京北京兒童醫(yī)院北京解放軍309醫(yī)院北京解放軍309醫(yī)院北京解放軍307醫(yī)院北京北京市婦產(chǎn)科醫(yī)院上海上海市新華醫(yī)院上海上海交通大學(xué)附屬兒童醫(yī)院上海上海仁濟醫(yī)院上海上海市瑞金醫(yī)院上海中國人民解放軍411醫(yī)院上海上海市普陀區(qū)中心醫(yī)院上海上海市東方醫(yī)院南區(qū)上海上海市東方醫(yī)院山東山東省立醫(yī)院山東山東大學(xué)齊魯醫(yī)院山東濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院山東青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院廣州南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院廣州廣州醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院江蘇江蘇省人民醫(yī)院江蘇南京鼓樓醫(yī)院湖北武漢協(xié)和醫(yī)院湖北湖北武漢同濟醫(yī)院G、從2014年起，組織編寫《中國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)藥物治療指南》主審：巴德年院士主編：王辰院士一、《呼吸系統(tǒng)疾病分冊》二、《心血管系統(tǒng)疾病分冊》三、《消化系統(tǒng)疾病分冊》四、《腎臟疾病分冊》五、《血液系統(tǒng)疾病分冊》六、《風(fēng)濕免疫系統(tǒng)疾病分冊》七、《泌尿外科系統(tǒng)疾病分冊》八、《神經(jīng)內(nèi)科分冊》九、《感染性疾病分冊》十、《腫瘤分冊》十一、《精神疾病分冊》十二、《兒科分冊》十三、《婦產(chǎn)科分冊》十四、《個體化藥物治療分冊》十五、《個體化藥物治療相關(guān)檢驗技術(shù)操作規(guī)程》擬先按各病種分冊出版，計15分冊。計劃今年年中出版。H、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)實驗室統(tǒng)一的質(zhì)量控制體系，已開始建立

由上海市臨床檢驗中心負(fù)責(zé)實施。2015年5月實施第一次全國個體化精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)基因檢測室間質(zhì)評。I、“十三五”呼吸病項目之“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”，

將對全國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展，起巨大推動作用

13、首家“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中心”成立于北京婦產(chǎn)醫(yī)院

以診治自閉癥為主要抓手。

涉及約1000萬家庭，同步啟動注冊登記研究。

14、2015年5月，啟動中日牽頭的“激素致股骨頭壞死機理及精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”參加單位：中日醫(yī)院、北京醫(yī)院、空軍466醫(yī)院、309醫(yī)院、307醫(yī)院、北京兒童醫(yī)院、上海仁濟醫(yī)院、上海市兒童醫(yī)院、武漢協(xié)和醫(yī)院、武大中南醫(yī)院15、2015年3月，啟動上海市兒童醫(yī)院牽頭的“萬古霉素腎毒性敏感基因多中心研究”不斷提高臨床疑難疾病治療的安全性和有效性以哮喘為例1、糖皮質(zhì)激素吸入性糖皮質(zhì)激素是一線治療藥，但仍有15-20%的患者無效。ThePharmacogenomicsJournalrs1876828inCRHR1（腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素受體1）：GG基因型，對ICS的短期應(yīng)答（治療6周后的FEV）最弱。GA型的應(yīng)答較弱。AA型的應(yīng)答最強。

rs37973inGLCCI1（糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄1基因）：AA基因型對ICS治療應(yīng)答較好；其次是AG基因型；GG基因型，弱應(yīng)答或無應(yīng)答的風(fēng)險高。

Thesefindingsshowthattwogeneticvariantscanbecombinedintoapredictivetest

thatachievessimilaraccuracyandsuperiorreplicabilitycomparedwithsingleSNPpredictors.丙酸氟替卡松與CYP3A4*22T等位基因與低哮喘控制得分相關(guān)，T等位基因提高了哮喘控制水平CT基因比CC基因型，吸入丙酸氟替卡松，哮喘控制較好，哮喘評分平均降低分2、β受體激動劑與SABA和LABA作用相關(guān)的基因，研究最多的是β2腎上腺受體,ARDB2

的Arg16Gly

。SABA、LABA+ICS的療效，受β2腎上腺受體基因型影響Arg/Arg基因型的患者，肺功能下降，哮喘惡化。Gly/Gly基因型患者，效果較好嚴(yán)重哮喘患者，常規(guī)治療，聯(lián)用思力華，30%的患者肺功能明顯改善，但過去

原因不明。ARDB2基因型對思力華藥效的影響，與SABA、LABA+ICS相反。3、噻托溴銨粉吸入劑（思力華）Arg/Arg基因型的患者，使用SABA，肺功能下降，哮喘惡化。但使用思力華則應(yīng)答率高達(dá)60%。Gly/Gly基因型患者，使用SABA效果較好。但使用思力華，應(yīng)答率則很低，僅為25%左右。4、白三烯受體拮抗劑(LTRA）白三烯C4合成酶基因啟動子A-444C突變，LTRA肺功能改善更好；能減少孟魯司特治療時的哮喘惡化事件76%。由此，我們可以對哮喘展開精準(zhǔn)治療。病例2兒童難治性哮喘的精準(zhǔn)治療

基因檢測提示對SABA/LABA治療應(yīng)答不理想。對ICS治療應(yīng)答較好。

病例3華法林的精準(zhǔn)治療：

測靶點和代謝酶基因，后直接計算出維持劑量病例4他克莫司的精準(zhǔn)治療：測代謝酶基因后，直接計算維持劑量。病例5心臟支架術(shù)后的精準(zhǔn)藥物治療檢測氯吡格雷抵抗基因和阿司匹林抵抗基因，調(diào)整藥物治療方案，防止支架發(fā)生血栓。病例6習(xí)慣性流產(chǎn)的精準(zhǔn)治療檢測習(xí)慣性流產(chǎn)風(fēng)險基因，針對基因缺陷實