药物基因组学与个体化治疗用药决策
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第一章 概论

第一节 药物基因组学渊源

随着人类基因组学计划的完成,后基因组学的深入研究,促进了药物基因组学(pharmacogenomics)的发展。药物基因组学是研究人类全基因组中基因影响药物反应的一门学科。药物基因组学是精准医学的前沿研究领域,是个体化治疗的核心和理论基石。药物基因组学是在遗传药理学(pharmacogenetics)的基础上形成的。遗传药理学是研究人体的遗传变异所引起药物反应异常的学科,其发展最早可追溯到英国科学家Archibald Edward Garrod(1857—1936)等对先天性代谢缺陷的研究。Garrod在对尿黑酸尿症和苯丙酮尿症进行深入研究后,提出缺乏这些酶的个体丧失对某些外源性物质(药物)的生物转化,并进一步强调参与外源性物质(药物)生物转化的酶活性也由遗传物质决定。在20世纪50年代,遗传药理学得到了快速发展,许多重要的成果在这一时期被发现,如葡糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G-6-PD)缺乏导致的抗疟疾药物伯氨喹引发急性溶血性贫血、胆碱酯酶活性缺乏引起的肌松药物琥珀胆碱导致的特异质反应、乙酰转移酶活性异常引起的抗结核药物异烟肼代谢异常。1962年,Werner Kalow出版了世界上首部遗传药理学专著——《Pharmacogenetics:Heredity and the Response to Drug》。我国遗传药理学的发展源于20世纪80年代,我国遗传药理学家周宏灏院士等在世界上首次提出了药物反应的种族差异。周宏灏院士等通过进一步对药物代谢酶、转运体和受体表型与基因多态性进行深入研究后,提出基因多态性在种族中的频率差异是导致药物反应种族差异的遗传学机制。人类基因组计划的完成,使得遗传药理学的理论得到了进一步的提升,产生了药物基因组学。药物基因组学主要研究人类全基因组中基因对药物反应的影响,它是遗传药理学的延伸和扩展。2001年,Werner Kalow出版了世界上首部药物基因组学专著——《Pharmacogenomics》(药物基因组学)。
目前,许多机构发布了药物基因组学应用建议,如美国食品药品监督管理局(U.S.Food and Drug Administration,FDA)(附录)、由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)下设的药物基因组学研究网络(Pharmacogenomics Research Network,PGRN)和美国斯坦福大学管理的药物基因组学知识库(The Pharmacogenomics Knowledge Base,PharmGKB)联合组建的临床药物基因组学应用委员会(Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium,CPIC)(CPIC发布的指导药物见表1-1)以及由荷兰皇家制药促进协会(The Royal Dutch Association for the Advancement of Pharmacy)创建的荷兰药物基因组学工作组(The Dutch Pharmacogenetic Working Group,DPWG)(DOWG发布的指导药物见表1-2)等。
表1-1 CPIC发布的指导药物
表1-2 DPWG发布的指导药物