精准医疗与糖尿病.ppt

1、 糖尿病的精准医疗 第三军医大学西南医院 一一 .精准医疗的概述精准医疗的概述 什么叫精准医疗？什么叫精准医疗？ 精准医疗又称为精准医疗又称为 个性化医疗个性化医疗 ，它是根据个，它是根据个 体体 基因特征、环境基因特征、环境 以及以及 生活习惯生活习惯 ，为病人，为病人 量身设计出最佳治疗方案，量身设计出最佳治疗方案， 以期达到治疗以期达到治疗 效果最大化效果最大化 和和 副作用最小化副作用最小化 的一种定制医疗模式。的一种定制医疗模式。 通过筛查通过筛查 诊断可以诊断可以 提前预防提前预防 一些重大一些重大 疾病疾病 量身设计量身设计 的方案疗的方案疗 效较高效较高 个体差异个体差异 制定

2、医疗制定医疗 方案方案 针对性 高效性 预防性 首次精准医疗战略专家会 国家精准医疗战略专家委员会 精准外科概念 精准医学 2015年年 3月召开月召开 2015年年 2月组成月组成 2006年提出年提出 本世纪初关注本世纪初关注 精准医疗在中国精准医疗在中国 精准医疗在欧洲精准医疗在欧洲 2009年欧洲成立了首个年欧洲成立了首个 个体化医疗诊断联合会个体化医疗诊断联合会 2014年年 8月英国提出月英国提出 “十万基因组计划十万基因组计划 ” 预计预计 2017年完成基因组测序年完成基因组测序 精准医疗的重点精准医疗的重点 不在不在 “医疗医疗 ”，而在，而在 “精准精准 ”。 与个性化医疗

3、相与个性化医疗相 比，精准医疗更比，精准医疗更 注重注重 “病病 ”的的 深度特深度特 征征 和和 “药药 ”的的 高度精高度精 准性准性 。 精准医疗的目标精准医疗的目标 Table 精准医疗精准医疗短短 期期 癌症治癌症治 疗疗 长期长期 健康管理健康管理 如果寿命按如果寿命按 74岁，每个人一生中患岁，每个人一生中患 肿瘤的几率是肿瘤的几率是 22%。 中国是头颈部中国是头颈部 鳞状细胞癌鳞状细胞癌 的高发地的高发地 区。全球头颈部鳞状细胞癌致死率在癌区。全球头颈部鳞状细胞癌致死率在癌 症致死率中排名第六，诊断后症致死率中排名第六，诊断后 5年生存年生存 率不及率不及 50%，属预后较差

4、、毁容性疾病，属预后较差、毁容性疾病 。 精准医疗是通过检测癌症患者的精准医疗是通过检测癌症患者的 DNA基因信基因信 息，来诊断或治疗患者的疾病。息，来诊断或治疗患者的疾病。 癌症是基癌症是基 因组疾病因组疾病 ，针对每位患者的基因图谱，了，针对每位患者的基因图谱，了 解癌细胞内的遗传改变，是更有效的治疗解癌细胞内的遗传改变，是更有效的治疗 癌症方式。癌症方式。 精准医疗应用于癌症精准医疗应用于癌症 精准诊断精准诊断 对人的了解需要深入到基因多态性的层面对人的了解需要深入到基因多态性的层面 ，而对病的了解则必须深入到，而对病的了解则必须深入到 体细胞突变体细胞突变 精准治疗精准治疗 精准的精

5、准的 靶向治疗靶向治疗 手术 放疗化疗 靶向免疫治疗 找到基因突变靶标 药物精确打击 精确追踪效果 迅速确 定对症 药物 节省时间 提高疗效 减少对 患者身 体损害Text 精准医疗精准医疗 优势优势 如何个体化？如何个体化？ 基因测序技术基因测序技术 正是精准正是精准 医疗的基石之一医疗的基石之一 。 检测肿瘤易感基因，检测肿瘤易感基因， 利用利用 DNA测序技术确测序技术确 认导致患者患病的基认导致患者患病的基 因或者受检者是否携因或者受检者是否携 带有肿瘤易感基因，带有肿瘤易感基因， 寻找患者适用的肿瘤寻找患者适用的肿瘤 靶向治疗药物或者其靶向治疗药物或者其 他适宜的治疗手段他适宜的治疗

6、手段 基因测序的作用 检测肿瘤靶向药靶点检测肿瘤靶向药靶点 ，在分子靶向药使用，在分子靶向药使用 之前检测病人是否携之前检测病人是否携 带药物靶点，实现肿带药物靶点，实现肿 瘤的个体化治疗，以瘤的个体化治疗，以 提高用药效率，达到提高用药效率，达到 最佳疗效并减少治疗最佳疗效并减少治疗 费用费用 如今癌症的治疗手段多样，只有根据病人如今癌症的治疗手段多样，只有根据病人 个体的情况，制定科学的治疗方案，才能个体的情况，制定科学的治疗方案，才能 让患者得到最好的治疗效，而精准医疗的让患者得到最好的治疗效，而精准医疗的 发展或将成为下一个癌症治疗的新方向。发展或将成为下一个癌症治疗的新方向。 201

7、5年 1月 30日 ,美国总统奥巴马在白宫发表了题为 “精 准医疗计划 “的倡议，这是继人类基因组计划后又一科技 重大计划， 精准医疗计划的发起 精准医疗在美国精准医疗在美国 自此中国政府也加大了对精准医 学的支持力度， 2015年 2月习近 平总书记批示科技部国家卫生计 生委，要求国家成立精准医疗战 略专家组，并国家计划在 2030年 前为精准医疗投入 600亿 元。 精准医疗计划的发起 精准医疗又叫个性化医疗，是指以个人基因组信息为基础，结合蛋白质组，代谢组 等相关内环境信息，为病人量身设计出最佳治疗方案，以期达到治疗效果最大化和副作 用最小化的一门定制医疗模式。因此相较传统医疗，精准医疗

8、具有针对性、高效性及预 防性等特征，将开启医疗新时代。 精准医疗计划的发起 信息数据 精准医疗体系 人体 基因组学 人体 代谢组学 大数据分析系统 （ MBAS） 健康状况评估 疾病个性化早期诊断 健 康 管 理 肠道微生物 宏基因组学 生活 习惯 干预 功能营 养食品素 中医学 转化医学 特异性 检测 人类基因组后时代 -大数据时代 25 “人类基因组计划 ”（ HGP）与 “曼哈顿 ”原子弹计划、 “阿波罗 ”登月计划一起， 被并称为现代自然科学史 “三大 ”计划 。 参与国家有中国、美国、日本、英国、 法国、德国六个国家，他们分别以不同方式，宣布人类基因组序列图完成， 这意味着人类对自身

9、的了解迈入了一个新的阶段。 基因组学是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功 能分析的遗传学分支。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的 重大问题。 基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功 能基因组学，又被称为后基因组研究，成为系统生物学的重要方法。 基因组学能为一些疾病提供新的诊断， 治疗方法。利用对基因组测试，有助于医生获得更多的治疗信息并进行个性化医疗，并用来评估病人个体疾 病发生及发展，肿瘤复发的个体危险率以及化疗效果等。 对于亚健康及慢病的病人，通过基因

10、组的检测，可找到该患 者的从父母遗传过来的 “ 易感基因 ” ，为积极预防疾病打下基础 。 基因组学 代谢组学是研究体内（包括体液、细胞、组织或器 官）中所有小分子代谢组分集合的科学，比如蛋白质、氨基酸、碳水化合物、脂类、核酸、维生素、矿 物质以及异源物质等。代谢组学研究的目的是定量分析一个生物系统内所有代谢物的含量。 代谢组学研究的一个重要部分是比较分析健康状态与疾病状态下小分子代谢物表达的差异 , 这有助于人 们寻找各种疾病早期诊断的生物标志物 , 并可用于健康状况评估、疾病的早期诊断、疾病预后及治疗效果的 评判等。 由于代谢组学研究技术具有其他组学技术所不具备的一些特点 , 通过代谢物变

11、化直接反映疾病对机体的影 响 , 因此近年来代谢组技术在疾病诊断、机制及治疗等方面中的研究越来越受到人们的重视。 该技术在 肿瘤、心脑血管疾病、退行性病变、肥胖、糖尿病、老年性痴呆，传染病等 医学领域得到了快速发展。除在疾病诊断中发挥作用外 , 目前代谢组学技术 也已被用于机体健康状况的评价 , 特别是营养水平对健康的影响。 代谢组学 人体胃肠宏基因组学 （微生物环境基因组） 人类第二基因组。 人体微生物的宏基因组学是以人体（包括体表或体腔）微生物群体基因组为研究对象 ，以功能基因筛选和测序分析为研究手段，以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及 与环境之间的关系等为研究目

12、的的新的微生物研究方法。 人体肠道内寄生着 1000万亿个细菌，它们和人体有着 密不可分的互利互生关系。肠道菌群的组成影响着每个人的健康， 研究发现，肠道菌群结构紊乱与 许多疾病如糖尿病、肥胖症等密切相关。 肠道菌群能影响体重和消化能力、 抵御感染和自体免疫疾病的患病风险，还能控制人体对癌症治疗药物的反应。 人体肠道的正常微生物，如双岐杆菌，乳酸杆菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素，如 B族维生素（维生 素 B1、 B2、 B6、 B12），维生素 K，烟酸、泛酸等，还能利用蛋白质残渣合成必需氨基酸，如天冬门氨酸、丙 氨酸、缬氨酸和苏氨酸等，并参与糖类和蛋白质的代谢，同时还能促进铁、镁、锌

13、等矿物元素的吸收。这些营养 物质对人类的健康有着重要作用，一旦缺少会引起多种疾病。 （一） 建立慢病大数据库分析系统及生物信息中心 糖尿病生物信息检测 易感基因 胃肠 DNA基因 2012年，中国华大基因研究院和深圳第二医院等单位共同主导完成了 “肠道微生 物与 2型糖尿病的宏基因组关联分析 ”项目，研究成果于当年 10月份发表在 自然 Nature杂志，第一作者为华大基因的谭俊杰（ Junjie Qin）博士。 本研究中，通过分析，研究人员从物种组成上对 T2D相关的微生物进行深入解读 ，发现有益菌群和有害菌群之间存在拮抗关系，这在梭菌的不同菌群间表现尤为 明显。研究提示：如果人体内缺少了一

14、种产丁酸盐细菌，就容易患上 T2D。研究 从分子层面上，明确了在中国人群中的 T2D患者与非 T2D患者在肠道微生物组成 上的差异；为通过 DNA序列的微生物分类提供了新方法，是世界范围内第一个对 肠道微生物进行宏基因组关联分析的成功典范。研究的意义不仅在于从物种、功 能及生态群落上详尽展示了肠道微生物与 T2D的关联特征，而且还令人信服地指 出肠道微生物可以更好地被用来对 T2D等疾病进行风险评估及监控。 糖尿病生物信息检测 代谢检测： 共同点： 90%维生素 VB缺乏； 80%辅酶 Q缺乏 ； 78%肠漏菌群失调。 干预 有效率 80%以上 1、临床上降糖药不能随意停用； 2、个性化干预，

15、本着缺什么补什么为原则； 3、生活方式纠正。 白化病 自闭症 多毛症 肌萎缩侧索硬化（ ALS ） 1.精准医疗或许是罕见病的最好治疗方式 罕见病的研究属于典型精准医学，具有超过 研究疾病本身的意义， 对于医学研究而言，正如英国基础疾病互 助联盟 Findacure创办人尼克所说，罕见病是 基础疾病的极端表现，针对这些极端少数病例 的研究，将有助于提高我们对人类疾病机理的 认识，帮助我们发现潜在的新型治疗方法。 2.精准医疗是疾病治疗的大势所趋 由于很多 DNA的变异性质是不明的、测序价 格的降低、分析的自动化使得诊断不再依赖 于医生的主观评价，而变得越来越精准，这 对于病人而言使得疾病治疗越

16、来越个体化， 也越来越有疗效。从另一方面来说，精准医 疗具有预防罕见疾病的功效，在未发病前进 行基因的测序，可以有效的判断在未来的某 一时刻可能会患的疾病。 美国影星安吉丽娜 朱莉通过基因检测发 现未来罹患乳腺癌的 概率达到 80%，为此她 接受了乳房切除手术 。 在 2004年，新英格兰杂志发表的一篇 论文描述了一个小细胞肺癌患者的治 疗方式 没有采取放疗、化疗、手 术等杀伤面、杀伤力都很大的措施， 而是用基因测序的方法找到患者基因 突变的靶标，有针对性地采取化疗药 物治疗，对癌细胞完成 “ 精确打击 ” ，不仅提高了疗效，还最大限度减轻 了患者痛苦和医疗费用。 1、或许在不久的将来，罕见病

17、和常见病的治疗都不再是一个难题，每一种病 都被收录在案，而且每一种病都有效的特效药进行治疗，药到病除。 2、常人在刚出生时就会进行基因测序，观察检测以后是否会有某种疾病病发 ，及早进行预防和治疗，全面延长人类存活年限，以后每个人都将会是百岁 老人。 3、有罕见疾病患者的家庭不再痛苦，压力重重，治疗罕见病就跟治疗 一个小感冒一样简单，价格低廉，无副作用和后顾之忧。 精准医疗又叫个性化医疗，是指以个人基因组信息为基础，结合蛋白质组，代谢组 等相关内环境信息，为病人量身设计出最佳治疗方案，以期达到治疗效果最大化和副作 用最小化的一门定制医疗模式。因此相较传统医疗，精准医疗具有针对性、高效性及预 防性

18、等特征，将开启医疗新时代。 精准医疗计划的发起 信息数据 慢性病，在（世界卫生组织）的名称叫非传染性疾病，我国卫 生部称它为慢性非传染性疾病。 “ 慢性病 ” 全称是慢性非传染性疾病，不是 特指某种疾病，而是对一类起病隐匿，病程长且病情迁延不愈，缺乏确切的 传染性生物病因证据，病因复杂，且有些尚未完全被确认的疾病的概括性总 称。 慢性病主要指以心脑血管疾病（高血压、冠心病、脑卒中等）、糖尿病 、恶性肿瘤、慢性阻塞性肺部疾病（慢性气管炎、肺气肿等）、精神异常和 精神病 等为代表的一组疾病，具有病程长、病因复杂、健康损害和社会危害 严重等特点。 未来 30年中国慢性病将呈 “井喷 ” 健康危害 主

19、要 慢病流行情况 超重 数据来源： 2010年中国心血管年报（高血压）； 2010年中国慢病行为危险因素监测 （超重、肥胖、高胆固醇血症、糖尿病）。 3.05亿 2.5亿 3.3亿 270万 1.12亿 血脂高 高血压 肿瘤死亡 糖尿病 主要慢病流行情况 健康危害 主要 慢病流行情况 数据来源：肿瘤登记地区 1998-2008年癌症发病、死亡数据。 癌症发病死亡呈增长趋势 单位： 1/10万 男性发病 女 性发病 女 性 死亡男性 死亡 健康危害 主要 慢病流行情况 数据来源：中国死因回顾调查和疾病监测 中国人群死因构成， 1973-2009 未知 伤害 其他慢性病 COPD 心脑血管疾病 癌

20、症 母婴疾病 感染性疾病 中国 人群慢性病死因构成 逐年增加 社会影响 慢病与 疾病负担 13%外伤 3% 其它 85%慢病 据卫生部去年发布的 中国慢性病防治工作规划（ 2012-2015年） ，慢性 病导致的死亡已经占到我国总死亡的 85%， 导致的疾病负担已占总疾病负担的 70%。占过早死亡人数 75%. 人类科学史上的三大工程 人类基因组计划 曼哈顿原子计划 阿波罗登月计划 2014年 4月，武汉某三甲医院，连续发生别嘌醇和卡马西平严重不 良反应事件 2014年 8月，广州某三甲医院，连续发生别嘌醇严重不良反应事件 别 嘌 呤醇（ allopurinol ） 出现包括 SJS等严重皮肤

21、不良反应的风险高。一旦出现，死 亡率高达 26%。在欧洲，别嘌醇是导致 SJS的主要原因。 在 亚洲，别嘌醇是卡马西平之后，第二位导致 SJS的原因。 汉 族所有 别 嘌 醇 诱导 的 SJS患者， 100%都是 HLA-B *5801等 位基因携 带 者 ， 而在别嘌醇耐受者中，只有 15%是 HLA-B *5801等位基因携带者。 在正常人群中， 20%为 HLA-B *5801等位基因携带者。另有数据显示，中国人群中，其频 率为 8.8-10.9%。在中国人群中，其风险比 OR高达 580.3。 检测 ： HLA-B *5801 rs9263726 G A 转化医学（口号） 精准医学（标

22、准） 个体化医疗（目标） 背景 : 什么是精准医学 ? 精准医学概念： 依据个体的差异（遗传与环境），制 定相应的的疾病预防和治疗方案。 在现代的拓展与深入 ：应用 大量生物学数据 （如人类 基因组数据结合患者的生活环境和临床数据）， 强大 的检测病人的技术方法 （如蛋白组、代谢组、基因组 技术、细胞分筛技术，分子影像技术、动态监测技术 等）以及 生物医学大数据计算分析技术 （生物信息技 术和大数据技术），实现精准的疾病分类及诊断。 当前的任务 ：鼓励创新转化研究，深入开展严格的临 床尝试检验，最终建立指导临床实践的循证标准。 风险分析 筛选 /诊断 个体化医学 预测 监测 发病易感遗 传缺陷

23、 预后 早期查出 预测可能的发 病过程 预测对药物的 可能反应 监测药物反应和 发病反复 健康状态 无症状疾病状态 慢性疾病 /接受 治疗状态 合理治疗的适应 病人分层 / 治疗选择 有症状疾病状态 个体化医学 -基因组学医学 -21世纪医学 针对每个个体的基因谱，进行个体化的终身疾病检测、 预防和治疗 (4P) 预警 (Predictive) 疾病概率史 -DNA序列 定期体检和血液带白参数检测 预防 (Preventive) 生活方式的改变和避免危险因素 疫苗 重点在疗养 个体化治疗 (Personalized therapy) 根据个体的独特遗传变异 , 选择合适药物和治疗方案 开发针对

24、独特遗传变异人群的药物 参与 (Participatory) 病人了解疾病并参与用药选择 l 当前，虽然不是所有的药物都能实行基因导向的个体化 治疗，对于前药、安全药物浓度范围窄、以及作用靶点 是重要分子或途径的药物个体化治疗已经有显著临床应 用意义； l 个体化用药还是处于初始阶段，为了推进个体药物治疗 ，在技术层面上需要更多大样本、多中心、多因素、多 基因的临床试验；同时也需要更精确、方便、低廉、快 速的分子诊断技术和检测方法。 疾病诊断 药物 1 药物 2 药物 3 疾病诊断 药物 1 药物 2 药物 3 药物敏感性测定 目前的疾病治疗 将来的疾病治疗 53 传统的用药模式传统的用药模式

25、 经验性处方药物 现在和将来 药 D 药 A 药 C 药 B 明确诊断 传统 药 A 药 B 药 C 药 D 个性化处方药物 尝试、更换 确定、治疗 千人一个标准： 依据不同医师的经验而有 治疗差异，花费较多时间、金钱、治疗效 果不能确定 每人一个标准： 依据分子检测结果采用针 对性治疗，节约大量时间、金钱，达到最 好治疗效果 54 新的医学模式： 个体化用药（ Personalized Therapy）， 根据基因检测结果提出治疗方案 诊断 基因检测 -预测反应 治疗 理想反应 打破传统用药的弊端 新的医学模式新的医学模式 个体化用药个体化用药 糖尿病的精准治疗 56 WHO :控制糖尿病

26、,刻不容缓 糖尿病 (T2D)是四大非传染病之一 ,是仅次于心 脑血管疾病和癌症的第三位死亡原因 ; 全球每 9秒钟就有 1人死于糖尿病 ,每年约死亡 400万人 ,失明约 1500万人 ; 使心脏病与脑卒中增加 34倍 (US ,CDC 2007); 仅 2010年全球为此支出 3,780亿美元 ,占全球支出 的 12%! 钱荣立 中国糖尿病杂志 2010;18:881882 2010联合国糖尿病日 ;中国蓝光行动 57 糖尿病严重威胁人类健康 Source: WHO and IDF 流行性日益加剧流行性日益加剧 2000 2030 死亡 3+ million 截肢 1+ million 肾

27、衰 500,000+ 失明 300,000+ 医疗开支 USD 156+ billion 糖尿病每年给全球带来的巨大损失 全球糖尿病患者（百万） 58 中国糖尿病患者居全球之首 “Prevalence of Diabetes among Men and Women in China” 中国成年人中糖尿病发病率为 9.7%( 远高于全 球平均患病率 6.4%), 现有患者 9,240万例 ,约占全 球糖尿病患者 1/3,居全球之首 ,第二位为印度 ,5080万例 ; Wenying Yang etal. N Engl J Med 2010;362:1090-1101 CDS与 IDF联合调研结果

28、指出 :我国糖尿病治 疗费用每年高达 1,734亿元 (约 250亿美元 ),是非糖 尿病人的 34倍 ;占全国医疗总支出的 13%! 2010,11,14第 4个联合国糖尿病日 IDF主席 Mbanya报告 59 全球现有十一大类抗糖尿病药 1,胰岛素及其衍生物 ; 2,磺脲类 ; 3,双胍类 ; 4,噻唑烷二酮类 ; 5,-糖苷酶抑制剂 ; 6,格列奈类胰岛素促泌剂 (Meglitinides); 7,胰岛淀粉样肽 (Amylin analogues);普兰林肽注射液 8,肠促胰岛素激素拟似药 (Incretin hormone mimetics); 艾塞那肽注射液 9,二肽基肽酶 抑制剂

29、 (DPP4-I);西他列汀 10,胰高血糖素样肽受体激动剂 (GLP-1);利拉鲁肽 11,钠 -葡萄糖共同转运体抑制剂 (Sodium-Glucose Co- Transport Inhibitors; SGLTs-I )。 注 :黄色标记药物系目前认为与基因多态性密切相关者 60 当前 T2D的控制率仅约 40%, 而 T2D 却占全部糖尿病患者的 90%95%! Presented by Trudy N. Griffith BSc. Pharm (Hons) 13 August 2010 61 服用降糖药的患者 40% 未能达标 尤其是单一药物 ! 过去的 10年 ,约 40%T2D

30、患者的 糖化血红蛋白 (glycosylated hemoglobin ,HbA1c) 未能达到 Val 突变病人的有效率降低 罗格列酮 PPAR PPAR Pro12Ala 突变者疗效更佳 易发生药源性水肿 瑞格列奈 OATP1B1 SLCO1B1 T521C AUC增高 CYP2C8 CYP2C8*3 AUC和 Cmax降低 40% 那格列奈 OATP1B1 SLCO1B1 T521C Cmax和 AUC 增高 CYP2C9 CYP2C9*3 血浆清除率下降 发生低血糖的机率增高 涉及降糖药的 PGx 69 为什么有些人应用二甲双胍无效 ? FDA;1995 70 二甲双胍是治疗 T2D的

31、一线药物 减少肝糖的输出 增加胰岛素敏感 降低 LDL和 TG 降低 C反应蛋白 减轻体重或保持 不引发低血糖风险 可引发恶心痉挛及腹泻 罕见乳酸中毒 禁忌证 :CHF,肾功不良 ,80岁老人 ! 71 在服用二甲双胍的患者中 , 有 35-40% 禁食血糖水平未达标 ! Diabet. Care 1994, 17, 1100-1109 Diabet. Med. 1994, 11, 953-960 Metformin is not without adverse events such as diarrhea and nausea that occur in about 30% of pati

32、ents; or a more serious but very rare side effect, lactic acidosis. Despite an exceptional efficacy and safety profile, several T2Ds (about 38%) still fail to reach glycemic goals in metformin therapy. Pharmacogenomics and Personalized Medicine 2009:2 7991 72 临床证明单用二甲双胍易出现继 发性 失效 Secondary Failure o

33、f Metformin Monotherapy in Clinical Practice 作者报告 ,在 20042006年间 ,用二甲双胍共治疗 T2D患者 1,799例 ,以 7%! 注 :继发性失效定义 1,需加用或换用第二种降糖药 ; 2,随后的 HbA1C7.5% 。 Diabetes Care 2010;33:501506 73 二甲双胍在体内的转运 二甲双胍为一亲水性有机阳离子 (pKa 12.4) ,是有 机阳离子转运体 (organic cation transporters ;OCTs)包括 OCT1, OCT2的底物 , OCT1主要在肝 细胞表达 , OCT2则在肾细胞

34、中表达 ,二者分別将二 甲双胍转运至肝细胞内和肾脏上皮细胞内 . Pharmaceuticals 2010;3:2610-2646 74 二甲双胍的摄取及其作用机制 LKB, alias of serine-threonine kinase 11 (STK11); PGC-1, peroxisome proliferator activated receptor coactivator 1 ; TORC2, target of rapamycin complex 2. J. Clin. Invest 2007:17:1422-1431 75 涉及二甲双胍的 PGx 转运体 基因多态性 OCTs

35、 :Organic cation transporter gene (有机阳离子 转运体基因 ) OCT 1: 由 SLC22A1编码 ,承载肝摄取 ; OCT 2: 由 SLC22A2编码 ,承载肾排泄 ; MATE :Multidrug and toxin extrusion gene (多药与毒素外排基因 ) MATE1:由 SLC47A1编码 ,承载从肝细胞转运 至胆汁 ; MATE2:由 SLC47A2编码 ,承载肾排泄 . Acta Pharm 60;387406 76 OCTs的表达及其基因多态性 OCT1 主要在肝细胞和肠上皮细胞表达 ,介导二甲双胍 在这些细胞的摄取 ; OC

36、T2,主要在远端肾小管细胞表达 ,介导、促进包括二 甲双胍在内的许多生物异源性物质在尿中的排泄 OCT1的变异已知有 12个 : S14F, R61C, F160L,S189L, G220V, P341L, R342H, G401S, V408M, 420del,G465R, R488M,其中标记为 兰色者为功能降低 的转运体 。 Pharmacogenomics and Personalized Medicine 2009:2 7991 77 为什么二甲双胍必需个体化给药 ? 应用最广泛 ;在美国处方量排名前 15位 ! 治疗指数窄 ; 为多因素病 ; 疗效差异大 ;有的有效 ,有的无效 ,

37、有的甚至发生乳酸中毒 ! (MALA range from three to nine cases per 100,000 patient-years) once it develops, it has been associated with a 50% to 75% mortality rate. N Engl J Med. 1998; 338:265-6. Letter; Diabetes Care. 1999; 22:925-7. Ellenhorns medical toxicology: 1997;728-731. 在肝脏起效 ;转运体或肝功能影响很大 主经肾排泄 ;转运体或肾功能

38、影响很大 78 OCT1等位基因对二甲双胍摄取的影响 *P 1/2, 提示检测 LPL基因多态性可预测吡 格列酮的疗效。 94 脂联素 ADIPOQ等位基因 对罗格列酮疗效的影响 Pharmaceuticals (Basel). 2010 Aug 1;3(8):2610-2646. 95 PGx与噻唑烷二酮类的疗效 首先 ,过氧化物体增殖激活受体 -( PPAR-)基 因变异有 heterozygous genotype (rs1801282; Pro12Ala)和 homozygous genotype (Pro12Pro). 如携带 Pro/Ala者 ,较携带 Pro/Pro者显著降低 罗

39、格列酮的禁食血糖水平和 HbA1c水平 ;如携带 Pro12Ala, 则 PPAR-增加 7.2倍 Mol Diagn Ther. 2007;11(5):291-302 Pharmacogenomics 2007;8:917931 96 CYP2C8/SLCO1B1基因多态性 对罗格列酮疗效的影响 研究表明携带 CYP2C8基因多态性者 ,可显著改 变罗格列酮的 PK,并提高疗效 ,而 SLCO1B1 则否 ; Human Genomics 2008;3:716 97 小结 :PGx与口服抗高血糖药 British Journal of Diabetes 上 世纪 90年代初启动的人类基因组计

40、划，这个耗 时长达 10年之久、花费 10亿美元、由来自全世 界 16个国家科学家共同完成的庞大科学项目 ;美 国医学界在 2011年首次提出了 “ 精准医学 ” 的 概念。美国财政预算计划在 2016年拨付给美国 国立卫生研究院（ NIH）、美国食品药品监督管 理局（ FDA）、美国国家医疗信息技术协调办公 室（ ONC）等机构共 2.15亿美元用于资助这方面 的科学研究与创新发展。奥巴马 “ 精准医疗 ” 计划的第一步是希望招募 100万名志愿者进行基 因组测序。 医生可以根据个人基因组以及肿瘤患者的 基因谱来制定新的治疗方案。对于乳腺癌 、肺癌、结直肠癌以及黑色素瘤和白血病 患者而言，基

41、因检测已成为诊疗、预后判 断不可或缺的一部分。基因检测有助于医 生选择合适的治疗方案，同时也有助于提 示患者疾病风险，进而从整体水平提高患 者的生存率 精准医疗的目标 -精准医疗：短期癌症治疗 是丰富癌症 的治疗手段，并不是取代 精髓是预防、诊断以及 筛选更有效的治疗方法 在其更具个性化的同时， 构建一个强大的应用精准医疗于其他领域的框架。最明 显的非癌症领域是遗传疾病和传染病。不过，精准医疗 在其他疾病和环境引起的机体反应也有很好的前景（ 6 ） 长期健康管理（ 2） 精 准医疗计划的第二个目标要求科研人员不断地追求和探 索 ,以此形成更好的疾病风险评估、疾病生成机制， 以 及更多疾病的最优

42、治疗的预测，从而实现精准医疗在医 疗保健事业众多方面的目标。在包括分子、基因、细胞 、临床、行为、生理和环境参数在内的生物医学信息的 建设方面， 精准医疗离不开大数据： 基因组 蛋白组 家族遗传史 生活方式，行为习惯 精准医学、循证医学、转化医学 未来展望： 1、或许在不久的将来，罕见病和常见病的治疗 都不再是一个难题，每一种病都被收录在案， 而且每一种病都有效的特效药进行治疗，药到 病除。 2、常人在刚出生时就会进行基因测序，观察检 测以后是否会有某种疾病病发，及早进行预防 和治疗，全面延长人类存活年限，以后每个人 都将会是百岁老人。 3、有罕见疾病患者的家庭不再痛苦，压力重重 ，治疗罕见病就跟治疗一个小感冒一样简单， 价格低廉，无副作用和后顾之忧。 伴随着全球最大的生物界合作， 2003年人类基 因组计划宣告完成，人们对基因突变和疾病关 系的认识不断深入，一些遗传性疾病和肿瘤的 诊断有了精准检测和精准治疗的可能；最近美 国一家公司宣称，很快只需 2小时，不到 1000美 元就能完成全基因组测序； (p4) 特别是近年来 大规模生物数据库的建立 (如人类基因组测序、 蛋白质组学、代谢组学、基因组学 )，以及移动 医疗技术、大数据计算工具的出现，使我们今 天谈精准医学才有可能。