201505 简单的基因检测与复杂的精准医学解读

简单的基因检测与复杂的精准医学解读北京妇产医院精准医学中心卫计委中日友好医院精准医学中心王鹤尧一、美国的精准医学计划1.30，2015PrecisionMedicineInitiative精准医学是一种新的、综合评估了个体的基因、环境和生活方式差异后，所采取的疾病预防和治疗方法。个体化治疗，则是主要依据患者的基因特征来制定针对性的治疗方案。精准医学计划将获得推动精准医学概念进入临床实践所需的科学证据。现在启动精准医学计划，是因为：1、人类基因组计划完成了，癌症基因组计划正在进行中2、生物医学分析技术有了长足进步3、利用大数据的各种工具不断涌现以人类基因组计划和癌症基因组图谱为基础，基因组学信息，已帮助人们更好地了解癌症的发生，并用于癌症的治疗。格列卫、易瑞沙等一系列靶向药物的应用，有效提高了白血病、肺癌等患者的生存率。美国精准医学计划短期目标：基于已知癌症基因组信息，尽快扩展可阻断和治疗的肿瘤疾病谱。1、创新靶向药物的临床研究，促进成人和儿童肿瘤的治疗。2、研究抗肿瘤联合治疗方案3、获得克服药物抵抗的新知识美国精准医学计划的长期目标：工作内容：A、建立一个超过百万人群的研究队列，采集基因信息、生物样本、生活方式信息，建立电子健康档案。B、建立新研究模式，强化参与者积极性、数据分享的应答性与隐私保护。由此，达到四方面目的：A、促进药物基因组学的发展：正确的患者、正确的药物、准确的剂量。B、确定疾病预防和治疗的新的靶点。C、测试移动医疗装置是否可促进健康的行为方式。D、奠定精准医学在其他疾病领域的科学基础。二、精准医学在国外的发展特点1、学界近10年来，大量基础和临床研究，集中寻找与药效相关的基因位点。NIH资助的机构，已公布66个普通化学药的个体化治疗指南，要求：根据患者基因型进行药物剂量调整。、法规快速将证据充分的研究结果纳入药品说明书。FDA已在166个非靶向药品说明书中，纳入患者基因信息。均为一线用药，估计涉及患者总人数已接近或超过40%欧盟和日本，快速跟进。3、保险医疗保险机构为药物相关基因检测付费。如蓝十字和蓝盾联盟为抗幽门螺杆菌治疗的基因检测付费。4、临床实践•医疗机构和医生响应程度不一•绝大多数医生依然未被培训•教学医院实施得好，未及基层医院•但涉及治疗风险的，则绝对被执行，如：目前所有美国医生，在不检测风险基因TPMT之前，没人敢给患者用硫唑嘌呤和巯嘌呤。TPMT基因突变，会导致酶活性重度或全部缺失，标准剂量巯嘌呤治疗，会出现严重骨髓毒性例：儿童急性淋巴细胞白血病Acutelymphoblasticleukemia使用巯嘌呤6-MP治疗，疗效与代谢酶TPMT基因多态性相关。TPMT：巯嘌呤甲基转移酶FigureLegendFigureS1IdealizeddepictionsofTPMTactivityinerythrocytesfromanormal,healthy,non-transfusedpopulation.TPMTactivitydisplaysatrimodalfrequencydistribution(top)thatcorrespondstomonogenicinheritance.ActivityisgenerallydirectlyrelatedtoTPMTproteinlevels,andinverselyrelatedtoconcentrationsofactiveTGN(thioguaninenucleotide)metabolites.正常酶活性杂合突变酶活性纯合突变酶活性正常药物浓度药物开始蓄积毒副作用出现药物严重蓄积严重毒副作用根据基因检测选择正确剂量美国每年查出2400小儿急淋TPMT基因多态性TPMT活性三态分布-治疗第一周-出现明显毒性传统的循证医学治疗无法防范毒副作用的产生循证医学+基因突变信息有效防范毒副作用的产生循证医学精准医学急性淋巴细胞性白血病是最常见的小儿白血病基因检测确定患者基因型有助于制定较为精确的适合个体的治疗方案治愈率在1960年代仅为4%,而现在可达80%010203040506070809019622007基因导向的药物治疗显著提高了小儿白血病的治愈率Source:NewEnglandJournalofMedicine,2006,200l;PersonalizedMedicineCoalition,2006.个体化治疗提高治愈率遗传检测确定小儿白血病患者的DNA突变,令医生能精确选择适合个体的治疗方案治愈率(%)给药剂量不超过标准剂量的5%，或避免使用此药医生开有遗传风险的药物处方，HIS系统就有警示。提示医生，此药（巯嘌呤）的毒副作用，与患者TPMT基因型有关。若医生不知道患者TPMT基因型，则Cancelentry，不能开出药品。若医生知道患者TPMT基因型，则应根据基因型调整剂量。若医生不知道患者TPMT基因型，但又坚持用此药，则Modify，先去检测患者基因。基因检测的结果：患者为TPMT杂合突变型根据患者基因型（TPMT杂合突变型），药师给出剂量修正意见：剂量减半从而提前、有效预防毒副作用的发生。三、精准医学是人类的共同目标全世界医学工作者的共同目标与责任：让疾病治疗更精准、更安全、更有效、更经济。疗效好疗效不好或无疗效毒副反应药物反应的个体差异无法用传统的循证医学证据来解释相同药物治疗的一组人群基因?环境?药物不良反应常规标准治疗方案的药物效应常见临床药物治疗有效率哮喘、糖尿病、抑郁症等~60%丙肝、骨质疏松、风湿性关节炎50%抗肿瘤药物5---24%我们依然面临重大挑战，很多疾病的治疗有效率并不让人满意！Asignificantleapforwardinunderstandingthemolecularbasisofcancer….•当人们只知道一两个癌基因时，治疗癌症似乎是简单的。•当我们逐渐了解到癌症的发生与一系列复杂的分子机制有关时，我们从哪个靶点入手治疗呢？美国国家生命统计报告（NVSR）“死亡：2013年数据。”theNationalVitalStatisticsReport(NVSR)“Deaths:FinalDatafor2013.”586.8180.748.1193.9231.653.321.9190.125240.8181850100200300400500600700heartdiseasesCerebrovasculardiseasesInfluenzaandpneumoniacancer195020032013•半个多世纪以来，医学取得了巨大进步！•不同疾病死亡率（每10万人）都明显降低了•但肿瘤的死亡率降低不多。医学一直在进步基因组学1992年-2006年蛋白质组学、糖组学……药物基因组学探索药效差异的分子机理：靶点、代谢酶基因差异2002年-2014年循证医学•统一治疗标准•少量个体差异，但未达分子水平1990年-精准医学2011年，美国国家智库报告《走向精准医学》2015年，奥巴马国情咨文：精准医学计划2015年，精准医学成为中国国家意志个体化治疗根据个体基因差异，修正循证医学方案2005年-循证医学逐渐纳入个体化治疗的证据，但总体认知度低PCI指南、痛风指南等，纳入基因信息2011年-四、中国的精准医学现状1、学界基础医学界A、基因组学基础研究薄弱，研究成果碎片化，尚不成体系B、创新性靶向药物研究缺乏临床医学界A、建立跨医院的全国性体系者不多B、研究者大多在一个医院内，单点式研究公司1、提供基因检测服务者多，进行疾病风险预测，可信度低。2、个别公司的基因检测主要是进行个别疾病的诊断，如唐筛、耳聋等。3、无能力根据患者基因特征，形成临床药物治疗方案。探针杂交采集标本提取基因组DNA/RNAPCR扩增显色/扫描电泳检测纯化PCR产物基因芯片焦磷酸测序双脱氧测序焦磷酸测序双脱氧测序RT-PCR实时荧光PCR血液或组织标本WBC或组织匀浆染色体核型分析或测序（系统自动完成）数字荧光分子杂交测序出现污染的高风险环节低风险环节建库高通量测序二代测序基因诊断试剂有SFDA批文又如何？准确摸到了尾巴，就能认清大象吗？2、法规A.SFDA除了在卡马西平1个非靶向药的说明书中，要求用药前检测毒性风险基因HLA-B*1502外，尚无其他药品的说明书标注了患者基因信息。与美国FDA已在166个非靶向药品说明书中纳入患者基因信息相比，差距很大。B、卫计委出台了一些鼓励个体化治疗的政策，但均非强制性，医院执行情况不一。3、保险A、国家劳动和社会保障部社会保险研究所，认可精准医学对于社保基金准确控费的重要性。认为应该在社保系统内大力宣传精准医学。B、各地社保、医保机构的认识不足4、临床实践——北京精准医学体系的构建A.我们从2004年起启动药物基因组学研究B.2012年元旦起，北京医院，组建药物基因组学实验室，直接服务于中央保健的老年、多发病、联合用药患者，开展个体化精准药物治疗，临床效果显著。迄今，已在北京医院干预复杂疾病患者1500余例，尚无不良应答者。5****男86岁心包积液12CYP2C9*3AA起始：5mg/day华法林H：162cmw:67kg69VKORC1-1639AA维持：2.2556-2.9258mg/day1CYP2C19*2GA(*1*2)氯吡格雷2CYP2C19*3GG(*1*1)60CYP2C19*17CC20ALDH2GG硝酸甘油6CYP2D6*2-1(2580CT)CC卡维地洛，普罗帕酮，美托洛尔7CYP2D6*2-2(4180GC)GC8，9CYP2D6*10(100CT)TT(1661GC):GC10CYP2D6*14(1758GA)GG个体化治疗方案：1.基因检测其代谢酶CYP2D6基因突变，酶活性下降。2.将美托洛尔剂量减少75%-。3.普罗帕酮为CYP2D6的抑制剂，干扰其他药物的代谢，应停用。换为“索他洛尔，丙吡胺，奎尼丁，胺碘酮”之一。4.华法林一直调整不达标，根据基因检测结果，该患者属于敏感基因型，维持剂量仅为正常的50%（1-2mg）。5.CYP2C19弱代谢型，氯吡格雷应酌情增量，或换用其他药物。病例1某患者，86岁，因心包积液入院，反复治疗3个月，无改善，伴发中枢症状，危重。行精准治疗相关基因检测，检测结果提示，改患者中枢症状为美托洛尔代谢酶基因突变，药物蓄积所致的不良反应。根据基因特征，调整了用药方案。调整后，该患者中枢症状一周消失。二周后，患者痊愈出院。C、2012年，建DNA常温保存技术。D、2013年1月6日，原创、最简洁的基因测序技术成型：数字荧光分子杂交测序：仅3小时，从标本处理到判读基因序列E、从2013年1月起，开始向全国传授和交流用于中央保健的精准医学治疗方案。F、从2013年1月起，利用中国健康促进基金会平台，无偿资助了100余家三甲医院，采用数字荧光分子杂交测序技术，建立个体化治疗基因检测实验室，同时协助医院采用我们制订的精准医学药物治疗方案。北京北京医院北京海军总医院北京北京同仁医院北京北京安贞医院北京解放军302医院北京解放军466医院北京首都儿科研究所北京北京地坛医院北京北京同仁医院北京北京安贞医院北京北京肿瘤医院北京北京海淀医院北京华信医院北京北京儿童医院北京解放军309医院北京解放军309医院北京解放军307医院北京北京市妇产科医院上海上海市新华医院上海上海交通大学附属儿童医院上海上海仁济医院上海上海市瑞金医院上海中国人民解放军411医院上海上海市普陀区中心医院上海上海市东方医院南区上海上海市东方医院山东山东省立医院山东山东大学齐鲁医院山东潍坊医学院附属医院山东青岛大学医学院附属医院广州南方医科大学南方医院广州广州医学院第三附属医院江苏江苏省人民医院江苏南京鼓楼医院湖北武汉协和医院湖北湖北武汉同济医院G、从2014年起，组织编写