[发明专利]一种DNA微阵列芯片及其检测方法和在检测CYP3A4、CYP3A5和MDR1基因多态性上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及医学体外诊断技术，具体涉及一种DNA微阵列芯片及其检测 方法和在检测CYP3A4、CYP3A5和MDR1基因多态性上的应用。

背景技术

器官移植是治疗终末期肝病的最有效方法，临床常用免疫抑制剂他克莫 司、环孢素和雷帕霉素的广泛应用改善了器官移植的临床效果，同时其毒副作 用也日益受到关注。

临床应用中很可能因给药剂量不足导致“免疫抑制不足”造成移植物的免 疫排斥导致移植失败，或者给药过量造成“免疫抑制过度”导致肝肾毒性及感 染和肿瘤的发生。目前常用的是传统的“千人一药，千人一量”给药模式， 即病人服用相同起始剂量，然而临床目前常用的免疫抑制剂他克莫司、环孢素 和雷帕霉素口服生物利用度低，治疗窗窄，药代动力学表现出极大个体差异， 常会出现血药浓度相同，患者疗效却相差甚远，用传统的药代动力学机制也无 法解释的情况。临床应用时常需进行血药浓度监测，用药一段时间后测定药物 浓度，医师需经过多次调整，方能找到适合每例患者的最佳药物方案及药物剂 量。采用这种给药方式，难以真正做到个体化用药，更不能前瞻性预测药物的 毒副作用或排斥反应的发生。因此，迫切需要新的方法指导临床合理用药，弥 补以往只根据血药浓度进行个体化用药的不足，为临床个体化用药开辟新的途 径。

不同个体对于药物治疗反应的差异可由多种因素造成，并产生不同的后 果。其中20％～95％药物处置和效应差异由遗传因素所致，涉及药物靶体基因、 药物代谢酶基因、药物转运相关基因、DNA修复酶基因以及一些辅基合成酶 基因等。这些基因的遗传变异是形成药物疗效产生个体差异的基础，其他影响 因素包括年龄、性别、疾病以及环境因素等。

药物代谢是药物在体内代谢和消除的主要决定因素。药物在体内代谢向两 个方向发展：代谢解毒和代谢活化，其中大部分药物的代谢在肝脏进行。细胞 色素P450(CYP)酶系是肝脏中主要的代谢酶之一，该酶活性存在明显个体差 异，对不同个体的药效果、药物不良反应及药物毒性均产生重要影响。P450 (CYP)是一类非常重要的药物代谢酶家族，CYP基因多态性以及对药物代谢的 影响，也是药物遗传学研究的最早对象之一。其中CYP3A亚家族是人类最主 要的CYP亚族，50％以上的药物由其介导进行I相代谢。

人的CYP3A亚家族主要有4种同工酶组成：CYP3A4(cytochrome P450 3A4，细胞色素P450 3A4)，CYP3A5(cytochrome P450 3A5，细胞色素P450 3A5)，CYP3A7和新近发现CYP3A43，均存在多种基因多态性，它们相互毗 邻并定位于染色体7q21。CYP3A7是胚胎期肝内CYP3A的主要表现形式，出生 后便显著降低。CYP3A43在成人肝脏中少量表达，但它在药物代谢中起的作 用仍不明确。CYP3A4和CYP3A5则是CYP3A亚家族中最丰富最重要的酶， 两者在结构和功能上非常相近，主要分布在肝脏和胃肠道。

已经发现CYP3A4基因有30多种多态性。CYP3A4*lB是最常见的突变，它 不会导致CYP3A4底物代谢的改变，但是可能和前列腺癌、继发型白血病和青 春期提前有关。有学者认为，CYP3A4*lB和CYP3A5*1之间的连锁不平衡是造 成CYP3A表型多态性的主要因素。CYP3A5作为唯一表达于肝外的CYP3A，它 的多态性表达可能与某些组织，如肺、肾、前列腺、乳腺、白细胞的疾病易感 性以及类固醇和外源性物质在这些组织的代谢有关。CYP3A5的基因多态性影 响药物的疗效，与CYP3A5*1等位基因携带者比较，CYP3A5*3/*3基因型个体 需要较少量的他克莫司(Tacrolimus，FK506)便可达到治疗浓度。许多研究表 明，CYP3A4和有CYP3A5参与多种药物的代谢，其基因多态性常导致不同个 体间药效和毒副作用的差异，因此日益收到广泛关注。