药剂科讲座课件.ppt
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1、药物反应个体差异的遗传背景雷艳青雷艳青内容提要v 背景背景v 现状现状v 小结小结背景q 药物疗效和不良反应的个体差异药物疗效和不良反应的个体差异 临床药物治疗过程中的普通现象,临床药物治疗过程中的普通现象,困扰临床医生和患者的主要难题之一困扰临床医生和患者的主要难题之一q 药物反应个体差异体现在药物反应个体差异体现在 药动学药动学 药效学药效学 药动学:药理学的一个分支学科,药动学:药理学的一个分支学科,全名是药物代全名是药物代谢动力学谢动力学。主要研究机体对药物的处置的动态变。主要研究机体对药物的处置的动态变化。化。包括药物在机体内的吸收、分布、代谢及排包括药物在机体内的吸收、分布、代谢及
2、排泄的过程。泄的过程。药效学:药效学研究主要指对药物药理作用的观药效学:药效学研究主要指对药物药理作用的观测和作用机理的探讨。测和作用机理的探讨。药物反应个体差异原因p环境因素;环境因素;p遗传因素遗传因素*;药物代谢酶药物代谢酶 药物转运体药物转运体 药物作用受体或靶点药物作用受体或靶点 研究进展(三)遗传药理学和药物基因组学的研究进展表明:遗传药理学和药物基因组学的研究进展表明:药物代谢酶药物代谢酶、转运体转运体和和受体受体(药物作用靶点药物作用靶点)的遗传变异是造成个体药物反应差异的主要原)的遗传变异是造成个体药物反应差异的主要原因。因。PART ONE药物代谢酶药物代谢酶药物代谢酶:药
3、物代谢酶:1、酶是由活细胞产生的生物催化剂,本质为蛋白酶是由活细胞产生的生物催化剂,本质为蛋白质,具有高度专一性和高效的催化作用。质,具有高度专一性和高效的催化作用。2、药物代谢酶:可以引起药物代谢活性变化,、药物代谢酶:可以引起药物代谢活性变化,从而改变药物血中浓度,乃至影响药物的药理作从而改变药物血中浓度,乃至影响药物的药理作用的催化酶。它是药物治疗、药物间相互作用以用的催化酶。它是药物治疗、药物间相互作用以及个体化最佳治疗方面的重要酶。及个体化最佳治疗方面的重要酶。药物代谢酶(一)早在早在20世纪世纪50年代年代Wemek即已提出:药物代谢酶的遗传多态性即已提出:药物代谢酶的遗传多态性(
4、genetic polymorphisms)与治疗药物的药效相关。与治疗药物的药效相关。遗传多态性:遗传多态性:SNP,Haplotype,Diplotype,ect.药物代谢酶(二)CYP450同工酶;同工酶;N一乙酰基转移酶一乙酰基转移酶(NAT);硫嘌呤硫嘌呤-S-甲基转移酶甲基转移酶(TPMT);酯酶酯酶(esterase);醇脱氢酶醇脱氢酶(ADH)等。等。药物代谢酶(三)CYP450广泛存在于生物体内,已知广泛存在于生物体内,已知CYP450基因家族有基因家族有4千种以上,参与多种药物和外源性化合物的代谢。根据千种以上,参与多种药物和外源性化合物的代谢。根据CYP450基因编码蛋白
5、质的相似程度,可分为不同亚家族基因编码蛋白质的相似程度,可分为不同亚家族;参与生物转化的主要是参与生物转化的主要是CYP1、CYP2和和CYP3亚家族。其亚家族。其中中CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1和和CYP3A4/5与体内药物代谢尤为密切相关,其中与体内药物代谢尤为密切相关,其中CYP2C19,CYP2D6,CYP2C9等的基因多态性与药物个等的基因多态性与药物个体反应差异有很大关联。体反应差异有很大关联。CYP2C19 CYP2C19在中国人群中呈两态:在中国人群中呈两态:EM:Extensive Metabolizer;PM:Poor Metabo
6、lizer.突变型纯合子病人,对某些药物如地西泮、普萘洛尔和阿米替林,以突变型纯合子病人,对某些药物如地西泮、普萘洛尔和阿米替林,以及质子泵抑制剂奥美拉唑等更敏感。及质子泵抑制剂奥美拉唑等更敏感。CASE 1 以以安定安定为例,为例,CYP2C19*2纯合子纯合子(PMs)血药浓度血药浓度半衰期半衰期(84小时小时)比比CYP2C19*1纯合子纯合子(20小时小时)长长4倍多,比突变杂合子倍多,比突变杂合子(64小时小时)长长1.3倍。倍。对对PMs来说,更易发生由于安定血药浓度过高引来说,更易发生由于安定血药浓度过高引发的副作用,如镇静作用延长,甚至意识丧失。发的副作用,如镇静作用延长,甚至
7、意识丧失。亚洲人亚洲人CYP2C19突变等位基因频率高于欧洲人,突变等位基因频率高于欧洲人,相应相应PMs也较多,所以使用安定类药物时要注意也较多,所以使用安定类药物时要注意剂量的调整。剂量的调整。CASE 2研究证实研究证实奥美拉唑奥美拉唑的药动学和药效学与的药动学和药效学与CYP2C19的基因多态性存的基因多态性存在着明显相关性。在着明显相关性。具有具有CYP2C19*2和和2C19*3变异的病人,其奥美拉唑的血浆浓度较变异的病人,其奥美拉唑的血浆浓度较高,药理作用较强高,药理作用较强(表现为血浆胃泌素浓度下降表现为血浆胃泌素浓度下降)。CASE 2研究表明以研究表明以奥美拉唑奥美拉唑(2
8、0 mg/日,日,6 8周周)和阿莫西林和阿莫西林(2000 mg/日,日,2周周)联合治疗胃和十二指肠溃疡:联合治疗胃和十二指肠溃疡:CYP2C19 突变纯合子的治愈率突变纯合子的治愈率(100%);CYP2C19野生型纯合子的治愈率为野生型纯合子的治愈率为29%;杂合子为;杂合子为60%;个体对药物的代谢存在基因剂量效应。个体对药物的代谢存在基因剂量效应。消化性溃疡临床治疗效果不佳的患者中消化性溃疡临床治疗效果不佳的患者中 CYP2C19强代谢者(强代谢者(EM)占较高比例,而在)占较高比例,而在治疗效果较好的患者中强代谢者所占比例极少。治疗效果较好的患者中强代谢者所占比例极少。对消化性溃
9、疡治疗效果不佳的患者,可以根据对消化性溃疡治疗效果不佳的患者,可以根据其其CYP2C19基因型来选择治疗药物的种类和调基因型来选择治疗药物的种类和调整药量。整药量。pCYP2D6:又称异喹胍羟化酶:又称异喹胍羟化酶,仅占肝脏总仅占肝脏总CYP450的的1%2%。p催化药物达催化药物达80多种,包括多种,包括-受体阻滞剂、抗心受体阻滞剂、抗心律失常药及中枢神经系统药物如可待因、氟伏律失常药及中枢神经系统药物如可待因、氟伏沙明、帕罗西汀、利醅酮、文拉法新、西酞普沙明、帕罗西汀、利醅酮、文拉法新、西酞普兰、舍曲林、氟西丁等的生物转化。兰、舍曲林、氟西丁等的生物转化。q CYP2D6基因多态性:基因多
10、态性:50多处突变;多处突变;70多个等位基因,多个等位基因,PM(poor metabolizer);IM(intermediate metabolizer);EM(extensive metabolizer);UEM(Ultra-extensive metabolizer)CYP2D6(三)q不同不同CYP2D6等位基因的频率存在着种族差异等位基因的频率存在着种族差异:白种人白种人PM 发生率为发生率为5-10,中国人小于,中国人小于 1。相反,中国人却存在着约相反,中国人却存在着约36酶活性下降的中速代酶活性下降的中速代谢者谢者(IM),其分子机制为存在着催化活性下降的其分子机制为存在着
11、催化活性下降的CYP2D6*10等位基因,该等位基因频率在中国人中间高达等位基因,该等位基因频率在中国人中间高达58%CASE 1 精神科用药精神科用药去甲替林去甲替林,大多数抑郁症病人,大多数抑郁症病人(约约90%)每天服用每天服用75 150 mg,可以达到治疗血药浓,可以达到治疗血药浓度度(200 600 nmol/L)。对于对于PMs,每天服用,每天服用75 mg,血药浓度可达,血药浓度可达1300 nmol/L,出现头晕、疲劳、轻微迷糊等不良反应,出现头晕、疲劳、轻微迷糊等不良反应的症状,将剂量减为每天的症状,将剂量减为每天10 20 mg,病人不但,病人不但获得良好的治疗效果,而且
12、没有出现上述不良反获得良好的治疗效果,而且没有出现上述不良反应。应。UMs则相反,服用常规剂量的去甲替林,血药浓则相反,服用常规剂量的去甲替林,血药浓度非常低,每天需服用度非常低,每天需服用300 500 mg或更大剂量或更大剂量才能获得同样治疗效果才能获得同样治疗效果 CASE 2抗抑郁药抗抑郁药帕罗西汀帕罗西汀和和氟西汀氟西汀,这些药物治疗指数相对较大,单剂使用这些药物治疗指数相对较大,单剂使用不良反应少见。不良反应少见。然而,由于它们还是然而,由于它们还是CYP2D6竞争性抑制剂,当与其他由竞争性抑制剂,当与其他由CYP2D6代代谢的药物谢的药物(例如:例如:普罗帕酮普罗帕酮)联合使用时
13、,会使患者由联合使用时,会使患者由EM的基因型转的基因型转变成变成PM表型,从而会产生不良反应。表型,从而会产生不良反应。氟西汀对普罗帕酮对映体药动学的影响Tab 3-2.Pharmacokinetic parameters of propafenone eanatiomers after a single oraldose(400 mg)before and after pretreatment with fluoxetine(20 mg/day)for 10 daysin 9 healthy Chinese volounteers(mean values SD)S-PropafenoneR
14、-PropafenoneParametersbeforeafter fluoxetinebeforeafter fluoxetinet1/2ka(h)0.37 0.290.43 0.390.32 0.420.37 0.28t1/2(h)3.44 0.744.47 1.00*3.24 0.903.98 0.58*Tmax(h)1.78 0.972.22 0.831.44 0.882.11 0.78*Cmax(ng/ml)435.7 137.1580.4 143.2*304.7 109.9461.9 134.8*Clo(L/h)75.01 17.6949.36 8.62*107.62 33.827
15、0.60 12.42*AUC0(ghL-1)2238.3 725.23371.2 986.7*1576.3 573.12370.7 704.5*P 0.05,*P 0.01 as compared with before fluoxetine groupCYP2C9 CYP2C9有三种等位基因,其中有三种等位基因,其中CYP2C9*1为野生型,为野生型,CYP2C9*2、CYP2C9*3为突变型。为突变型。CYP2C9*2、*3基因编码的酶其催化活性下降(基因编码的酶其催化活性下降(812)CYP2C9*2和和2C9*3在白种人的基因频率在白种人的基因频率(7%10)较较亚裔人亚裔人(3)高得
16、多。高得多。该基因突变导致许多该基因突变导致许多CYP2C9药物底物代谢的改变,其药物底物代谢的改变,其中包括华法林、苯妥英钠、吉非诺齐、甲苯磺丁脲和双中包括华法林、苯妥英钠、吉非诺齐、甲苯磺丁脲和双氯芬酸等。氯芬酸等。CASE 1Arithal 等研究发现,用低剂量等研究发现,用低剂量华法林华法林(1.5 mg/d)治疗的病例组治疗的病例组(低剂低剂量组量组),携带一个或一个以上,携带一个或一个以上CYP2C9突变等位基因几率是对照组的突变等位基因几率是对照组的6.21倍。倍。低剂量组在华法林治疗期间出现问题低剂量组在华法林治疗期间出现问题(如因选择最佳剂量而延缓出院如因选择最佳剂量而延缓出
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