基因組學(xué)的意義
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基因組學(xué)的意義范文第1篇
【關(guān)鍵詞】肺癌；PTEN基因；免疫組織化學(xué)
ABSTRACT:ObjectiveTostudytheproteinexpressionlevelandclinicalsignificanceofthetumorsuppressorgenePTENinprimarylungcancer.MethodsWedetectedtheproteinexpressionofPTENgeneinparaffinspecimensof56casesoflungcancerand3specimensofnormallungtissuesbySPimmunohistochemistry.Results①ThepositiverateofPTENproteinexpressionwashigherinnormallungtissuesthaninlungcancerspecimens,whileitwaslowerinSCLCthaninNSCLC.②ThepositiverateofexpressionofPTENproteinbecamelowerasthedifferentiationleveldecreasedinthe56casesoflungcancerspecimens.③ThepositiverateofexpressionofPTENproteinwashigherinpatientswithlungcancerofstageⅠandⅡthanthatinstageⅢandⅣ.④ThepositiverateofexpressionofPTENproteinwas26.32%in19casesoftransfusedspecimens,whichwasobviouslylowerthanthatinnon-transfusedspecimens.ConclusionTheexpressionofPTENgeneisrelatedtoclassificationcriteriaoflungcancer,malignancydegree,clinicalstageandlymphnodetransfusion.
KEYWORDS:lungcancer;phosphataseandtensinhomologuedeletedfromchromosome10gene(PTEN);immunohistochemistry
腫瘤的發(fā)生是多階段、多步驟和多基因改變的過(guò)程，腫瘤的惡性表型是多種因素相互作用導(dǎo)致正常細(xì)胞惡變的結(jié)果，而癌基因的激活和抑癌基因的失活在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。對(duì)抑癌基因的研究不僅在探索腫瘤發(fā)生的分子生物學(xué)機(jī)制方面有重要意義，而且在腫瘤的預(yù)防、治療、誘導(dǎo)分化、凋亡、衰老等方面也有重大價(jià)值。PTEN基因(phosphataseandtensinhomologuedeletedfromchromosome10gene)又稱MMAC1(mutatedinmultipleadvancedcancersgene)或TEP1(TGF-regulatedandepithelialphosphatase1gene)，是1997年由Steck等［1］3個(gè)研究小組分別發(fā)現(xiàn)并命名的一種新的抑癌基因(簡(jiǎn)稱PTEN)。現(xiàn)已證實(shí)該基因的突變、失活與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。為探討原發(fā)性支氣管肺癌中PTEN基因的蛋白表達(dá)與肺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，我們用免疫組織化學(xué)方法對(duì)56例肺癌患者石蠟標(biāo)本及3例正常肺組織標(biāo)本進(jìn)行了研究。
1材料與方法
1.1材料
所有標(biāo)本均取自西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院病理科2001年至2004年間石蠟包埋標(biāo)本，56例經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)為原發(fā)性肺癌。其中男性39例，女性17例；年齡36-75歲，平均55歲。所有患者術(shù)前均未接受化療、放療及免疫治療。根據(jù)WHO(1981)肺癌的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織學(xué)分類，根據(jù)腫瘤的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(組織結(jié)構(gòu)、異型性等)進(jìn)行病理分級(jí)。其中鱗癌23例、腺癌20例、小細(xì)胞肺癌13例；病理分級(jí)為分化良好的17例、中等分化24例、分化不良15例。TNM分期按UICC(1997)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：Ⅰ期12例、Ⅱ期18例、Ⅲ期15例、Ⅳ期11例。肺門(mén)和(或)縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)移)：有轉(zhuǎn)移19例、無(wú)轉(zhuǎn)移37例。3例正常肺組織為對(duì)照，來(lái)自手術(shù)切除的癌旁正常肺組織(至少距離癌腫5cm以上)。
1.2方法
采用免疫組化SP法。鼠抗人PTEN單克隆抗體及SP試劑盒均購(gòu)于北京中山生物公司。標(biāo)本經(jīng)甲醛溶液固定，石蠟包埋，連續(xù)切片3張，厚5μm，常規(guī)蘇木素-伊紅(HE)染色復(fù)查診斷。免疫組化檢測(cè)步驟：一抗稀釋濃度1∶50，常規(guī)脫蠟后微波爐抗原修復(fù)，4℃過(guò)夜，PBS洗；二抗37℃30min，PBS洗；加鏈霉素抗生物素蛋白-過(guò)氧化物酶溶液，37℃30min，PBS洗；DAB顯色，蘇木素復(fù)染。用已知陽(yáng)性切片作陽(yáng)性對(duì)照，PBS代替一抗作陰性對(duì)照。
1.3結(jié)果判定
參照Fromowitz等的方法［2］。首先按染色強(qiáng)度評(píng)分：0分為無(wú)色，1分為淡黃色，2分為棕黃色，3分為棕褐色；再按陽(yáng)性細(xì)胞所占的百分比評(píng)分：0分為陰性，1分為陽(yáng)性細(xì)胞≤10%，2分為11%-50%，3分為51%-75%，4分為＞75%。染色強(qiáng)度與陽(yáng)性細(xì)胞百分比的分值乘積>3分為免疫組化反應(yīng)陽(yáng)性。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
應(yīng)用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示，計(jì)數(shù)資料組間的比較均采用卡方檢驗(yàn)，P<0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1PTEN蛋白在肺癌組織中的定位
陽(yáng)性染色主要位于癌細(xì)胞質(zhì)(膜)，癌細(xì)胞核也有部分表達(dá)；陽(yáng)性產(chǎn)物呈棕黃色彌漫分布(圖1)。
2.2PTEN蛋白表達(dá)與肺癌一般臨床特征的關(guān)系
PTEN在56例肺癌患者中的表達(dá)陽(yáng)性率為37.50%，其中PTEN表達(dá)陽(yáng)性的患者平均年齡為(53.35±8.70)歲，表達(dá)陰性的患者平均年齡為(54.90±9.25)歲，兩者相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；39例男性患者中PTEN陽(yáng)性表達(dá)率為41.03%，17例女患者中為29.14%，兩者相比亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.3PTEN蛋白表達(dá)與肺癌病理類型的關(guān)系
56例肺癌患者PTEN蛋白表達(dá)的陽(yáng)性率為50.00%，其中23例鱗癌中的陽(yáng)性率為60.87%，20例腺癌中的陽(yáng)性率為55.00%，兩者比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；13例小細(xì)胞癌中的陽(yáng)性表達(dá)率為23.08%，其PTEN陽(yáng)性率明顯低于前兩者，且具有顯著性差異(P<0.05)。說(shuō)明PTEN在小細(xì)胞肺癌中的陽(yáng)性表達(dá)低于非小細(xì)胞肺癌，提示PTEN的蛋白表達(dá)與肺癌的病理類型有關(guān)。
2.4PTEN蛋白表達(dá)與肺癌分化程度的關(guān)系
在56例肺癌患者中，隨著分化程度的降低，PTEN的蛋白表達(dá)陽(yáng)性率也隨之下降，分化良好者較中等分化者PTEN表達(dá)陽(yáng)性率為高，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；而分化不良者與前兩者相比PTEN蛋白陽(yáng)性表達(dá)率明顯降低，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)。表1PTEN蛋白表達(dá)與肺癌分化程度的關(guān)系（略）
2.5PTEN蛋白表達(dá)與肺癌臨床分期及轉(zhuǎn)移的關(guān)系
Ⅰ、Ⅱ期患者的PTEN蛋白陽(yáng)性表達(dá)率相近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。Ⅲ、Ⅳ期患者的PTEN蛋白表達(dá)陽(yáng)性率明顯降低，與Ⅰ、Ⅱ期相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。提示隨著病變的進(jìn)展，PTEN的表達(dá)率呈下降趨勢(shì)。在19例有轉(zhuǎn)移的患者中，PTEN表達(dá)陽(yáng)性率為26.32%，明顯低于無(wú)轉(zhuǎn)移者，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，兩者之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表2)。表2PTEN的蛋白表達(dá)與肺癌臨床分期及轉(zhuǎn)移的關(guān)系（略）
3討論
PTEN是一種多功能的磷酸酯酶，主要有以下功能［3］：①參與胚胎的正常發(fā)育［4］；②通過(guò)G1期阻滯或誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡機(jī)制，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)；③抑制端粒酶的活性；④抑制細(xì)胞的遷移、鋪展和局部黏附。許多研究顯示，PTEN基因的缺失、突變或表達(dá)產(chǎn)物的失活，影響肺癌的發(fā)生、發(fā)展。Kohno等［5］檢測(cè)了40株肺癌細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)15株小細(xì)胞肺癌中6株發(fā)生了PTENDNA純合性丟失，25株非小細(xì)胞肺癌中2株發(fā)生了PTENDNA純合性丟失，2株有無(wú)活性突變和錯(cuò)義突變，小細(xì)胞肺癌的PTEN失表達(dá)率似乎高于非小細(xì)胞肺癌，說(shuō)明PTEN在肺癌的發(fā)生、發(fā)展中作為一個(gè)抑癌基因發(fā)揮作用。且有研究顯示，PTEN蛋白表達(dá)水平的高低與患者的病理分級(jí)及預(yù)后有關(guān)，患者預(yù)后越差，惡性度越高，PTEN蛋白水平越低。提示PTEN可能參與了肺癌的發(fā)生、發(fā)展及浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。
本研究結(jié)果顯示，肺癌組織中PTEN基因的蛋白表達(dá)主要分布于癌細(xì)胞質(zhì)，核膜上也有著色，而且正常肺組織較肺癌組織著色明顯增強(qiáng)。這與Hager等［6］對(duì)腎細(xì)胞癌的相關(guān)研究相似。盡管不同年齡、性別患者的PTEN基因的蛋白表達(dá)不同，但差異甚微，提示PTEN基因的表達(dá)與患者的年齡、性別無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)中，肺癌組織PTEN基因的蛋白表達(dá)陽(yáng)性率為50%，正常肺組織PTEN基因的蛋白表達(dá)陽(yáng)性率為93.27%，肺癌組織PTEN基因的蛋白表達(dá)顯著低于正常肺組織，認(rèn)為原發(fā)性支氣管肺癌中PTEN基因的蛋白表達(dá)下調(diào)，提示PTEN基因的蛋白表達(dá)缺失在肺癌的發(fā)生中可能起重要作用。但Hosoya等［7］報(bào)道PTEN基因的突變率只有13.30%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到的PTEN基因的蛋白表達(dá)缺失率(由陽(yáng)性率計(jì)算)50%。其原因可能是：①影響PTEN基因的蛋白表達(dá)的因素很多，如PTEN基因的純和性丟失或突變、PTEN基因的雜合性丟失、PTEN基因啟動(dòng)子的甲基化、非翻譯區(qū)的微小病變等均可導(dǎo)致該基因的低表達(dá)或不表達(dá)；②在PTEN基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯以及翻譯后修飾的水平也可發(fā)生PTEN基因的低表達(dá)或不表達(dá)。
目前的一些研究結(jié)果提示，PTEN基因的變異與肺癌的不同病理類型有關(guān)［8-9］。Zhang等［10］研究顯示，PTEN在小細(xì)胞肺癌中的缺失率達(dá)44%，高于非小細(xì)胞肺癌(24%)，提示PTEN的缺失在肺癌，尤其是小細(xì)胞肺癌的發(fā)生發(fā)展中起一定作用。本研究顯示PTEN基因蛋白表達(dá)在非小細(xì)胞肺癌中的陽(yáng)性率明顯高于小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)陽(yáng)性率(鱗癌60.87%、腺癌55.00%、小細(xì)胞癌23.08%)，說(shuō)明PTEN基因的表達(dá)與腫瘤的組織類型密切相關(guān)，尤其在小細(xì)胞肺癌中可能發(fā)揮重要作用。
關(guān)于PTEN基因與肺癌病理分級(jí)，臨床分期的關(guān)系，國(guó)內(nèi)外報(bào)道不多。Sano等［11］研究發(fā)現(xiàn)PTEN基因表達(dá)水平的高低與神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者的病理分級(jí)相關(guān)，PTEN基因表達(dá)水平越低，說(shuō)明腫瘤的惡性程度越高，臨床分期越晚，預(yù)后也就越差。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示分化不良的肺癌PTEN基因的蛋白表達(dá)陽(yáng)性率低于分化良好和中等分化者，且臨床分期越晚，PTEN基因的蛋白陽(yáng)性表達(dá)率也越低，提示PTEN基因表達(dá)與腫瘤的惡性程度、臨床分期密切相關(guān)，表達(dá)水平越低，臨床分期越晚，腫瘤的惡性程度越高。
Salvesen等［12］報(bào)道子宮內(nèi)膜癌PTEN啟動(dòng)子甲基化患者很容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。本實(shí)驗(yàn)也顯示有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的肺癌患者PTEN基因的蛋白表達(dá)明顯低于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，提示PTEN基因的低表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，表達(dá)陽(yáng)性率越低，越容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。這可能是因?yàn)镻TEN基因低表達(dá)的肺癌患者失去了PTEN對(duì)FAK介導(dǎo)的細(xì)胞浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移和生長(zhǎng)的抑制作用，從而發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。
PTEN基因的蛋白在肺癌組織中的表達(dá)較正常肺組織中的表達(dá)有所降低，說(shuō)明PTEN基因的低表達(dá)可能在肺癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起重要作用。該基因的表達(dá)與肺癌患者的年齡、性別無(wú)關(guān)，而與肺癌的病理類型、組織的分化程度、臨床分期、以及有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，表明PTEN基因可能作為判斷肺癌病情嚴(yán)重程度及預(yù)后的指標(biāo)，也可作為基因治療的靶基因。這為今后肺癌的診斷及治療提供新的思路。
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基因組學(xué)的意義范文第2篇
【摘要】 目的:觀察血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子在痔瘡組織中的表達(dá)及臨床意義。方法:收集武漢市第八醫(yī)院肛腸科手術(shù)切取的痔瘡組織40例，另取痔瘡組織周圍正常組織5例作對(duì)照。應(yīng)用免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)痔瘡組織及周圍正常組織中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)，利用HPIAS-2000圖像分析系統(tǒng)測(cè)定血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子在以上兩組中表達(dá)的平均光密度和平均陽(yáng)性面積率。結(jié)果:痔瘡組血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子呈陽(yáng)性表達(dá)，正常對(duì)照組血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子呈陰性表達(dá)。 免疫組織化學(xué)結(jié)果表明痔瘡組血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)明顯高于正常組織血管內(nèi)皮細(xì)胞，有顯著性差異（ P
【關(guān)鍵詞】 痔瘡; 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子; 免疫組化
痔是人類常見(jiàn)的一種疾病。痔被認(rèn)為是直腸下端或肛管存在豐富的靜脈叢，如果在一處或數(shù)處發(fā)生擴(kuò)張或曲張，即成為痔，亦即痔是突出的靜脈團(tuán)，是各種原因造成的血管病變，但確切機(jī)制還不清楚。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）又稱血管通透性因子，是目前所知作用最強(qiáng)的一種促血管生長(zhǎng)因子，是新生血管形成的中心調(diào)控因子和血管內(nèi)皮細(xì)胞特異的有絲分裂原。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的過(guò)量表達(dá)對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的異常增殖及小血管的過(guò)度形成起重要作用。本課題應(yīng)用免疫組織化學(xué)的方法研究了VEGF與痔形成的關(guān)系，旨在進(jìn)一步探討痔瘡形成的確切機(jī)制。
1材料和方法
1.1材料
1.1.1材料來(lái)源 收集武漢市第八醫(yī)院肛腸科手術(shù)切取的痔瘡組織40例，另取痔瘡組織周圍正常組織5例作對(duì)照。其中男性25例，女性15例。患者術(shù)前均未做任何輔治療。
1.1.2材料分組 蠟塊切片厚5μm，貼片于涂有多聚賴氨酸的潔凈載玻片上，置于烤箱烤干待用。常規(guī)HE染色和免疫組織化學(xué)S-P法檢測(cè)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）。
2材料和方法
2.1主要試劑和儀器
2.1.1主要試劑 即用型鼠抗人VEGF單克隆抗體（北京中山生物技術(shù)有限公司）;超敏即用型S-P通用型免疫組織化學(xué)試劑盒（福州邁新生物有限公司）;DAB顯色試盒及多聚賴氨酸（北京中山生物技術(shù)有限公司）。
2.2主要儀器YWY781型醫(yī)用微波儀（250W，50Hz），浙江臨安電子器材廠生產(chǎn);家用高壓鍋。
2.3方法
2.3.1常規(guī)HE染色 取材、固定、脫水、透明、切片和HE染色。
2.3.2免疫組織化學(xué)S-P法檢測(cè)VEGF相關(guān)抗原主要步驟:①組織切片5μm，常規(guī)脫蠟至水，蒸餾水洗;② 3%過(guò)氧化氫，37℃孵育10min以抑制內(nèi)源性過(guò)氧化物酶活性，PBS洗4×5min;③ VEGF采用微波抗原修復(fù)（3檔，10min），PBS洗4×5min;④ 正常羊血清37℃孵育10min以減少非特異性反應(yīng);⑤ 一抗VEGF37℃孵育1 h，PBS洗4×5min;⑥ 生物素標(biāo)記的二抗，37℃孵育10 min，PBS洗4×5min;⑦ 鏈霉菌抗生物素蛋白-過(guò)氧化物酶復(fù)合物37℃孵育10 min，PBS洗4×5min;⑧ DAB顯色液顯色，自來(lái)水沖洗終止反應(yīng);⑨ 蘇木精復(fù)染，脫水，透明，封片。用PBS代替一抗作為陰性對(duì)照。
2.4免疫組織化學(xué)結(jié)果判斷 VEGF相關(guān)抗原以胞漿出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性反應(yīng)。陰性對(duì)照組除細(xì)胞核染成藍(lán)色外，胞漿內(nèi)無(wú)棕黃色反應(yīng)物。 采用HPIAS-2000高清晰度彩色病理圖文報(bào)告管理系統(tǒng)（同濟(jì)千屏影像公司）對(duì)VEGF表達(dá)進(jìn)行定量分析，每張切片隨機(jī)選取5個(gè)完整而不重疊的高倍鏡視野（×400），測(cè)定每個(gè)視野下VEGF陽(yáng)性反應(yīng)的平均光密度、陽(yáng)性反應(yīng)面積和所有細(xì)胞總面積，計(jì)算陽(yáng)性面積率。以每例5個(gè)視野的平均光密度、陽(yáng)性面積率的平均值作為該例的測(cè)量值。陽(yáng)性面積率=單位面積中陽(yáng)性反應(yīng)的總面積/單位面積中細(xì)胞的總面積×100%
2.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理對(duì)各組免疫組織化學(xué)反應(yīng)陽(yáng)性顆粒的平均光密度、陽(yáng)性面積率作單因素方差分析和SNK- q檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α 為 0.05。
3結(jié)果
3.1HE染色正常對(duì)照組可見(jiàn)肛管黏膜下為海綿狀的血管組織，并有豐富的動(dòng)、靜脈吻合管，又稱為直腸海綿體，是由血管、平滑肌、彈力纖維和結(jié)締組織所構(gòu)成的，其血管和結(jié)締組織結(jié)構(gòu)正常。痔瘡組可見(jiàn)病變區(qū)血管擴(kuò)張，血液淤滯，組織水腫，血凝塊形成，以及纖維斷裂。有部分嚴(yán)重病例可見(jiàn)局部組織壞死、糜爛出血。
轉(zhuǎn)貼于
3.2VEGF的表達(dá)痔瘡組血管內(nèi)皮細(xì)胞胞漿內(nèi)可見(jiàn)較多棕黃色顆粒沉積，VEGF表達(dá)呈陽(yáng)性;正常對(duì)照組血管內(nèi)皮細(xì)胞胞漿內(nèi)無(wú)棕黃色顆粒沉積，VEGF表達(dá)呈陰性。圖像分析結(jié)果顯示:痔瘡組中VEGF的平均光密度為0.1853±0.0211，正常對(duì)照組中VEGF的平均光密度為0.1043±0.0117;痔瘡組中VEGF的陽(yáng)性面積率為0.3761±0.0527，正常對(duì)照組中VEGF的陽(yáng)性面積率為0.0869±0.0183。見(jiàn)表1。
表1 VEGF在痔瘡組和正常對(duì)照組中表達(dá)的平均光密度和陽(yáng)性面積率（略）
注:* 痔瘡組與正常對(duì)照組比較， P
4討論
痔是肛墊病理性肥大、移位及肛周皮下血管叢血流淤滯形成的局部腫塊。目前認(rèn)為成痔的原因與解剖、感染、便秘、不良的排便習(xí)慣、飲食習(xí)慣、遺傳、職業(yè)、疾病、妊娠和分娩等各種因素有關(guān)［1］。常見(jiàn)有以下幾種原因: ①習(xí)慣性便秘，腹壓增加; ②經(jīng)常吃刺激性食物及飲酒;③慢性腹瀉; ④門(mén)靜脈壓力增高; ⑤妊娠、盆腔腫瘤、排尿困難等; ⑥年老體弱、肌肉無(wú)力、組織松弛。“肛墊”又稱痔的原發(fā)區(qū)，是痔現(xiàn)代概念的解剖生理學(xué)基礎(chǔ)［2］，是肛管黏膜下為海綿狀的血管組織，并有豐富的動(dòng)、靜脈吻合管，又稱為直腸海綿體，是由血管、平滑肌、彈力纖維和結(jié)締組織所構(gòu)成的。肛墊上皮有精細(xì)的辨別覺(jué)，有多種化學(xué)性和機(jī)械性受體，可引發(fā)保護(hù)性反射，對(duì)維持正常排便活動(dòng)有著極其重要的意義。肛墊黏膜下層有豐富的動(dòng)靜脈吻合管，使肛墊靜脈叢的功能接近動(dòng)脈血管。從18世紀(jì)開(kāi)始，痔被認(rèn)為是直腸下端或肛管存在豐富的靜脈叢［3］，如果在一處或數(shù)處發(fā)生擴(kuò)張或曲張，即成為痔，亦即痔是突出的靜脈團(tuán)，是各種原因造成的血管病變。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子又稱血管通透因子（Vascular permea-bility factor，VPF）或血管調(diào)理素（Vasculotropin），是1989年 Ferrara［4］等在牛垂體濾泡星狀細(xì)胞體外培養(yǎng)液中首先純化出來(lái)的糖蛋白。隨后在鼠垂體前葉腫瘤細(xì)胞系A(chǔ)tT20、人單核細(xì)胞、鼠神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系等細(xì)胞培養(yǎng)液中也純化出了VEGF蛋白。VEGF是已知最強(qiáng)的血管通透劑，可達(dá)組胺的50000倍，且不能被組胺抑制劑所阻斷［5］。VEGF可以增加毛細(xì)血管后靜脈和小靜脈的通透性，其作用機(jī)制是:VEGF結(jié)合血管內(nèi)皮細(xì)胞在管腔外側(cè)VVO（vesiculo-vacuolar organelle）的細(xì)胞器上［6，7］，VEGF 作用后，引起 VVO囊液泡間膜的開(kāi)啟，促進(jìn)大分子物質(zhì)跨內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn);血管通透性的增加導(dǎo)致間質(zhì)水腫，血液中的血漿蛋白、纖維蛋白質(zhì)、液體等外滲，引起細(xì)胞外基質(zhì)改變，為血管內(nèi)皮遷移提供支架，在多種細(xì)胞因子和蛋白溶酶的協(xié)同作用下，遷移的細(xì)胞分裂增殖形成新生血管芽［8］。VEGF能特異性地促血管內(nèi)皮細(xì)胞分裂增殖，促血管生成，同時(shí)增加血管通透性，使血管內(nèi)成份滲漏，為血管內(nèi)皮的遷移及血管形成提供基質(zhì)。從我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:痔瘡組血管內(nèi)皮細(xì)胞胞漿內(nèi)可見(jiàn)較多棕黃色顆粒沉積，VEGF表達(dá)呈陽(yáng)性;正常對(duì)照組血管內(nèi)皮細(xì)胞胞漿內(nèi)無(wú)棕黃色顆粒沉積，VEGF表達(dá)呈陰性。痔瘡組血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)明顯高于正常組織血管內(nèi)皮細(xì)胞，有顯著性差異（ P
參考文獻(xiàn)
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基因組學(xué)的意義范文第3篇
一、基因工程在醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域的應(yīng)用
目前，基因工程在醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域主要應(yīng)用在兩個(gè)方面：細(xì)胞因子的應(yīng)用和核酸的應(yīng)用。
其中細(xì)胞生長(zhǎng)因子主要包括酸性成纖維生長(zhǎng)因子AFGF、堿性成纖維生長(zhǎng)因子BFGF、表皮生長(zhǎng)因子EGF、重組轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子RTGF等。這些生長(zhǎng)因子的應(yīng)用范圍各有不同，都可以較好地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域。
根據(jù)基因工程的研究結(jié)果，AFGF是作用最廣泛的生長(zhǎng)因子，是一類來(lái)源于中胚層和神經(jīng)外胚層的具有廣泛生物學(xué)活性的細(xì)胞生長(zhǎng)因子，對(duì)組織創(chuàng)傷、神經(jīng)系統(tǒng)疾病有突出的治療效果。該因子可促進(jìn)組織創(chuàng)傷愈合、血管生成、骨骼修復(fù)、潰瘍愈合、眼晶狀體再生、神經(jīng)組織修復(fù)、神經(jīng)突起的生長(zhǎng)以及胚胎的發(fā)育與分化。應(yīng)用在美容上，AFGF還具有美白作用。不僅如此，它還可以調(diào)控人體同源基因，指導(dǎo)性吸收核苷酸和核酸，達(dá)到外用內(nèi)調(diào)的作用。
二、組織工程在醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域的應(yīng)用
組織工程是一門(mén)新興的交叉學(xué)科，所涉及到的研究領(lǐng)域包括細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)、材料科學(xué)等。組織工程研究主要包括四個(gè)方面：種子細(xì)胞、生物材料、構(gòu)建組織和器官的方法與技術(shù)以及組織工程的臨床應(yīng)用。
目前，臨床上常用的組織修復(fù)途徑大致有s?種，即：自體組織移植、異體組織移植和應(yīng)用人工代用品。第一個(gè)組織工程產(chǎn)品人工皮膚已于1997年3月經(jīng)美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市，這種產(chǎn)品是器官基因公司培養(yǎng)出來(lái)的，被稱為“適移植”的活性皮膚，它由新生兒的包皮細(xì)胞培植而成，呈層狀結(jié)構(gòu)，與正常人的皮膚極為相似，能分泌人體皮膚膠原、生長(zhǎng)因子和結(jié)構(gòu)性蛋白，可與病人自身的皮膚很好地融合，不存在排異作用，就連病人自身的血管和色素也會(huì)逐漸轉(zhuǎn)移到“適移植”活性皮膚中去，愈合不留瘢痕。人工皮膚的問(wèn)世使整形美容的發(fā)展方向起了劃時(shí)代的變化，從此，人體的皮膚缺陷不再需要從自身的皮膚移植。
我國(guó)在組織工程方面的貢獻(xiàn)也是頗為顯著的，1996年世界上第一個(gè)在裸鼠背上復(fù)制“人耳”形成人耳廓形態(tài)軟骨的試驗(yàn)由我國(guó)科學(xué)家完成，引起國(guó)際醫(yī)學(xué)界的轟動(dòng)。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于組織工程的研究對(duì)象主要是骨和軟骨，其次為皮膚。
三、基因工程和組織工程交叉學(xué)科在醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域的應(yīng)用
基因工程和組織工程交叉學(xué)科在醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域的應(yīng)用集中表現(xiàn)在生物緩釋材料在美容整形上的應(yīng)用。
基因組學(xué)的意義范文第4篇
【關(guān)鍵詞】癌；肝細(xì)胞；NF-κB；免疫組織化學(xué)；表達(dá)
文章編號(hào)：1009-5519（2008）12-1746-03 中圖分類號(hào)：R73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
核轉(zhuǎn)錄因子（NF）-κB是與免疫球蛋白κ輕鏈增強(qiáng)子B區(qū)結(jié)合，具有和某些基因上啟動(dòng)子區(qū)固定核苷酸序列結(jié)合而啟動(dòng)該基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)。NF-κB是具有多向性調(diào)節(jié)作用的核轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)控多種基因(免疫、炎癥反應(yīng)、病毒和原癌基因)的轉(zhuǎn)錄表達(dá)[1]。激活的NF-κB參與癌癥的啟動(dòng)、發(fā)生及發(fā)展過(guò)程，在炎癥性相關(guān)的肝癌（HCC）發(fā)生發(fā)展中呈高表達(dá)，在肝細(xì)胞炎癥與癌變間起橋梁作用，其中包括肝臟免疫炎癥反應(yīng)相關(guān)基因、肝炎病毒相關(guān)基因和原癌基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。在肝癌組織中異常激活，可抑制細(xì)胞凋亡，促進(jìn)肝細(xì)胞存活，與肝癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[2]。本文采用免疫組織化學(xué)方法，分析了按自身配對(duì)法留取的肝癌患者術(shù)后肝癌的癌灶組織和癌周組織標(biāo)本中NF-κB表達(dá)、胞內(nèi)分布及其臨床病理特征。
1 材料和方法
1.1 研究對(duì)象：于2005～2007年間，按自身配對(duì)法收取南通大學(xué)附屬醫(yī)院原發(fā)性肝癌患者35例(男29例，女6例)術(shù)后新鮮肝臟組織，分別留取肝癌切除后的癌灶組織、癌周組織(距癌灶邊緣5 cm)各35份(每份約200 mg)，除部分作組織病理學(xué)檢查外，其余置組織-85℃保存。35份標(biāo)本中肝癌腫塊直徑≥5 cm 7例，
1.2 試劑與標(biāo)本切片：兔抗人NF-κB多克隆抗體及S-P免疫組化試劑盒均購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司。新鮮肝組織標(biāo)本經(jīng)取材，以10％中爾馬林固定，石蠟包埋，制成厚度4 μm的組織切片。
1.3 免疫組織化學(xué)分析NF-κB（S-P法）：NF-κB在癌組織和癌周組織中的表達(dá)均采用免疫組織化學(xué)S-P法。4 μm厚的組織切片按常規(guī)脫蠟、水化；雙氧水阻斷內(nèi)源性過(guò)氧化物酶；高壓加熱法修復(fù)抗原；正常動(dòng)物血清封閉非特異性結(jié)合；滴加NF-κB抗體，4 ℃過(guò)夜，磷酸鹽緩沖液(PBS)漂洗；滴加生物素標(biāo)記的第二抗體，室溫孵育10 min，PBS漂洗；滴加鏈霉素抗生物素蛋白-過(guò)氧化酶，室溫孵育10 min，PBS沖洗；滴加新鮮配制的四鹽酸二氨基聯(lián)苯胺(DAB)溶液，室溫顯色，蒸餾水洗滌；蘇木素復(fù)染。無(wú)水乙醇脫水透明、封片。OLYMPUS BX 50光學(xué)顯微鏡觀察、攝像。以0.01 mol/L PBS液(pH=7.5)分別替代一抗、二抗和SP試劑作陰性對(duì)照，已知表達(dá)NF-κB的肝癌組織作陽(yáng)性對(duì)照。
1.4 NF-κB判斷標(biāo)準(zhǔn)：肝組織中NF-κB表達(dá)強(qiáng)度，以陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)≥10%作為陽(yáng)性判斷標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞百分率分為NF-κB表達(dá)弱陽(yáng)性(+)：陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)為10%～25%；NF-κB表達(dá)陽(yáng)性(++)：陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)為26%～75%；NF-κB表達(dá)強(qiáng)陽(yáng)性(+++)：陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)>75%。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：以stata7.0統(tǒng)計(jì)軟件分析和處理數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料以卡方檢驗(yàn)或Fisher確切概率法分析和處理，以P
2 結(jié)果
2.1 肝癌組織中NF-κB表達(dá)的胞內(nèi)分布與定位：肝癌組織及其癌周組織中NF-κB陽(yáng)性表達(dá)呈棕黃色。癌組織中NF-κB表達(dá)呈巢狀分布，深染，細(xì)胞胞漿和細(xì)胞胞核均呈陽(yáng)性；而它對(duì)應(yīng)的癌周組織NF-κB陽(yáng)性表達(dá)，主要定位于胞漿，而細(xì)胞核無(wú)明顯的陽(yáng)性著色。鏡下定性觀察肝癌組織中NF-κB表達(dá)強(qiáng)度明顯高于癌周組織。
2.2 肝癌與癌周組織中NF-κB表達(dá)差異：肝癌的癌灶組織與癌周組織中NF-κB表達(dá)差異見(jiàn)表1。
2.3 肝癌組織NF-κB表達(dá)的病理學(xué)特征分析：見(jiàn)表2。NF-κB在癌組織的陽(yáng)性率為100%，其NF-κB表達(dá)強(qiáng)度與腫瘤的分化程度、腫瘤數(shù)目、HBsAg和腫瘤大小間的關(guān)系，經(jīng)確切概率法分析，各組間均差異無(wú)顯著性(P>0.05)。
2.4 癌旁組織NF-κB表達(dá)的病理學(xué)特征分析：癌旁組織中NF-κB表達(dá)與癌灶組織相比，表達(dá)強(qiáng)度低，有近1/3的癌旁組織中未見(jiàn)NF-κB的表達(dá)。NF-κB表達(dá)的病理學(xué)特征見(jiàn)表3，NF-κB在癌旁組織的陽(yáng)性率為68.6%(24/35)，NF-κB表達(dá)強(qiáng)度與分化程度、腫瘤數(shù)目、HBsAg、腫瘤直徑間的關(guān)系，經(jīng)確切概率法分析，各組差異無(wú)顯著性(P>0.05)。
3 討論
NF-κB是一個(gè)具有廣泛生物活性的轉(zhuǎn)錄因子，受多種信號(hào)途徑調(diào)控，同時(shí)也調(diào)控多種信號(hào)途徑，作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞的一個(gè)樞紐參與多種生理過(guò)程的調(diào)控，其表達(dá)異常會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的多種病理改變[3]。NF-κB主要存在于胞質(zhì)中，與NF-κB抑制蛋白(IκB)家族成員結(jié)合，形成無(wú)活性的三聚體。當(dāng)其受到細(xì)胞因子、有絲分裂原、病毒等刺激后，IκBα通過(guò)磷酸化、泛素化而降解，從而使NF-κB的核定位信號(hào)暴露，NF-κB進(jìn)入到細(xì)胞核內(nèi)，與靶基因的κB位點(diǎn)結(jié)合，從而發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用[4]。NF-κB在炎癥與腫瘤的聯(lián)系中起作用，是調(diào)控癌細(xì)胞凋亡的主要因子，能調(diào)節(jié)腫瘤的血管生成與侵襲能力[5]。我們采用免疫組織化學(xué)方法，分析了人肝癌及癌周組織中NF-κB的組織分布及其臨床病理特征。在眾多被感染和炎癥所活化的信號(hào)途徑中，NF-κB也許是腫瘤促進(jìn)機(jī)制中最重要的一環(huán)，因?yàn)镹F-κB是抗凋亡基因表達(dá)的主要激活子。研究中發(fā)現(xiàn)NF-κB的表達(dá)陽(yáng)性率在肝癌組織明顯高于癌周組織，且陽(yáng)性強(qiáng)度亦明顯高于癌周組織，對(duì)照臨床資料分析發(fā)現(xiàn)在肝癌組織中NF-κB的陽(yáng)性率及強(qiáng)度與分化程度、腫瘤數(shù)目、腫瘤直徑均未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，是否與病例選擇有關(guān)，還有待探討。NF-κB表達(dá)的定位分析發(fā)現(xiàn)，在肝癌組織中有點(diǎn)灶狀的胞核陽(yáng)性，而在癌周組織未發(fā)現(xiàn)有胞核陽(yáng)性，提示NF-κB在激活后進(jìn)入胞核發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄活性，從而參與肝癌的發(fā)生發(fā)展[6]。
HCC是由病毒、化學(xué)致癌物等多病因作用，因癌基因或癌相關(guān)基因激活、抗癌基因失活或胚胎期某些酶基因重新復(fù)活等諸多因素引起肝細(xì)胞生長(zhǎng)失控而致癌變，經(jīng)啟動(dòng)、促進(jìn)、演變多階段的發(fā)病過(guò)程，并與基因調(diào)控和表達(dá)等密切相關(guān)[7]。肝炎病毒(HBV和HCV)的慢性持續(xù)感染是肝癌發(fā)生的主要背景[8]。文獻(xiàn)報(bào)道HBV病毒感染誘導(dǎo)和激活NF-κB表達(dá)，但在本組資料中僅分析NF-κB表達(dá)與HBsAg之間的關(guān)系，結(jié)果顯示HBsAg陽(yáng)性的病例癌組織與癌周組織NF-κB強(qiáng)度均有高于HBsAg陰性病例的趨勢(shì)，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上未見(jiàn)有明顯差異。在肝癌組織中NF-κB表達(dá)與HBV復(fù)制的關(guān)系待進(jìn)一步研究。
多基因、多階段癌基因或抑癌基因變異，構(gòu)成肝癌發(fā)生、發(fā)展的分子基礎(chǔ)[9]。NF-κB表達(dá)，受多種信號(hào)途徑調(diào)控，同時(shí)也調(diào)控多種信號(hào)途徑，作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞的一個(gè)樞紐參與多種生理過(guò)程的調(diào)控。肝癌發(fā)生過(guò)程中NF-κB過(guò)度表達(dá)，參與了肝癌的發(fā)生、發(fā)展[10]。NF-κB通過(guò)上調(diào)抗凋亡基因的表達(dá)等作用抑制細(xì)胞凋亡，從而參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展，其在調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展及凋亡的復(fù)雜信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中處于中心環(huán)節(jié)，在肝細(xì)胞炎癥與癌變間起橋梁的關(guān)鍵作用，因此有望成為臨床上肝癌基因治療的理想靶點(diǎn)。
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基因組學(xué)的意義范文第5篇
藥物基因組學(xué)是伴隨人類基因組學(xué)研究的迅猛發(fā)展而開(kāi)辟的藥物遺傳學(xué)研究的新領(lǐng)域，主要闡明藥物代謝、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)和藥物靶分子的基因多態(tài)性及藥物作用包括療效和毒副作用之間關(guān)系的學(xué)科。
基因多態(tài)性是藥物基因組學(xué)的研究基礎(chǔ)。藥物效應(yīng)基因所編碼的酶、受體、離子通道作為藥物作用的靶，是藥物基因組學(xué)研究的關(guān)鍵所在。基因多態(tài)性可通過(guò)藥物代謝動(dòng)力學(xué)和藥物效應(yīng)動(dòng)力學(xué)改變來(lái)影響麻醉藥物的作用。
基因多態(tài)性對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)的影響主要是通過(guò)相應(yīng)編碼的藥物代謝酶及藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和生物轉(zhuǎn)化等方面。與麻醉藥物代謝有關(guān)的酶有很多，其中對(duì)細(xì)胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多。基因多態(tài)性對(duì)藥效動(dòng)力學(xué)的影響主要是受體蛋白編碼基因的多態(tài)性使個(gè)體對(duì)藥物敏感性發(fā)生差異。
苯二氮卓類藥與基因多態(tài)性：咪唑安定由CYP3A代謝，不同個(gè)體對(duì)咪唑安定的清除率可有五倍的差異。地西泮是由CYP2C19和CYP2D6代謝，基因的差異在臨床上可表現(xiàn)為用藥后鎮(zhèn)靜時(shí)間的延長(zhǎng)。
吸入麻醉藥與基因多態(tài)性：RYR1基因變異與MH密切相關(guān)，現(xiàn)在已知至少有23種不同的RYR1基因多態(tài)性與MH有關(guān)。氟烷性肝炎可能源于機(jī)體對(duì)在CYP2E1作用下產(chǎn)生的氟烷代謝產(chǎn)物的一種免疫反應(yīng)。
神經(jīng)肌肉阻滯藥與基因多態(tài)性：丁酰膽堿酯酶是水解琥珀酰膽堿和美維庫(kù)銨的酶，已發(fā)現(xiàn)該酶超過(guò)40種的基因多態(tài)性，其中最常見(jiàn)的是被稱為非典型的（A）變異體，與用藥后長(zhǎng)時(shí)間窒息有關(guān)。
鎮(zhèn)痛藥物與基因多態(tài)性：μ-阿片受體是阿片類藥的主要作用部位，常見(jiàn)的基因多態(tài)性是A118G和G2172T。可待因和曲馬多通過(guò)CYP2D6代謝。此外，美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。兒茶酚O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)基因與痛覺(jué)的產(chǎn)生有關(guān)。
局部麻醉藥與基因多態(tài)性：羅哌卡因主要由CYP1A2和CYP3A4代謝。CYP1A2的基因多態(tài)性主要是C734T和G2964A，可能影響藥物代謝速度。
一直以來(lái)麻醉科醫(yī)生較其它專業(yè)的醫(yī)療人員更能意識(shí)到不同個(gè)體對(duì)藥物的反應(yīng)存在差異。麻醉藥的藥物基因組學(xué)研究將不僅更加合理的解釋藥效與不良反應(yīng)的個(gè)體差異，更重要的是在用藥前就可以根據(jù)病人的遺傳特征選擇最有效而副作用最小的藥物種類和劑型，達(dá)到真正的個(gè)體化用藥。
能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)病人對(duì)麻醉及鎮(zhèn)痛藥物的反應(yīng)，一直是廣大麻醉科醫(yī)生追求的目標(biāo)之一。若能了解藥物基因組學(xué)的基本原理，掌握用藥的個(gè)體化原則，就有可能根據(jù)病人的不同基因組學(xué)特性合理用藥，達(dá)到提高藥效，降低毒性，防止不良反應(yīng)的目的。本文對(duì)藥物基因組學(xué)的基本概念和常用麻醉藥的藥物基因組學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
一、 概述
二十世紀(jì)60年代對(duì)臨床麻醉過(guò)程中應(yīng)用琥珀酰膽堿后長(zhǎng)時(shí)間窒息、硫噴妥鈉誘發(fā)卟啉癥及惡性高熱等的研究促進(jìn)了藥物遺傳學(xué)（Pharmacogenetics）的形成和發(fā)展，可以說(shuō)這門(mén)學(xué)科最早的研究就是從麻醉學(xué)開(kāi)始的。
藥物基因組學(xué)(Phamacogenomics)是伴隨人類基因組學(xué)研究的迅猛發(fā)展而開(kāi)辟的藥物遺傳學(xué)研究的新領(lǐng)域，主要闡明藥物代謝、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)和藥物靶分子的基因多態(tài)性及藥物作用包括療效和毒副作用之間的關(guān)系。它是以提高藥物的療效及安全性為目標(biāo)，研究影響藥物吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝、消除等個(gè)體差異的基因特性，以及基因變異所致的不同病人對(duì)藥物的不同反應(yīng)，并由此開(kāi)發(fā)新的藥物和用藥方法的科學(xué)。
1959年Vogel提出了“藥物遺傳學(xué)”，1997年Marshall提出“藥物基因組學(xué)”。藥物基因組學(xué)是藥物遺傳學(xué)的延伸和發(fā)展，兩者的研究方法和范疇有頗多相似之處，都是研究基因的遺傳變異與藥物反應(yīng)關(guān)系的學(xué)科。但藥物遺傳學(xué)主要集中于研究單基因變異，特別是藥物代謝酶基因變異對(duì)藥物作用的影響；而藥物基因組學(xué)除覆蓋藥物遺傳學(xué)研究范疇外，還包括與藥物反應(yīng)有關(guān)的所有遺傳學(xué)標(biāo)志，藥物代謝靶受體或疾病發(fā)生鏈上諸多環(huán)節(jié)，所以研究領(lǐng)域更為廣泛[1，2，3]。
二、基本概念
1．分子生物學(xué)基本概念
基因是一個(gè)遺傳密碼單位，由位于一條染色體(即一條長(zhǎng)DNA分子和與其相關(guān)的蛋白)上特定位置的一段DNA序列組成。等位基因是位于染色體單一基因座位上的、兩種或兩種以上不同形式基因中的一種。人類基因或等位基因變異最常見(jiàn)的類型是單核苷酸多態(tài)性(single-nucleotide polymorphism，SNP)。目前為止，已經(jīng)鑒定出13 000 000多種SNPs。突變和多態(tài)性常可互換使用，但一般來(lái)說(shuō)，突變是指低于1%的群體發(fā)生的變異，而多態(tài)性是高于1%的群體發(fā)生的變異。
2．基因多態(tài)性的命名法：
(1)數(shù)字前面的字母代表該基因座上最常見(jiàn)的核苷酸(即野生型)，而數(shù)字后的字母則代表突變的核苷酸。例如：μ阿片受體基因A118G指的是在118堿基對(duì)上的腺嘌呤核苷酸(A)被鳥(niǎo)嘌呤核苷酸(G)取代，也可寫(xiě)成118A/G或118A>G。
(2)對(duì)于單個(gè)基因密碼子導(dǎo)致氨基酸轉(zhuǎn)換的多態(tài)性編碼也可以用相互轉(zhuǎn)換的氨基酸的來(lái)標(biāo)記。例如：丁酰膽堿酯酶基因多態(tài)性Asp70Gly是指此蛋白質(zhì)中第70個(gè)氨基酸－甘氨酸被天冬氨酸取代。
三、藥物基因組學(xué)的研究?jī)?nèi)容
基因多態(tài)性是藥物基因組學(xué)的研究基礎(chǔ)。藥物效應(yīng)基因所編碼的酶、受體、離子通道及基因本身作為藥物作用的靶，是藥物基因組學(xué)研究的關(guān)鍵所在。這些基因編碼蛋白大致可分為三大類:藥物代謝酶、藥物作用靶點(diǎn)、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等。其中研究最為深入的是麻醉藥物與藥物代謝酶CYP45O酶系基因多態(tài)性的相關(guān)性[1，2，3]。
基因多態(tài)性可通過(guò)藥物代謝動(dòng)力學(xué)和藥物效應(yīng)動(dòng)力學(xué)改變來(lái)影響藥物作用，對(duì)于臨床較常用的、治療劑量范圍較窄的、替代藥物較少的麻醉藥物尤其需引起臨床重視。
（一）基因多態(tài)性對(duì)藥物代謝動(dòng)力學(xué)的影響
基因多態(tài)性對(duì)藥物代謝動(dòng)力學(xué)的影響主要是通過(guò)相應(yīng)編碼的藥物代謝酶及藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和生物轉(zhuǎn)化等方面[3，4，5，6]。
1、藥物代謝酶
與麻醉藥物代謝有關(guān)的酶有很多，其中對(duì)細(xì)胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多。
（1）細(xì)胞色素P-450（CYP45O）
麻醉藥物絕大部分在肝臟進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，參與反應(yīng)的主要酶類是由一個(gè)龐大基因家族編碼控制的細(xì)胞色素P450的氧化酶系統(tǒng)，其主要成分是細(xì)胞色素P-450（CYP45O）。CYP45O組成復(fù)雜，受基因多態(tài)性影響，稱為CYP45O基因超家族。1993年Nelson等制定出能反應(yīng)CYP45O基因超家族內(nèi)的進(jìn)化關(guān)系的統(tǒng)一命名法：凡CYP45O基因表達(dá)的P450酶系的氨基酸同源性大于40%的視為同一家族（Family），以CYP后標(biāo)阿拉伯?dāng)?shù)字表示，如CYP2；氨基酸同源性大于55%為同一亞族（Subfamily），在家族表達(dá)后面加一大寫(xiě)字母，如CYP2D；每一亞族中的單個(gè)變化則在表達(dá)式后加上一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，如CYP2D6。
（2）丁酰膽堿酯酶
麻醉過(guò)程中常用短效肌松劑美維庫(kù)銨和琥珀酰膽堿，其作用時(shí)限依賴于水解速度。血漿中丁酰膽堿酯酶(假性膽堿酯酶)是水解這兩種藥物的酶，它的基因變異會(huì)使肌肉麻痹持續(xù)時(shí)間在個(gè)體間出現(xiàn)顯著差異。
2、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的多態(tài)性
轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白控制藥物的攝取、分布和排除。P-糖蛋白參與很多藥物的能量依賴性跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，包括一些止吐藥、鎮(zhèn)痛藥和抗心律失常藥等。P-糖蛋白由多藥耐藥基因（MDR1）編碼。不同個(gè)體間P-糖蛋白的表達(dá)差別明顯，MDR1基因的數(shù)種SNPs已經(jīng)被證實(shí)，但其對(duì)臨床麻醉的意義還不清楚。
（二）基因多態(tài)性對(duì)藥物效應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響
麻醉藥物的受體（藥物靶點(diǎn)）蛋白編碼基因的多態(tài)性有可能引起個(gè)體對(duì)許多藥物敏感性的差異，產(chǎn)生不同的藥物效應(yīng)和毒性反應(yīng)[7，8]。
1、藍(lán)尼定受體-1（Ryanodine receptor-1，RYR1）
藍(lán)尼定受體-1是一種骨骼肌的鈣離子通道蛋白，參與骨骼肌的收縮過(guò)程。惡性高熱（malignant hyperthermia，MH）是一種具有家族遺傳性的、由于RYR1 基因異常而導(dǎo)致RYR1存在缺陷的亞臨床肌肉病，在揮發(fā)性吸入麻醉藥和琥珀酰膽堿的觸發(fā)下可以出現(xiàn)骨骼肌異常高代謝狀態(tài)，以至導(dǎo)致患者死亡。
2、阿片受體
μ-阿片受體由OPRM1基因編碼，是臨床使用的大部分阿片類藥物的主要作用位點(diǎn)。OPRM1基因的多態(tài)性在啟動(dòng)子、內(nèi)含子和編碼區(qū)均有發(fā)生，可引起受體蛋白的改變。嗎啡和其它阿片類藥物與μ-受體結(jié)合而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜及呼吸抑制。不同個(gè)體之間μ-阿片受體基因的表達(dá)水平有差異，對(duì)疼痛刺激的反應(yīng)也有差異，對(duì)阿片藥物的反應(yīng)也不同。
3、GABAA 和 NMDA受體
γ-氨基丁酸A型（GABAA）受體是遞質(zhì)門(mén)控離子通道，能夠調(diào)節(jié)多種麻醉藥物的效應(yīng)。GABAA受體的亞單位（α、β、γ、δ、ε和θ）的編碼基因存在多態(tài)性（尤其α和β），可能與孤獨(dú)癥、酒精依賴、癲癇及精神分裂癥有關(guān)，但尚未見(jiàn)與麻醉藥物敏感性有關(guān)的報(bào)道。N-甲基-D-天門(mén)冬氨酸（NMDA）受體的多態(tài)性也有報(bào)道，但尚未發(fā)現(xiàn)與之相關(guān)的疾病。
（三）基因多態(tài)性對(duì)其它調(diào)節(jié)因子的影響
有些蛋白既不是藥物作用的直接靶點(diǎn)，也不影響藥代和藥效動(dòng)力學(xué)，但其編碼基因的多態(tài)性在某些特定情況下會(huì)改變個(gè)體對(duì)藥物的反應(yīng)。例如，載脂蛋白E基因的遺傳多態(tài)性可以影響羥甲基戊二酸單酰輔酶A（HMG-CoA）還原酶抑制劑（他汀類藥物）的治療反應(yīng)。鮮紅色頭發(fā)的出現(xiàn)幾乎都是黑皮質(zhì)素-1受體（MC1R）基因突變的結(jié)果。MC1R基因敲除的老鼠對(duì)麻醉藥的需求量增加。先天紅發(fā)婦女對(duì)地氟醚的需要量增加，熱痛敏上升而局麻效力減弱。
四、苯二氮卓類藥與基因多態(tài)性
大多數(shù)苯二氮卓類藥經(jīng)肝臟CYP45O代謝形成極性代謝物，由膽汁或尿液排出。常用的苯二氮卓類藥物咪唑安定就是由CYP3A代謝，其代謝產(chǎn)物主要是1-羥基咪唑安定，其次是4-羥基咪唑安定。在體實(shí)驗(yàn)顯示不同個(gè)體咪唑安定的清除率可有五倍的差異。
地西泮是另一種常用的苯二氮卓類鎮(zhèn)靜藥，由CYP2C19和CYP2D6代謝。細(xì)胞色素CYP 2C19的G681A多態(tài)性中A等位基因純合子個(gè)體與正常等位基因G純合子個(gè)體相比，地西泮的半衰期延長(zhǎng)4倍，可能是CYP2C19的代謝活性明顯降低的原因。A等位基因雜合子個(gè)體對(duì)地西泮代謝的半衰期介于兩者之間。這些基因的差異在臨床上表現(xiàn)為地西泮用藥后鎮(zhèn)靜或意識(shí)消失的時(shí)間延長(zhǎng)[9，10]。
五、吸入麻醉藥與基因多態(tài)性
到目前為止，吸入麻醉藥的藥物基因組學(xué)研究主要集中于尋找引起藥物副反應(yīng)的遺傳方面的原因，其中研究最多的是MH。藥物基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)RYR1基因變異與MH密切相關(guān)，現(xiàn)在已知至少有23種不同的RYR1基因多態(tài)性與MH有關(guān)。
與MH不同，氟烷性肝炎可能源于機(jī)體對(duì)在CYP2E1作用下產(chǎn)生的氟烷代謝產(chǎn)物的一種免疫反應(yīng)，但其發(fā)生機(jī)制還不十分清楚 [7，11]。
六、神經(jīng)肌肉阻滯藥與基因多態(tài)性
神經(jīng)肌肉阻滯藥如琥珀酰膽堿和美維庫(kù)銨的作用與遺傳因素密切相關(guān)。血漿中丁酰膽堿酯酶(假性膽堿酯酶)是一種水解這兩種藥物的酶，已發(fā)現(xiàn)該酶超過(guò)40種的基因多態(tài)性，其中最常見(jiàn)的是被稱為非典型的（A）變異體，其第70位發(fā)生點(diǎn)突變而導(dǎo)致一個(gè)氨基酸的改變，與應(yīng)用肌松劑后長(zhǎng)時(shí)間窒息有關(guān)。如果丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態(tài)性雜合子(單個(gè)等位基因)表達(dá)，會(huì)導(dǎo)致膽堿酯酶活性降低，藥物作用時(shí)間通常會(huì)延長(zhǎng)3～8倍；而丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態(tài)性的純合子(2個(gè)等位基因)表達(dá)則更加延長(zhǎng)其恢復(fù)時(shí)間，比正常人增加60倍。法國(guó)的一項(xiàng)研究表明，應(yīng)用多聚酶鏈反應(yīng)（PCR）方法，16例發(fā)生過(guò)窒息延長(zhǎng)的病人中13例被檢測(cè)為A變異體陽(yáng)性。預(yù)先了解丁酰膽堿酯酶基因型的改變，避免這些藥物的應(yīng)用可以縮短術(shù)后恢復(fù)時(shí)間和降低醫(yī)療費(fèi)用[6，12]。
七、鎮(zhèn)痛藥物與基因多態(tài)性
μ-阿片受體是臨床應(yīng)用的阿片類藥的主要作用部位。5%～10%的高加索人存在兩種常見(jiàn)μ-阿片受體基因變異，即A118G和G2172T。A118G變異型使阿片藥物的鎮(zhèn)痛效力減弱。另一種阿片相關(guān)效應(yīng)—瞳孔縮小，在118G攜帶者明顯減弱。多態(tài)性還可影響阿片類藥物的代謝。
阿片類藥物的重要的代謝酶是CYP2D6。可待因通過(guò)CYP2D6轉(zhuǎn)化為它的活性代謝產(chǎn)物－嗎啡，從而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。對(duì)33名曾使用過(guò)曲馬多的死者進(jìn)行尸檢發(fā)現(xiàn)，CYP2D6等位基因表達(dá)的數(shù)量與曲馬多和O－和N－去甲基曲馬多的血漿濃度比值密切相關(guān)，說(shuō)明其代謝速度受CYP2D6多態(tài)性的影響。除CYP2D6外，美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。已證實(shí)CYP3A4在其它阿片類藥如芬太尼、阿芬太尼和蘇芬太尼的代謝方面也發(fā)揮重要作用。
有報(bào)道顯示兒茶酚O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)基因與痛覺(jué)的產(chǎn)生有關(guān)。COMT是兒茶酚胺代謝的重要介質(zhì)，也是痛覺(jué)傳導(dǎo)通路上腎上腺素能和多巴胺能神經(jīng)的調(diào)控因子。研究證實(shí)Val158Met COMT基因多態(tài)性可以使該酶的活性下降3～4倍。Zubieta等報(bào)道，G1947A多態(tài)性個(gè)體對(duì)實(shí)驗(yàn)性疼痛的耐受性較差，μ-阿片受體密度增加，內(nèi)源性腦啡肽水平降低[13～16]。
八、局部麻醉藥與基因多態(tài)性
羅哌卡因是一種新型的酰胺類局麻藥，有特有的S-(-)-S對(duì)應(yīng)體，主要經(jīng)肝臟代謝消除。羅哌卡因代謝產(chǎn)物3-OH-羅哌卡因由CYP1A2代謝生成，而4-OH-羅哌卡因、2-OH-羅哌卡因和2-6-pipecoloxylidide (PPX)則主要由CYP3A4代謝生成。CYP1A2的基因多態(tài)性主要是C734T和G2964A。Mendoza等對(duì)159例墨西哥人的DNA進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)CYP1A2基因的突變率為43%。Murayama等發(fā)現(xiàn)日本人中CYP1A2基因存在6種導(dǎo)致氨基酸替換的SNPs。這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)藥物代謝動(dòng)力學(xué)的研究、個(gè)體化用藥具有重要意義[17，18，19]。
九、總結(jié)與展望
