药物基因组学解决方案-AgenaBioscience

研究论著198例儿童哮喘4种基因多态性分布特征及个体化治疗效果分析刘勇 陆婉秋【摘要】 目的 探讨4种儿童哮喘相关基因位点的多态性分布特征，分析药物基因检测结果在指导哮喘患儿个体化治疗中的临床疗效，为哮喘患儿的个体化治疗提供新的临床依据。

方法 收集396例非急性发作期轻-中度哮喘患儿，选取其中198例作为干预组，采集口腔黏膜脱落细胞，对IL -13基因R110Q （IL -13 R110Q ）、IL -4基因-590C>T（IL -4-590C>T ）、β2肾上腺素能受体基因R16G （ADRB2 R16G ）和IgE 高亲和力受体β链基因E237G （FcER1B E237G ）4个基因位点的多态性及哮喘药物基因进行检测，分析儿童哮喘基因多态性的分布特征；余198例未行4个基因位点的多态性及哮喘药物基因检测的哮喘患儿作为对照组。

2组哮喘患儿均使用吸入性糖皮质激素（ICS ）治疗，其中干预组根据哮喘药物基因检测结果选择相应的ICS 类型，随访3个月，分别于入组时、治疗1个月、治疗3个月进行儿童哮喘控制测试评分，评价个体化用药治疗疗效。

结果 IL -13 R110Q 位点AA 、AG 、GG 的基因型频率分别为7.1%、40.4%、52.5%，IL -4-590C>T 位点TT 、CT 、CC 的基因型频率分别为74.3%、22.2%、3.5%，ADRB2 R16G 的AA 、AG 、GG 基因型频率分别为44.4%、38.4%、17.2%，FcER1B E237G 的AA 、AG 、GG 基因型频率分别为69.2%、26.8%、4.0%；治疗3个月干预组儿童呼吸和哮喘控制测试评分、儿童哮喘控制测试评分、哮喘控制测试评分均优于对照组（P 均< 0.05）。

结论 IL -13、IL -4、ADRB2及FcER1B 基因多态性具有自身的分布特点，患儿在根据药物基因检测结果进行个体化治疗后哮喘可获改善。

飞行时间质谱（MALDI-TOF）法SNP分析（PCR），就选TERMIPol-DNA聚合酶关键词：MALDI-TOF，SNP，单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms，SNP）主要指基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性，是人类可遗传的变异中最常见的一种。

SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500~1000个碱基对中就有1个，估计其总数可达300万个甚至更多。

SNP在CG序列上出现最为频繁，而且多是C→T。

遗传疾病诊断、致病候选基因研究、药物筛选研究、分子标记辅助育种、群体遗传研究等领域都会涉及到SNP分型分析。

SNP基因分型的常见方法有：Taqman 探针法、SNaPshot法、飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）分型、HRM（高分辨率熔解曲线）分型等技术平台。

其中，基于时间飞行质谱（MALDI-TOF）完成的SNP检测准确率可达99.9%，除了准确性高、灵活性强、通量大、检测周期短等优势外，最有吸引力的应该还是它的性价比。

飞行时间质谱平台（MALDI-TOF）是国际通用的基因单核苷酸多态性（SNP）的研究平台，该方法凭借其科学性和准确性已经成为该领域的新标准。

为此，我们推荐使用Solis BioDyne，增强掺入非常规核苷酸效率的TERMIPol ®DNA 聚合酶，适合用于MALDI-TOF质谱法和其他引物延伸平台：* 如上产品均已通过了Bruker与 Agena BioScience平台的验证以Agena平台为例：《MassARRA系统》原理：首先通过PCR扩增出含有SNP位点的一段DNA（SNP位点前后各50bp左右），然后用SAP酶去除掉PCR 体系中剩余的脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP）和引物，然后加入一单碱基延伸引物，其3’末端碱基紧挨SNP位点，采用四种ddNTP替代dNTP。

这样，探针在SNP位点处仅延伸一个碱基，连接上的ddNTP与SNP位点的等位基因对应。

药物质量控制的新方法与技术药物质量控制是保障药物安全有效的重要环节，近年来，随着科技的发展和创新，出现了许多新的方法和技术来提高药物质量的控制水平。

本文将介绍一些新的药物质量控制方法和技术，并探讨其在药品生产中的应用前景。

一、基于人工智能的质量控制人工智能（Artificial Intelligence，AI）在医药领域的应用日益广泛，对药物质量控制也带来了新的解决方案。

通过运用深度学习等技术，可以对药物的成分、纯度以及物理化学属性进行精确的预测和分析。

AI在药物生产过程中的应用，可以实时监测生产环境，提醒操作员进行合理的调整，从而减少生产中的误差，保证药物的质量。

二、基因测序技术在药物质量控制中的应用基因测序技术的快速发展也为药物质量控制带来了革新。

通过对药物中所含基因的分析和测序，可以准确了解药物的来源和成分，确保药物的质量稳定。

同时，基因测序技术还可以帮助药企进行源头溯源，追踪药物在生产和流通过程中的变化，发现问题并进行有效的调整和干预，从而提高药物的质量。

三、纳米技术在药物质量控制中的应用纳米技术是指在纳米尺度范围内对物质进行处理和操控的技术。

在药物质量控制中，纳米技术可以用于药物的制备、包装和传递过程中，实现对药物的精确控制。

通过纳米技术的应用，可以提高药物的溶解性、稳定性和药效，从而保证药物在使用过程中的质量和疗效。

四、在线监测技术在药物质量控制中的应用传统的药物质量控制方式主要依赖于离线抽样和化验的方式，这种方式存在着时间延迟和样品选择的主观性等问题。

而在线监测技术则可以实时监测药物的质量参数，提供准确的数据支持。

通过在线监测技术，药企可以及时发现生产过程中的异常情况，并进行调整和优化，从而保证药物的质量。

五、仿生学在药物质量控制中的应用仿生学是研究生物现象和生物系统以及其组成部分的学科，通过模仿和应用生物系统的特性，可以提高药物质量控制的准确性和效率。

例如，借鉴昆虫嗅觉系统的特点，可以开发出高灵敏度的药物检测传感器；仿生学的研究还可以帮助药物研发和制备过程中的优化，提高药物的质量和可控性。

AGENA核酸质谱（AGENA MassARRAY）是一种基于质谱技术的高通量核酸分析平台，用于检测和分析DNA和RNA 序列的变异、修饰和拷贝数变异等。

AGENA核酸质谱原理基于基因组中的多态性位点（SNP、Indel等）和甲基化位点的质谱分析。

其基本原理如下：
1. 扩增：首先，通过PCR或其他扩增方法，将感兴趣的DNA 或RNA片段扩增成大量的复制品。

2. 清除杂质：将扩增产物进行酶切或其他方法，去除扩增反应中的杂质。

3. 重组：将扩增产物与特定的引物混合，引物包含一个质谱标记（MassTag）和一个特异性引物序列。

4. 扩增：再次进行PCR扩增，此次扩增的目的是将引物序列扩增到足够的数量，以便后续的质谱分析。

5. 质谱分析：将扩增产物进行质谱分析。

AGENA核酸质谱使用基于时间飞行（Time-of-Flight）的质谱仪，通过测量分子离子的飞行时间和质量，确定分子的质量。

6. 数据分析：通过比对实验数据和参考数据，可以确定样本中的SNP、Indel或甲基化位点的存在与否。

AGENA核酸质谱技术具有高通量、高灵敏度和高分辨率的特点，可以同时分析数百个位点，适用于基因组学研究、临床诊断和药物研发等领域。

药物质量控制的新方法药物质量控制一直是制药行业的核心要素之一。

随着科学技术的不断进步，新的方法和技术已经被应用于药物质量控制领域，以提高药物的安全性和有效性。

本文将介绍几种新的药物质量控制方法，并探讨它们的优势和应用前景。

一、基于DNA测序技术的药物质量控制方法DNA测序技术是一种快速、高精度、高通量的生物学分析方法，已经广泛应用于基因组学研究。

近年来，越来越多的研究表明，DNA 测序技术也可以用于药物质量控制领域。

DNA测序技术可以用于分析药物中的DNA污染物。

通过对药物样品进行DNA测序，可以检测到其中的DNA污染物，并帮助制药企业更好地了解药物制备过程中可能出现的污染问题。

此外，DNA测序技术还可以用于检测药物的纯度和稳定性，以及预测药物与患者基因的相互作用。

基于DNA测序技术的药物质量控制方法具有高灵敏度、高准确度和高通量的特点。

与传统的药物质量控制方法相比，它能够提供更全面、更详细的信息，有助于制药企业及时发现和解决药物质量问题，提高药物的安全性和有效性。

二、基于质谱技术的药物质量控制方法质谱技术是一种用于分析和鉴定物质的方法，已经成为药物质量控制领域的重要工具之一。

近年来，随着质谱技术的不断发展和创新，基于质谱技术的药物质量控制方法也得到了广泛应用。

基于质谱技术的药物质量控制方法可以用于分析和鉴定药物中的成分。

通过质谱技术，可以准确地确定药物中的各种成分，并进一步评估其含量和纯度。

此外，质谱技术还可以检测药物中的有害物质和污染物，以保证药物的安全性。

基于质谱技术的药物质量控制方法具有高灵敏度、高分辨率和高选择性的特点。

与传统的药物质量控制方法相比，它能够提供更准确、更可靠的结果，有助于制药企业确保药物质量的一致性和稳定性。

三、基于人工智能的药物质量控制方法人工智能是近年来兴起的一种新兴技术，已经在各个领域展示了其强大的应用潜力。

在药物质量控制领域，人工智能也被广泛应用于药物质量分析和预测。

临床药物基因组学实施指南临床药物基因组学（Pharmaco genomics,PGx）实施指南是一套指导临床医生、药师和研究人员如何在医疗实践中应用药物基因组学知识的指导性文件。

这些指南通常由专业组织、学术机构或政府部门制定，旨在促进个体化医疗的实施，确保药物使用的安全性和有效性。

以下是临床药物基因组学实施指南可能包含的一些关键内容：1.药物基因组学的基本原理：介绍药物基因组学的定义、目的和基本概念。

解释基因变异如何影响药物代谢、转运和作用靶点，从而导致药物反应的个体差异。

2.基因检测的适应症和时机：明确哪些药物和疾病状态需要考虑进行基因检测。

推荐在药物治疗前、治疗中或治疗后的适当时机进行基因检测。

3.基因检测的方法和技术：介绍常用的基因检测技术，包括PCR、测序、芯片分析等。

指导如何选择合适的实验室和检测方法，确保检测结果的准确性和可靠性。

4.基因型和药物反应的关系：提供基因型与药物反应（如代谢速度、疗效和毒性）之间关系的科学证据。

推荐基于基因型的药物剂量调整和治疗方案。

5.个体化治疗策略：指导如何根据患者的基因型、疾病状态、药物特性和其他临床因素制定个体化治疗方案。

强调个体化治疗的优势和潜在挑战。

6.患者教育和沟通：提供如何向患者解释药物基因组学检测的重要性和可能的结果。

强调患者同意和隐私保护的重要性。

7.药物基因组学在药物研发中的应用：介绍药物基因组学在药物发现、临床试验和药品标签中的作用。

推荐药物研发过程中应考虑的基因变异和生物标志物。

8.持续教育和专业发展：强调临床医生和药师需要不断更新药物基因组学的知识和技能。

推荐相关的教育资源和学习材料。

9.伦理和法律考虑：讨论药物基因组学检测的伦理问题，如基因歧视、隐私保护和患者权益。

提供关于法律框架和监管要求的指导。

10.实施案例和研究：提供实际案例研究，展示药物基因组学在临床实践中的应用。

推荐进一步研究和临床试验的方向。

临床药物基因组学实施指南的制定和更新通常需要跨学科专家团队的参与，包括遗传学家、药理学家、临床医生、药师和其他相关专业人士。

药物基因组学的概念
药物基因组学（Pharmacogenomics，PGx）是一个新兴的交叉学科领域，旨在研究基因变异对药物反应的影响。

这一领域结合了基因组学、药理学和分子生物学等多个学科的知识，主要研究内容是如何运用基因序列的差异来预测和改善药物疗效和安全性。

药物基因组学的研究涵盖了从基因到药物治疗效果的全过程，包括药物的吸收、分布、代谢和排泄等环节，以及药物与作用靶点的相互作用。

通过对基因序列的深入研究，药物基因组学可以帮助我们理解不同个体对同一药物的反应差异，从而为个体化治疗提供科学依据。

此外，药物基因组学也为新药研发提供了新的视角和方法。

通过研究基因变异与药物反应的关系，可以预测新药在不同个体内的效果和安全性，有助于加速新药的研发进程并提高成功率。

同时，对于已经上市的药物，通过药物基因组学的研究可以发现新的用药人群和新的用药方式，从而拓展药物的适应症和应用范围。

尽管药物基因组学仍处于发展阶段，但随着相关技术的不断进步和研究的深入开展，我们有理由相信它在未来的医疗领域将发挥越来越重要的作用。

2020年癌症最新数据显示，肺癌的新发病例数约为220万，是全球第2大癌症，也是导致人类癌症死亡的主要原因［1,2］。

肺癌主要分为非小细胞肺癌（NSCLC ）和小细胞肺癌（SCLC ）两类，其中NSCLC 约占所有肺癌患者的85%以上［3］。

肺癌的预后与其诊断时的分期密切相关，有研究显示，Ⅰ期NSCLC 患者的5年生存率可达70%~90%，而晚期患者（III/IV 期）的生存率则很低［4,5］。

目前很多患者在初次诊断时就已处于肺癌晚期，导致肺癌的治疗困难，预后差，生存期短，因此，肺癌的早期诊断至关重要［6］。

目前广泛应用低剂量螺旋计算机断层扫描（LDCT ）进行肺癌筛查，可提高肺癌的早期发现率，并可使其死亡率降低20%，但存在假阳性率过高、有辐射风险和过度诊断等问题［7,8］，故迫切需要寻找更加准确、高效的生物标志物进行辅助诊断，提高肺癌早期诊断的精度。

DNA 甲基化是癌症的早期事件和伴随事件，在癌症的发生和发展中起着重要作用［9,10］，可被用作恶性肿瘤的早期诊断生物标志物［11］。

既往已有很多研究报道了基因甲基化与肺癌之间的关联性。

比如研究发现HOXA9、KRTAP8-1、CCND1和TULP2的甲基化水平有Peripheral blood KCNMA1methylation level is associated with the occurrence and progression of lung cancerZANG Zishan 1,QIAO Rong 2,ZHU Qiang 1,ZHOU Xiajie 1,GU Wanjian 3,HAN Baohui 2,YANG Rongxi 11Department of Epidemiology and Biostatistics,School of Public Health,Nanjing Medical University,Nanjing 211166,China;2Department of Pulmonary Medicine,Shanghai Chest Hospital,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200030,China;3Department of Clinical Laboratory,Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine,Nanjing 210029,China摘要：目的探究外周血中KCNMA1基因的甲基化水平与肺癌的相关性。

利用RFLP和SNP技术分析DNA多态性分布规律DNA是构成生命体的基本单位，其中含有许多基因，而基因的不同组合会导致种种特征和性状的产生。

因此，研究DNA序列和多态性，对于生物学和医学方面有着重要的意义。

某些疾病的发生与特定基因的突变息息相关。

体内的基因代表了人类的遗传信息，正是基因的多样性使人类具有巨大的遗传潜力。

遗传多样性的确定对于群体的进化历程、疾病的筛查和纯种物种的鉴别等领域都具有着重要的意义。

因此，在这篇文章中我将主要介绍两种比较常见的DNA多态性技术-- RFLP和SNP技术。

1. RFLP技术的原理与应用RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism 受限制酶切片段长度多态性）是利用特异性内切酶切割某位点DNA，生成不同长度的DNA片段，从而观察不同酶切型的频率分布。

其原理是分子杂交，即使用已知序列的探针与限制性酶切割的DNA片段杂交，然后进行电泳分离，以显示出探针的目标序列的多态性。

RFLP技术已经被广泛应用于分子进化学、生物物种鉴定、遗传精准诊断、疾病的遗传分析等领域。

例如，曾经报道了RFLP技术被用来鉴别非洲大象品种、判断植物中基因组DNA序列的差异性、生物种群和群体间的基因多样性等等。

2. SNP技术的原理与应用SNP（Single Nucleotide Polymorphism 单核苷酸多态性）是DNA多态性中最为常见的一种类型，通常发生在DNA中一对核苷酸(A-T、G-C)的一侧发生单碱基的变异，其最小可检测到5-10bp的单核苷酸差异，不同SNP型频率的多态性遗传在遗传学研究中具有重要作用。

SNP是目前最主要的基因标记类型之一，也是最常见的遗传变异形式之一。

SNP的检测方法主要有MassARRAY(Agena Bioscience)和TaqMan(Thermo Fisher Scientific)。

SNP技术已经广泛应用于人类遗传研究、医学和农业等领域。

TAGLN2基因单核苷酸多态性与广西扶绥县肝癌高发家系遗传易感性的关系郭辉;魏斐斐;蒋群湘;谢裕安【摘要】目的探讨TAGLN2基因rs2252815和rs2789422位点单核苷酸多态性与广西扶绥县原发性肝细胞癌(以下简称“肝癌”)高发家系遗传易感性的关系.方法选取广西扶绥县20个肝癌高发家系成员共79例,将其中肝癌患者20例设为肝癌高发家系肝癌组,将无肝癌的直系亲属成员59例设为肝癌高发家系非肝癌组;将10个正常对照家系的成员40例设为正常家系对照组.采用飞行时间质谱技术检测TAGLN2基因rs2252815和rs2789422位点的基因型和等位基因频率;采用非条件Logistic回归分析三组人群等位基因及基因型分布频率的差异.结果 TAGLN2基因rs2252815位点存在CC、CT和TT三种基因型,其中CC基因型19例、CT基因型47例、TT基因型51例(2例未检测出相应基因型);rs2789422位点存在CC、CT和TT三种基因型,其中CC基因型72例、CT基因型43例、TT基因型3例(1例未检测出相应基因型).肝癌高发家系肝癌组与肝癌高发家系非肝癌组或正常家系对照组进行比较,TAGLN2基因rs2252815和rs2789422位点CC、CT、TT基因型及等位基因C、T分布频率比较差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 TAGLN2基因rs2252815和rs2789422位点单核苷酸多态性与广西扶绥县肝癌家系遗传易感性之间无明显相关性.【期刊名称】《内科》【年(卷),期】2019(014)002【总页数】4页(P142-145)【关键词】肝细胞癌;TAGLN2基因;单核苷酸多态性;遗传易感性【作者】郭辉;魏斐斐;蒋群湘;谢裕安【作者单位】广西医科大学附属肿瘤医院,南宁市530021;桂林市人民医院,广西桂林市541002;柳州市人民医院,广西柳州市545006;广西医科大学附属肿瘤医院,南宁市530021【正文语种】中文【中图分类】R735.7肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，我国肝癌的发病率和死亡率在恶性肿瘤中居第四位和第二位[1]，严重威胁人民的生命安全。