[发明专利]尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶1A常见突变检测基因芯片及其使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基因检测芯片，更具体地说是用于检测与恶性肿瘤、免疫抑制、精神疾病治疗药物的反应性密切，以及遗传性高胆红素血症诊断相关的尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶1A(简称UGT1A)常见重要基因突变的基因检测芯片。

背景技术：

恶性肿瘤死亡率居我国总体死亡率首位，约180/10万人，是威胁人们健康的第一杀手。而精神疾病发病率也随着加快的生活节奏而猛增，拒统计，在大城市精神疾病的发生率已达13％左右。我国高血压患病人数更是高达1.3亿。在目前和将来很长一段时间内，药物仍将是以上重大疾病治疗的主要手段。移植手术的日益成熟为许多患者带来希望，而术后的免疫抑制剂也成为不可或缺的重要治疗手段。UGT1A家族存在于肝脏、肾脏、肠道等重要组织，代谢胆红素(功能缺失可导致遗传性高胆红素血症)、类固醇激素等内源性物质，更重要的是参与上述疾病治疗药物的代谢，如抗恶性肿瘤药(伊立替康)、抗精神病药物(丙咪嗪、拉莫三嗪、氯丙嗪、氯氮平等)、免疫抑制剂(霉酚酸)、高血压治疗药物(beta受体阻滞剂)等等。UGT1A的代谢能力决定药物体内有效浓度，因此与他们的药物反应(包括疗效和毒副作用)密切相关。

药物反应的个体差异是临床上普遍的现象，产生这种差异的原因有许多，包括环境因素，如性别、年龄、体重、疾病状况在内的多种因素都可以导致不同病人对同一种药物的反应存在差别，然而20多年来的遗传药理学研究结果表明其中最重要、最根本的因素是遗传因素，即药物代谢酶、转运体和受体(药物作用靶点)的基因多态性导致了其编码蛋白的功能改变，进一步使血药浓度和药物敏感性显著不同，一言以蔽之，遗传变异导致了药物反应个体差异。

以抗肿瘤药物伊立体康为例，属喜树碱类化疗药，伊立体康为母药，在体内转化为活性成分SN-38，通过抑制拓扑异构酶发挥抗癌作用。SN-38在体内代谢主要通过UGT1A1，UGT1A1功能下降可以导致体内SN-38浓度过高也可能造成严重的不良反应：血样腹泻以及粒细胞减少。UGT1A1突变纯合子个体因UGT1A1功能明显减低，在使用伊立体康化疗时，不良反应的发生率明显升高。依据一系列的规范大规模临床试验结果，美国FDA于2005年修改伊立体康说明书，明确指出建议在使用伊立体康之前进行UGT1A1突变的检测。

UGT1A是一个超家族，由位于2q37的基因簇编码，所有UGT1A家族成员共用第2-5外显子(编码C末端)，有各自的第一外显子(编码N末端)和内含子区。因为UGT1A家族有共同的C末端，所以，有一定的底物重叠性。但也因为其单独的底物结合域，而具有一定的底物特异性。如伊立体康主要由UGT1A1代谢，但也有UGT1A7、UGT1A9的参与。正因为此底物的重叠性，使得在研究某个UGT1A酶突变功能时，需要明确UGT1A家族其他成员的遗传背景是否统一。又因为共用的2-5外显子区突变罕见，人群意义不大，所以对UGT1A家族的基因多态性研究，应着重于UGT1A家族各个第一外显子区或启动子区单倍型的研究。这就需要一个高通量的办法，同时检测多个个体的UGT1A家族重要突变位点。

经过长期研究，目前国内外已发现UGT1A的多个基因突变与相应药物的反应性(疗效和毒副反应)密切相关，目前发现的突变位点有200个之多，我们从中挑选突变功能意义强，以及根据我们的实验数据，在中国人群中频率高，人群意义大的位点，共17个(表1)。

表1UGT1A常见重要基因突变及其功能意义

以上所述的UGT1A的基因突变与恶性肿瘤、精神病、免疫抑制、高血压等的相关药物在人体内的反应性密切相关，这里所说的反应性包括了药物的疗效和安全性两个方面。现在医生都是采用经验用药，往往同种疾病进程的人，采用相同的治疗。虽然，服用药物剂量相同，但是体内药物浓度却存在明显差异。体内浓度过高，造成不良反应；而体内药物浓度过低，就会导致治疗失败。上述提到的UGT1A1指导伊立体康用药，就是非常经典的案例。因此利用各种基因检测技术在治疗之前先确定病人的上述UGT1A基因突变位点的基因型，根据检测的结果调整患者的用药种类与剂量。例如，出现UGT1A1突变携带者，医生可推荐使用其他化疗方案，或者减量使用伊立体康，或者在使用伊立体康前就采取预防不良反应的措施。这样“量体裁衣”的个体化用药模式，可以使药物发挥最佳的疗效，而且最大限度地防止不良反应的发生。