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个体化药学

ALDH2(Glu504Lys)基因型检测与个体化用药

文章来源:张蕾 发布时间:2015-01-29 17:41:39 浏览次数:

    乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase,ALDH2)是存在于线粒体内的一种重要的蛋白酶,是ALDH同工酶中的一种,ALDH是一种四联体蛋白,它是一个基因家族,口前人们已经发现19种ALDH基因,在其19种同工酶中,存在于肝脏线粒体内的ALDH2活性最强。ALDH2是乙醇代谢的关键酶,与生物氧化关系密切,可以催化硝酸甘油产生外源性一氧化氮(NO),防止乙醛对膜的脂质过氧化,减少活性氧代谢产物对细胞的损害。其参与心血管疾病的病理生理过程,成为重要风险因子,成为近年来国内外学者研究的热点。

    人类ALDH2基因位于12号染色体,包含13个外显子,存在高度遗传多态性。现已发现ALDH2基因在12号外显子504位点存在一个点突变, 出现碱基置换: G-A, 该位点在辅酶结合位点的连接结构中发挥重要作用,这个位点突变使ALDH2失去结合辅酶的能力,造成酶活性的丧失,使具有正常催化活性的野生型GG等位基因ALDH2*1变为丧失催化能力的突变型等位基因ALDH2*2,人群中该酶基因型有3种情况,具有正常催化活性野生纯合子型:ALDH2*1/1;活性下降的杂合子型:ALDH2*1/2(约为正常ALDH2活性的6.25%),催化活性失去的突变纯合子型ALDH2*2/2。ALDH2基因的遗传多态性在不同的地域、民族、人种中其频率不同。研究发现突变型无活性的ALDH2*2等位基因在欧洲和非洲基本缺失,而在中国、日本、韩国等亚洲人群分布相对普遍,约30%-50%的个体都携带有ALDH2(Glu504Lys)突变。

    ALDH2(Glu504Lys)突变基因携带者是许多临床疾病的高危患者[8, 9],并决定着硝酸甘油的药效,目前受到临床高度重视。舌下含服硝酸甘油片是抗冠心病心绞痛急性发作的常规首选方法,一般在用药后5-10 min内症状缓解。硝酸甘油是一种前体药物,需经过体内一系列过程转化为具有生物活性的一氧化氮(NO)而发挥作用。但该药的临床有效性常因人而异,有些患者服用之后并无疗效。研究发现,人体内的ALDH2具有硝酸酯酶活性,是催化硝酸甘油转化为亚硝酸盐,生成有效代谢物一氧化氮的关键,ALDH2酶活性可能与硝酸甘油的疗效密切相关。研究发现,G1u504蛋白对硝酸甘油的催化活性大约是Lys蛋白的10倍,舌下含服硝酸甘油的ALDH22 (G1u504 Lys)基因携带者对硝酸甘油反应较ALDH2*1/*1个体显著降低。因此,如果病人基因中携带有ALDH2(Glu504Lys)突变,乙醛脱氢酶2的硝酸酯酶活性会降低10倍以上,使硝酸甘油无法产生一氧化氮,难以发挥药效。检测ALDH2基因型可为医生合理使用硝酸甘油提供有力参考,确定适合服用硝酸甘油的患者,减少用药无效导致的意外死亡。

             ALDH2基因多态性与硝酸酯酶活性及乙醛脱氢酶活性的关系


    

    ALDH2基因多态性也与酒精在人体内的分解代谢有关。ALDH2(Glu504Lys)基因突变使乙醛脱氢酶活性也降低10倍以上,使酒精在体内从乙醇→乙醛→乙酸→水、二氧化碳的代谢过程受阻,大量乙醛滞留在体内,给身体造成伤害,除了损伤肝脏导致脂肪肝、肝硬化,甚至肝癌,还与增加食道癌、口咽癌和胃癌、冠心病、心肌梗死等风险相关。ALDH2基因正常的人,能及时将酒精完全分解为水和二氧化碳,适度饮酒有利于健康;而ALDH2基因突变的人,不能快速的完成酒精代谢过程,如果饮酒不当,将会对身体造成严重损害。检测ALDH2基因型,能够指导人们根据自己的基因型正确饮酒,从而减少酒精引起的身体伤害,真正做到健康饮酒。

   目前,开展ALDH2(Glu504Lys)基因检测已经纳入全国多个地区的医保目录,开始成为针对普通大众的医学诊疗服务内容之一,该项目实施可指导硝酸甘油用药和揭示酒精代谢能力,将有助于推动个体化诊疗的发展,也代表着未来临床药学的发展方向,有着重要的临床指导意义和使用价值。

 

参考文献

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