专利名称：药物相关基因型别数据库、基因分型及药物反应检测的制作方法
技术领域：
本发明涉及基因检测领域，特别涉及一种药物反应相关基因的基因型别数据库，药物反应相关基因的基因分型方法，以及药物反应作用的检测方法。
背景技术：
药物反应个体差异是临床常见的问题。临床上的许多药物仅对部分患者有效，据估计，哮喘、心血管以及精神病治疗药物有效率约为60%，多达40%的患者疗效不理想甚至无效。同时，部分患者对于常规治疗药物容易产生不良反应。美国流行病学研究表明，
6.7%的病人曾经发生过严重的副反应，其中0.32%是致命的，是住院病人的第4 6大死亡原因。造成药物反应个体差异的因素有许多，包括性别、年龄、体重等多个方面，其中最主要的是遗传因素，包括药物代谢、转运以及作用靶点基因的遗传多态性。进入机体的药物主要在肝脏、小肠内经过I相(氧化还原、水解反应)和II相(结合反应)代谢后排除体外。参与I相代谢反应的酶类主要为CYP450家族，其中研究较多的为CYP1、CYP2以及CYP3亚家族。编码这些酶基因的多态性明显影响酶的活性，从而影响药物在体内的代谢。如普萘洛尔是CYP2D6的重要底物，在不同个体中的血药浓度最多可相差20倍，中国人群中CYP2D6*10等位基因的突变高达51.6%，是导致中国人群中CYP2D6代谢活性下降的主要原因。参与II相反应的酶类包括巯嘌呤甲基转移酶(TPMT)、N-乙酰基转移酶(NATs)、尿核苷二磷酸葡萄糖苷酰转移酶(UGTlAl)等。其中TPMT基因为纯和突变的白血病患者，对于常规剂量的6-巯基嘌呤会产生严重的毒性，导致严重的骨髓抑制和肝损害。药物转运相关蛋白突变可导致机体药物累积浓度过高，或降低细胞内的药物浓度。研究显示多要耐性基因ABCBl (MDRl)其突变与多种抗癌药物的抗性密切相关。根据个体基因型的检测来辅助指导临床用药剂量或针对性用药，能有效减少和避免不良反应的发生，达到最佳的治疗效果。目前针对药物相关的基因多态性检测如PCR/RFLP、探针杂交等，大多存在检测位点少，通量低的不足，其中用于多态性检测最新的技术为基于多重PCR的芯片杂交技术，但是也存在检测位点数量限制且检测位点必须为已知的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种药物反应相关基因的基因标准型别数据库，及以该数据库为基础的快速检测药物反应相关基因的基因分型的方法和药物反应作用的检测方法。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:本发明公开了一种构建药物反应相关基因的基因标准型别数据库的方法，包括以下步骤:将药物反应相关基因的基因型别的突变信息对应的特定序列与人类全基因组标准序列进行比对，获得药物反应相关基因的特定序列与人类全基因组标准序列在每个碱基位置上的对应关系；根据比对获得的碱基对应关系，将药物反应相关基因的基因型别转换成相对于人类全基因组标准序列的基因型，获得药物反应相关基因的标准化基因型别。
优选的，药物反应相关基因包括选自ABCB1、ABCG2、ADRBl、APC、ARGl、ASL、ASSl、BCHE, BRAF, CDKN2A、CPSl、CYP19A1、CYP1A2、CYPlBl、CYP2B6、CYP2C19、CYP2C9、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7、CYP4F2、DPYD, EGFR、EGRl、ERBB2、F2、F5、G6PD、GSTAl、HLA-B、KIT、KRAS、MTHFR、NAGS、NAT1、NAT2、NRAS、OTC、RNRl、SLCOIB1、SULTIA1、TPMT、TYMS、UGTlAU VKORCU XRCCl等48个人类药物反应相关基因的至少一种。进一步的，上述方法还包括，将药物反应相关基因定位于人类全基因组标准序列上，确定药物反应相关基因编码序列的起始位置和终止位置，获得药物反应相关基因的基因型别突变信息对应的特定序列。优选的，药物反应相关基因的基因型别突变信息对应的特定序列包含药物反应相关基因的编码序列的起始位置上游5000bp至编码序列终止位置下游的500bp区域。优选的，人类全基因组标准序列为hgl9。本发明的另一方面，还公开了一种由本发明提供的数据库构建方法所构建的药物反应相关基因的基因标准型别数据库。进一步的,药物反应相关基因的基因标准型别数据库中，药物反应相关基因的各标准化基因型别对应有药物反应作用的相关信息；优选的，药物反应相关基因包括以下48个人类药物反应相关基因中的至少一种。表I人类药物反应相关基因
权利要求
1.一种构建药物反应相关基因的基因标准型别数据库的方法，其特征在于，包括以下步骤: 将药物反应相关基因的基因型别突变信息对应的特定序列与人类全基因组标准序列进行比对，获得药物反应相关基因的特定序列与人类全基因组标准序列在每个碱基位置上的对应关系； 根据所述对应关系，将药物反应相关基因的基因型转换成以人类全基因组标准序列为标准的基因型，获得药物反应相关基因的标准化基因型别； 其中，任选地，所述药物反应相关基因包括选自ABCBl、ABCG2、ADRBl、APC、ARGl、ASL、ASSl、BCHE, BRAF、CDKN2A、CPSl、CYP19A1、CYP1A2、CYPlBl、CYP2B6、CYP2C19、CYP2C9、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7、CYP4F2、DPYD、EGFR、EGR1、ERBB2、F2、F5、G6PD、GSTA1、HLA-B、KIT、KRAS、MTHFR、NAGS、NAT1、NAT2、NRAS、OTC、RNR1、SLCOIB1、SULTIA1、TPMT、TYMS, UGTIA U VKORCI, XRCCI等48个人类药物反应相关基因的至少一种； 任选地,进一步包括步骤,定位药物反应相关基因于人类全基因组标准序列上，确定药物反应相关基因编码序列的起始位置和终止位置，获得药物反应相关基因的基因型别突变信息对应的特定序列； 任选地，所述药物反应相关基因的基因型别突变信息对应的特定序列包含药物反应相关基因的编码序列的起始位置上游5000bp至编码序列终止位置下游的500bp区域； 任选地，所述人类全基因组标准序列为hgl9。
2.一种药物反应相关基因的基因标准型别数据库，其特征在于，所述数据库采用权利要求I所述的方法构建。
3.根据权利要求1所述的药物反应相关基因的基因标准型别数据库，其特征在于:所述药物反应相关基因的基因标准型别数据库中，药物反应相关基因的各标准化基因型别对应有药物反应作用的相关信息； 任选地，所述药物反应相关基因包括选自ABCB1、ABCG2、ADRBl、APC、ARGl、ASL、ASSl、BCHE, BRAF, CDKN2A、CPSl、CYP19A1、CYP1A2、CYPlBl、CYP2B6、CYP2C19、CYP2C9、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7、CYP4F2、DPYD, EGFR、EGRl、ERBB2、F2、F5、G6PD、GSTAl、HLA-B、KIT、KRAS、MTHFR、NAGS、NAT1、NAT2、NRAS、OTC、RNRl、SLCOIB1、SULTIA1、TPMT、TYMS、UGTlAU VKORCU XRCCl 基因的至少一种。
4.一种药物反应相关基因的基因分型方法，所述方法包括:获取待测样本药物反应相关基因的外显子序列，采用高通量测序平台测序并进行数据分析，将分析结果与权利要求2任意一项所述的药物反应相关基因的基因标准型别数据库进行比较，从而得到待测样本的基因型别。
5.一种药物反应作用的检测方法，所述方法包括:获取待测样本药物反应相关基因的外显子序列，采用高通量测序平台测序并进行数据分析，将分析结果与权利要求3所述的药物反应相关基因的基因标准型别数据库进行比较，得到待测样本的基因型别，并根据基因型别对应的药物反应作用信息获得待测样本的药物反应作用结果。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于:所述获取待测样本药物反应相关基因的外显子序列的过程包括， A、制备能够捕获药物反应相关基因外显子序列的芯片，所述芯片上含有与药物反应相关基因外显子序列反向互补的募核昔酸探针； B、用待测样本的基因组DNA制备序列捕获文库，包括将待测样本基因组DNA打断为200 500bp大小的片段，进行末端处理后扩增得到序列捕获文库； C、将步骤B制备得到的序列捕获文库与步骤A的芯片杂交，从而获取得到待测样本的药物反应相关基因外显子文库。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述步骤A中，所述芯片含有能分别与48个人类药物反应相关基因的所有外显子序列反向互补的寡核苷酸探针，寡核苷酸探针的长度为 55-105bp ； 所述步骤B中，待测样本基因组DNA打断为200 300bp大小的片段。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述步骤B中，末端处理包括进行末端修复形成平末端磷酸化 的DNA片段，并在平末端DNA的3’末端加上“A”碱基，并进一步连接标签。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述步骤C中，杂交之前将来自多个不同待测样本的序列捕获文库混合后再同时与步骤A的芯片杂交，每个文库带有不同的Index碱基序列而相互区别，所述Index碱基序列长度优选为6 8bp。
10.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于:所述测序后的数据分析包括， i、过滤去掉影响信息分析的低质量测序序列，ii.以人类全基因组标准序列为参考序列，将步骤i得到的序列用比对软件进行比对，比对软件优选用SOAP或BWA ； ii1、选取比对到目标区域的序列进行后续分析，所述目标区域是指药物反应相关基因外显子序列所在区域； iv、数据质控合格后进行变异分析，所述变异分析包括检测以下中的至少一种:单核苷酸多态性SNP、插入和删除INDEL、结构性变异SV、拷贝数变异CNV。
全文摘要
本发明公开了一种药物反应相关基因的标准基因型数据库及其构建方法，先将突变信息对应的特定序列与人类全基因组标准序列进行比对，获得特定序列与人类全基因组标准序列的对应关系；然后根据该对应关系，将基因型转换成相对于人类全基因组标准序列的标准基因型。在此基础上，本发明公开了药物反应相关基因型，药物作用的检测方法。本发明的数据库为药物反应相关基因型提供统一标准，为临床用药提供了更精确的依据。基因分型和药物作用检测方法涵盖48个人类药物反应相关基因，可对其所有已知的突变位点及对应的药物信息进行多样本的同时检测。基因分型方法还可对未知的多态性位点进行检测，为研究发现新的影响药物反应的多态性位点奠定基础。
文档编号C12Q1/68GK103198238SQ201210002898
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者刘晓, 张伟, 徐怀前, 苏政, 王冠, 杨焕明 申请人:深圳华大基因科技有限公司, 深圳华大基因研究院