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基因組學的意義范文第1篇

【關鍵詞】肺癌；PTEN基因；免疫組織化學

ABSTRACT:ObjectiveTostudytheproteinexpressionlevelandclinicalsignificanceofthetumorsuppressorgenePTENinprimarylungcancer.MethodsWedetectedtheproteinexpressionofPTENgeneinparaffinspecimensof56casesoflungcancerand3specimensofnormallungtissuesbySPimmunohistochemistry.Results①ThepositiverateofPTENproteinexpressionwashigherinnormallungtissuesthaninlungcancerspecimens,whileitwaslowerinSCLCthaninNSCLC.②ThepositiverateofexpressionofPTENproteinbecamelowerasthedifferentiationleveldecreasedinthe56casesoflungcancerspecimens.③ThepositiverateofexpressionofPTENproteinwashigherinpatientswithlungcancerofstageⅠandⅡthanthatinstageⅢandⅣ.④ThepositiverateofexpressionofPTENproteinwas26.32%in19casesoftransfusedspecimens,whichwasobviouslylowerthanthatinnon-transfusedspecimens.ConclusionTheexpressionofPTENgeneisrelatedtoclassificationcriteriaoflungcancer,malignancydegree,clinicalstageandlymphnodetransfusion.

KEYWORDS:lungcancer;phosphataseandtensinhomologuedeletedfromchromosome10gene(PTEN);immunohistochemistry

腫瘤的發生是多階段、多步驟和多基因改變的過程，腫瘤的惡性表型是多種因素相互作用導致正常細胞惡變的結果，而癌基因的激活和抑癌基因的失活在腫瘤的發生發展中起重要作用。對抑癌基因的研究不僅在探索腫瘤發生的分子生物學機制方面有重要意義，而且在腫瘤的預防、治療、誘導分化、凋亡、衰老等方面也有重大價值。PTEN基因(phosphataseandtensinhomologuedeletedfromchromosome10gene)又稱MMAC1(mutatedinmultipleadvancedcancersgene)或TEP1(TGF-regulatedandepithelialphosphatase1gene)，是1997年由Steck等［1］3個研究小組分別發現并命名的一種新的抑癌基因(簡稱PTEN)。現已證實該基因的突變、失活與多種腫瘤的發生發展密切相關。為探討原發性支氣管肺癌中PTEN基因的蛋白表達與肺癌發生發展的關系，我們用免疫組織化學方法對56例肺癌患者石蠟標本及3例正常肺組織標本進行了研究。

1材料與方法

1.1材料

所有標本均取自西安交通大學醫學院第二附屬醫院病理科2001年至2004年間石蠟包埋標本，56例經病理學檢查證實為原發性肺癌。其中男性39例，女性17例；年齡36-75歲，平均55歲。所有患者術前均未接受化療、放療及免疫治療。根據WHO(1981)肺癌的分類標準進行組織學分類，根據腫瘤的分級標準(組織結構、異型性等)進行病理分級。其中鱗癌23例、腺癌20例、小細胞肺癌13例；病理分級為分化良好的17例、中等分化24例、分化不良15例。TNM分期按UICC(1997)標準進行：Ⅰ期12例、Ⅱ期18例、Ⅲ期15例、Ⅳ期11例。肺門和(或)縱隔淋巴結轉移及遠處轉移(簡稱轉移)：有轉移19例、無轉移37例。3例正常肺組織為對照，來自手術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試劑盒均購于北京中山生物公司。標本經甲醛溶液固定，石蠟包埋，連續切片3張，厚5μm，常規蘇木素-伊紅(HE)染色復查診斷。免疫組化檢測步驟：一抗稀釋濃度1∶50，常規脫蠟后微波爐抗原修復，4℃過夜，PBS洗；二抗37℃30min，PBS洗；加鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物酶溶液，37℃30min，PBS洗；DAB顯色，蘇木素復染。用已知陽性切片作陽性對照，PBS代替一抗作陰性對照。

1.3結果判定

參照Fromowitz等的方法［2］。首先按染色強度評分：0分為無色，1分為淡黃色，2分為棕黃色，3分為棕褐色；再按陽性細胞所占的百分比評分：0分為陰性，1分為陽性細胞≤10%，2分為11%-50%，3分為51%-75%，4分為＞75%。染色強度與陽性細胞百分比的分值乘積>3分為免疫組化反應陽性。

1.4統計學分析

應用SPSS12.0統計軟件進行統計分析，數據以均值±標準差(x±s)表示，計數資料組間的比較均采用卡方檢驗，P<0.05認為差異具有統計學意義。

2結果

2.1PTEN蛋白在肺癌組織中的定位

陽性染色主要位于癌細胞質(膜)，癌細胞核也有部分表達；陽性產物呈棕黃色彌漫分布(圖1)。

2.2PTEN蛋白表達與肺癌一般臨床特征的關系

PTEN在56例肺癌患者中的表達陽性率為37.50%，其中PTEN表達陽性的患者平均年齡為(53.35±8.70)歲，表達陰性的患者平均年齡為(54.90±9.25)歲，兩者相比無統計學差異(P>0.05)；39例男性患者中PTEN陽性表達率為41.03%，17例女患者中為29.14%，兩者相比亦無統計學意義(P>0.05)。

2.3PTEN蛋白表達與肺癌病理類型的關系

56例肺癌患者PTEN蛋白表達的陽性率為50.00%，其中23例鱗癌中的陽性率為60.87%，20例腺癌中的陽性率為55.00%，兩者比較無統計學意義(P>0.05)；13例小細胞癌中的陽性表達率為23.08%，其PTEN陽性率明顯低于前兩者，且具有顯著性差異(P<0.05)。說明PTEN在小細胞肺癌中的陽性表達低于非小細胞肺癌，提示PTEN的蛋白表達與肺癌的病理類型有關。

2.4PTEN蛋白表達與肺癌分化程度的關系

在56例肺癌患者中，隨著分化程度的降低，PTEN的蛋白表達陽性率也隨之下降，分化良好者較中等分化者PTEN表達陽性率為高，但差異無統計學意義(P>0.05)；而分化不良者與前兩者相比PTEN蛋白陽性表達率明顯降低，且差異有統計學意義(P<0.05，表1)。表1PTEN蛋白表達與肺癌分化程度的關系（略）

2.5PTEN蛋白表達與肺癌臨床分期及轉移的關系

Ⅰ、Ⅱ期患者的PTEN蛋白陽性表達率相近，差異無統計學意義(P>0.05)。Ⅲ、Ⅳ期患者的PTEN蛋白表達陽性率明顯降低，與Ⅰ、Ⅱ期相比差異有統計學意義(P<0.05)。提示隨著病變的進展，PTEN的表達率呈下降趨勢。在19例有轉移的患者中，PTEN表達陽性率為26.32%，明顯低于無轉移者，經統計學分析，兩者之間的差異具有統計學意義(P<0.05，表2)。表2PTEN的蛋白表達與肺癌臨床分期及轉移的關系（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育［4］；②通過G1期阻滯或誘導細胞凋亡機制，抑制細胞生長；③抑制端粒酶的活性；④抑制細胞的遷移、鋪展和局部黏附。許多研究顯示，PTEN基因的缺失、突變或表達產物的失活，影響肺癌的發生、發展。Kohno等［5］檢測了40株肺癌細胞系，發現15株小細胞肺癌中6株發生了PTENDNA純合性丟失，25株非小細胞肺癌中2株發生了PTENDNA純合性丟失，2株有無活性突變和錯義突變，小細胞肺癌的PTEN失表達率似乎高于非小細胞肺癌，說明PTEN在肺癌的發生、發展中作為一個抑癌基因發揮作用。且有研究顯示，PTEN蛋白表達水平的高低與患者的病理分級及預后有關，患者預后越差，惡性度越高，PTEN蛋白水平越低。提示PTEN可能參與了肺癌的發生、發展及浸潤和轉移。

本研究結果顯示，肺癌組織中PTEN基因的蛋白表達主要分布于癌細胞質，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。這與Hager等［6］對腎細胞癌的相關研究相似。盡管不同年齡、性別患者的PTEN基因的蛋白表達不同，但差異甚微，提示PTEN基因的表達與患者的年齡、性別無關。實驗中，肺癌組織PTEN基因的蛋白表達陽性率為50%，正常肺組織PTEN基因的蛋白表達陽性率為93.27%，肺癌組織PTEN基因的蛋白表達顯著低于正常肺組織，認為原發性支氣管肺癌中PTEN基因的蛋白表達下調，提示PTEN基因的蛋白表達缺失在肺癌的發生中可能起重要作用。但Hosoya等［7］報道PTEN基因的突變率只有13.30%，遠遠低于本實驗檢測到的PTEN基因的蛋白表達缺失率(由陽性率計算)50%。其原因可能是：①影響PTEN基因的蛋白表達的因素很多，如PTEN基因的純和性丟失或突變、PTEN基因的雜合性丟失、PTEN基因啟動子的甲基化、非翻譯區的微小病變等均可導致該基因的低表達或不表達；②在PTEN基因復制、轉錄、翻譯以及翻譯后修飾的水平也可發生PTEN基因的低表達或不表達。

目前的一些研究結果提示，PTEN基因的變異與肺癌的不同病理類型有關［8-9］。Zhang等［10］研究顯示，PTEN在小細胞肺癌中的缺失率達44%，高于非小細胞肺癌(24%)，提示PTEN的缺失在肺癌，尤其是小細胞肺癌的發生發展中起一定作用。本研究顯示PTEN基因蛋白表達在非小細胞肺癌中的陽性率明顯高于小細胞肺癌中的表達陽性率(鱗癌60.87%、腺癌55.00%、小細胞癌23.08%)，說明PTEN基因的表達與腫瘤的組織類型密切相關，尤其在小細胞肺癌中可能發揮重要作用。

關于PTEN基因與肺癌病理分級，臨床分期的關系，國內外報道不多。Sano等［11］研究發現PTEN基因表達水平的高低與神經膠質瘤患者的病理分級相關，PTEN基因表達水平越低，說明腫瘤的惡性程度越高，臨床分期越晚，預后也就越差。本實驗結果也顯示分化不良的肺癌PTEN基因的蛋白表達陽性率低于分化良好和中等分化者，且臨床分期越晚，PTEN基因的蛋白陽性表達率也越低，提示PTEN基因表達與腫瘤的惡性程度、臨床分期密切相關，表達水平越低，臨床分期越晚，腫瘤的惡性程度越高。

Salvesen等［12］報道子宮內膜癌PTEN啟動子甲基化患者很容易發生淋巴結轉移。本實驗也顯示有淋巴結轉移的肺癌患者PTEN基因的蛋白表達明顯低于無淋巴結轉移者，提示PTEN基因的低表達與淋巴結轉移有關，表達陽性率越低，越容易發生淋巴結轉移。這可能是因為PTEN基因低表達的肺癌患者失去了PTEN對FAK介導的細胞浸潤、轉移和生長的抑制作用，從而發生淋巴結轉移。

PTEN基因的蛋白在肺癌組織中的表達較正常肺組織中的表達有所降低，說明PTEN基因的低表達可能在肺癌的發生發展過程中起重要作用。該基因的表達與肺癌患者的年齡、性別無關，而與肺癌的病理類型、組織的分化程度、臨床分期、以及有無淋巴結轉移密切相關，表明PTEN基因可能作為判斷肺癌病情嚴重程度及預后的指標，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。

【參考文獻】

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基因組學的意義范文第2篇

【摘要】 目的:觀察血管內皮生長因子在痔瘡組織中的表達及臨床意義。方法:收集武漢市第八醫院肛腸科手術切取的痔瘡組織40例，另取痔瘡組織周圍正常組織5例作對照。應用免疫組織化學方法檢測痔瘡組織及周圍正常組織中血管內皮生長因子的表達，利用HPIAS-2000圖像分析系統測定血管內皮生長因子在以上兩組中表達的平均光密度和平均陽性面積率。結果:痔瘡組血管內皮細胞內血管內皮生長因子呈陽性表達，正常對照組血管內皮細胞內血管內皮生長因子呈陰性表達。 免疫組織化學結果表明痔瘡組血管內皮細胞內血管內皮生長因子表達明顯高于正常組織血管內皮細胞，有顯著性差異（ P

【關鍵詞】 痔瘡; 血管內皮生長因子; 免疫組化

痔是人類常見的一種疾病。痔被認為是直腸下端或肛管存在豐富的靜脈叢，如果在一處或數處發生擴張或曲張，即成為痔，亦即痔是突出的靜脈團，是各種原因造成的血管病變，但確切機制還不清楚。血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）又稱血管通透性因子，是目前所知作用最強的一種促血管生長因子，是新生血管形成的中心調控因子和血管內皮細胞特異的有絲分裂原。血管內皮生長因子的過量表達對血管內皮細胞的異常增殖及小血管的過度形成起重要作用。本課題應用免疫組織化學的方法研究了VEGF與痔形成的關系，旨在進一步探討痔瘡形成的確切機制。

1材料和方法

1.1材料

1.1.1材料來源 收集武漢市第八醫院肛腸科手術切取的痔瘡組織40例，另取痔瘡組織周圍正常組織5例作對照。其中男性25例，女性15例。患者術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HE染色和免疫組織化學S-P法檢測血管內皮生長因子（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（北京中山生物技術有限公司）;超敏即用型S-P通用型免疫組織化學試劑盒（福州邁新生物有限公司）;DAB顯色試盒及多聚賴氨酸（北京中山生物技術有限公司）。

2.2主要儀器YWY781型醫用微波儀（250W，50Hz），浙江臨安電子器材廠生產;家用高壓鍋。

2.3方法

2.3.1常規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S-P法檢測VEGF相關抗原主要步驟:①組織切片5μm，常規脫蠟至水，蒸餾水洗;② 3%過氧化氫，37℃孵育10min以抑制內源性過氧化物酶活性，PBS洗4×5min;③ VEGF采用微波抗原修復（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;⑤ 一抗VEGF37℃孵育1 h，PBS洗4×5min;⑥ 生物素標記的二抗，37℃孵育10 min，PBS洗4×5min;⑦ 鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶復合物37℃孵育10 min，PBS洗4×5min;⑧ DAB顯色液顯色，自來水沖洗終止反應;⑨ 蘇木精復染，脫水，透明，封片。用PBS代替一抗作為陰性對照。

2.4免疫組織化學結果判斷 VEGF相關抗原以胞漿出現棕黃色顆粒為陽性反應。陰性對照組除細胞核染成藍色外，胞漿內無棕黃色反應物。 采用HPIAS-2000高清晰度彩色病理圖文報告管理系統（同濟千屏影像公司）對VEGF表達進行定量分析，每張切片隨機選取5個完整而不重疊的高倍鏡視野（×400），測定每個視野下VEGF陽性反應的平均光密度、陽性反應面積和所有細胞總面積，計算陽性面積率。以每例5個視野的平均光密度、陽性面積率的平均值作為該例的測量值。陽性面積率=單位面積中陽性反應的總面積/單位面積中細胞的總面積×100%

2.5統計學處理對各組免疫組織化學反應陽性顆粒的平均光密度、陽性面積率作單因素方差分析和SNK- q檢驗，檢驗水準α 為 0.05。

3結果

3.1HE染色正常對照組可見肛管黏膜下為海綿狀的血管組織，并有豐富的動、靜脈吻合管，又稱為直腸海綿體，是由血管、平滑肌、彈力纖維和結締組織所構成的，其血管和結締組織結構正常。痔瘡組可見病變區血管擴張，血液淤滯，組織水腫，血凝塊形成，以及纖維斷裂。有部分嚴重病例可見局部組織壞死、糜爛出血。

轉貼于

3.2VEGF的表達痔瘡組血管內皮細胞胞漿內可見較多棕黃色顆粒沉積，VEGF表達呈陽性;正常對照組血管內皮細胞胞漿內無棕黃色顆粒沉積，VEGF表達呈陰性。圖像分析結果顯示:痔瘡組中VEGF的平均光密度為0.1853±0.0211，正常對照組中VEGF的平均光密度為0.1043±0.0117;痔瘡組中VEGF的陽性面積率為0.3761±0.0527，正常對照組中VEGF的陽性面積率為0.0869±0.0183。見表1。

表1 VEGF在痔瘡組和正常對照組中表達的平均光密度和陽性面積率（略）

注:* 痔瘡組與正常對照組比較， 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。目前認為成痔的原因與解剖、感染、便秘、不良的排便習慣、飲食習慣、遺傳、職業、疾病、妊娠和分娩等各種因素有關［1］。常見有以下幾種原因: ①習慣性便秘，腹壓增加; ②經常吃刺激性食物及飲酒;③慢性腹瀉; ④門靜脈壓力增高; ⑤妊娠、盆腔腫瘤、排尿困難等; ⑥年老體弱、肌肉無力、組織松弛。“肛墊”又稱痔的原發區，是痔現代概念的解剖生理學基礎［2］，是肛管黏膜下為海綿狀的血管組織，并有豐富的動、靜脈吻合管，又稱為直腸海綿體，是由血管、平滑肌、彈力纖維和結締組織所構成的。肛墊上皮有精細的辨別覺，有多種化學性和機械性受體，可引發保護性反射，對維持正常排便活動有著極其重要的意義。肛墊黏膜下層有豐富的動靜脈吻合管，使肛墊靜脈叢的功能接近動脈血管。從18世紀開始，痔被認為是直腸下端或肛管存在豐富的靜脈叢［3］，如果在一處或數處發生擴張或曲張，即成為痔，亦即痔是突出的靜脈團，是各種原因造成的血管病變。血管內皮生長因子又稱血管通透因子（Vascular permea-bility factor，VPF）或血管調理素（Vasculotropin），是1989年 Ferrara［4］等在牛垂體濾泡星狀細胞體外培養液中首先純化出來的糖蛋白。隨后在鼠垂體前葉腫瘤細胞系AtT20、人單核細胞、鼠神經膠質瘤細胞系等細胞培養液中也純化出了VEGF蛋白。VEGF是已知最強的血管通透劑，可達組胺的50000倍，且不能被組胺抑制劑所阻斷［5］。VEGF可以增加毛細血管后靜脈和小靜脈的通透性，其作用機制是:VEGF結合血管內皮細胞在管腔外側VVO（vesiculo-vacuolar organelle）的細胞器上［6，7］，VEGF 作用后，引起 VVO囊液泡間膜的開啟，促進大分子物質跨內膜轉運;血管通透性的增加導致間質水腫，血液中的血漿蛋白、纖維蛋白質、液體等外滲，引起細胞外基質改變，為血管內皮遷移提供支架，在多種細胞因子和蛋白溶酶的協同作用下，遷移的細胞分裂增殖形成新生血管芽［8］。VEGF能特異性地促血管內皮細胞分裂增殖，促血管生成，同時增加血管通透性，使血管內成份滲漏，為血管內皮的遷移及血管形成提供基質。從我們的實驗結果顯示:痔瘡組血管內皮細胞胞漿內可見較多棕黃色顆粒沉積，VEGF表達呈陽性;正常對照組血管內皮細胞胞漿內無棕黃色顆粒沉積，VEGF表達呈陰性。痔瘡組血管內皮細胞內血管內皮生長因子表達明顯高于正常組織血管內皮細胞，有顯著性差異（ P

參考文獻

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3 王佑華，邴宇翔. 消痔栓的主要藥效學研究. 湖北中醫學院學報， 2001，3（3）:46～47.

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基因組學的意義范文第3篇

一、基因工程在醫學美容領域的應用

目前，基因工程在醫學美容領域主要應用在兩個方面：細胞因子的應用和核酸的應用。

其中細胞生長因子主要包括酸性成纖維生長因子AFGF、堿性成纖維生長因子BFGF、表皮生長因子EGF、重組轉化生長因子RTGF等。這些生長因子的應用范圍各有不同，都可以較好地應用于醫學美容領域。

根據基因工程的研究結果，AFGF是作用最廣泛的生長因子，是一類來源于中胚層和神經外胚層的具有廣泛生物學活性的細胞生長因子，對組織創傷、神經系統疾病有突出的治療效果。該因子可促進組織創傷愈合、血管生成、骨骼修復、潰瘍愈合、眼晶狀體再生、神經組織修復、神經突起的生長以及胚胎的發育與分化。應用在美容上，AFGF還具有美白作用。不僅如此，它還可以調控人體同源基因，指導性吸收核苷酸和核酸，達到外用內調的作用。

二、組織工程在醫學美容領域的應用

組織工程是一門新興的交叉學科，所涉及到的研究領域包括細胞生物學、免疫學、材料科學等。組織工程研究主要包括四個方面：種子細胞、生物材料、構建組織和器官的方法與技術以及組織工程的臨床應用。

目前，臨床上常用的組織修復途徑大致有s?種，即：自體組織移植、異體組織移植和應用人工代用品。第一個組織工程產品人工皮膚已于1997年3月經美國FDA批準上市，這種產品是器官基因公司培養出來的，被稱為“適移植”的活性皮膚，它由新生兒的包皮細胞培植而成，呈層狀結構，與正常人的皮膚極為相似，能分泌人體皮膚膠原、生長因子和結構性蛋白，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逐漸轉移到“適移植”活性皮膚中去，愈合不留瘢痕。人工皮膚的問世使整形美容的發展方向起了劃時代的變化，從此，人體的皮膚缺陷不再需要從自身的皮膚移植。

我國在組織工程方面的貢獻也是頗為顯著的，1996年世界上第一個在裸鼠背上復制“人耳”形成人耳廓形態軟骨的試驗由我國科學家完成，引起國際醫學界的轟動。目前，國內關于組織工程的研究對象主要是骨和軟骨，其次為皮膚。

三、基因工程和組織工程交叉學科在醫學美容領域的應用

基因工程和組織工程交叉學科在醫學美容領域的應用集中表現在生物緩釋材料在美容整形上的應用。

基因組學的意義范文第4篇

【關鍵詞】癌；肝細胞；NF-κB；免疫組織化學；表達

文章編號：1009-5519（2008）12-1746-03 中圖分類號：R73 文獻標識碼：A

核轉錄因子（NF）-κB是與免疫球蛋白κ輕鏈增強子B區結合，具有和某些基因上啟動子區固定核苷酸序列結合而啟動該基因轉錄的蛋白質。NF-κB是具有多向性調節作用的核轉錄因子，可調控多種基因(免疫、炎癥反應、病毒和原癌基因)的轉錄表達[1]。激活的NF-κB參與癌癥的啟動、發生及發展過程，在炎癥性相關的肝癌（HCC）發生發展中呈高表達，在肝細胞炎癥與癌變間起橋梁作用，其中包括肝臟免疫炎癥反應相關基因、肝炎病毒相關基因和原癌基因的轉錄表達。在肝癌組織中異常激活，可抑制細胞凋亡，促進肝細胞存活，與肝癌的發生發展密切相關[2]。本文采用免疫組織化學方法，分析了按自身配對法留取的肝癌患者術后肝癌的癌灶組織和癌周組織標本中NF-κB表達、胞內分布及其臨床病理特征。

1 材料和方法

1.1 研究對象：于2005～2007年間，按自身配對法收取南通大學附屬醫院原發性肝癌患者35例(男29例，女6例)術后新鮮肝臟組織，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檢查外，其余置組織-85℃保存。35份標本中肝癌腫塊直徑≥5 cm 7例，

1.2 試劑與標本切片：兔抗人NF-κB多克隆抗體及S-P免疫組化試劑盒均購自武漢博士德生物工程有限公司。新鮮肝組織標本經取材，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 免疫組織化學分析NF-κB（S-P法）：NF-κB在癌組織和癌周組織中的表達均采用免疫組織化學S-P法。4 μm厚的組織切片按常規脫蠟、水化；雙氧水阻斷內源性過氧化物酶；高壓加熱法修復抗原；正常動物血清封閉非特異性結合；滴加NF-κB抗體，4 ℃過夜，磷酸鹽緩沖液(PBS)漂洗；滴加生物素標記的第二抗體，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苯胺(DAB)溶液，室溫顯色，蒸餾水洗滌；蘇木素復染。無水乙醇脫水透明、封片。OLYMPUS BX 50光學顯微鏡觀察、攝像。以0.01 mol/L PBS液(pH=7.5)分別替代一抗、二抗和SP試劑作陰性對照，已知表達NF-κB的肝癌組織作陽性對照。

1.4 NF-κB判斷標準：肝組織中NF-κB表達強度，以陽性細胞數≥10%作為陽性判斷標準，進而根據陽性細胞百分率分為NF-κB表達弱陽性(+)：陽性細胞數為10%～25%；NF-κB表達陽性(++)：陽性細胞數為26%～75%；NF-κB表達強陽性(+++)：陽性細胞數>75%。

1.5 統計學處理：以stata7.0統計軟件分析和處理數據。計數資料以卡方檢驗或Fisher確切概率法分析和處理，以P

2 結果

2.1 肝癌組織中NF-κB表達的胞內分布與定位：肝癌組織及其癌周組織中NF-κB陽性表達呈棕黃色。癌組織中NF-κB表達呈巢狀分布，深染，細胞胞漿和細胞胞核均呈陽性；而它對應的癌周組織NF-κB陽性表達，主要定位于胞漿，而細胞核無明顯的陽性著色。鏡下定性觀察肝癌組織中NF-κB表達強度明顯高于癌周組織。

2.2 肝癌與癌周組織中NF-κB表達差異：肝癌的癌灶組織與癌周組織中NF-κB表達差異見表1。

2.3 肝癌組織NF-κB表達的病理學特征分析：見表2。NF-κB在癌組織的陽性率為100%，其NF-κB表達強度與腫瘤的分化程度、腫瘤數目、HBsAg和腫瘤大小間的關系，經確切概率法分析，各組間均差異無顯著性(P>0.05)。

2.4 癌旁組織NF-κB表達的病理學特征分析：癌旁組織中NF-κB表達與癌灶組織相比，表達強度低，有近1/3的癌旁組織中未見NF-κB的表達。NF-κB表達的病理學特征見表3，NF-κB在癌旁組織的陽性率為68.6%(24/35)，NF-κB表達強度與分化程度、腫瘤數目、HBsAg、腫瘤直徑間的關系，經確切概率法分析，各組差異無顯著性(P>0.05)。

3 討論

NF-κB是一個具有廣泛生物活性的轉錄因子，受多種信號途徑調控，同時也調控多種信號途徑，作為細胞內信號傳遞的一個樞紐參與多種生理過程的調控，其表達異常會導致機體的多種病理改變[3]。NF-κB主要存在于胞質中，與NF-κB抑制蛋白(IκB)家族成員結合，形成無活性的三聚體。當其受到細胞因子、有絲分裂原、病毒等刺激后，IκBα通過磷酸化、泛素化而降解，從而使NF-κB的核定位信號暴露，NF-κB進入到細胞核內，與靶基因的κB位點結合，從而發揮其轉錄調節作用[4]。NF-κB在炎癥與腫瘤的聯系中起作用，是調控癌細胞凋亡的主要因子，能調節腫瘤的血管生成與侵襲能力[5]。我們采用免疫組織化學方法，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途徑中，NF-κB也許是腫瘤促進機制中最重要的一環，因為NF-κB是抗凋亡基因表達的主要激活子。研究中發現NF-κB的表達陽性率在肝癌組織明顯高于癌周組織，且陽性強度亦明顯高于癌周組織，對照臨床資料分析發現在肝癌組織中NF-κB的陽性率及強度與分化程度、腫瘤數目、腫瘤直徑均未見統計學差異，是否與病例選擇有關，還有待探討。NF-κB表達的定位分析發現，在肝癌組織中有點灶狀的胞核陽性，而在癌周組織未發現有胞核陽性，提示NF-κB在激活后進入胞核發揮其轉錄活性，從而參與肝癌的發生發展[6]。

HCC是由病毒、化學致癌物等多病因作用，因癌基因或癌相關基因激活、抗癌基因失活或胚胎期某些酶基因重新復活等諸多因素引起肝細胞生長失控而致癌變，經啟動、促進、演變多階段的發病過程，并與基因調控和表達等密切相關[7]。肝炎病毒(HBV和HCV)的慢性持續感染是肝癌發生的主要背景[8]。文獻報道HBV病毒感染誘導和激活NF-κB表達，但在本組資料中僅分析NF-κB表達與HBsAg之間的關系，結果顯示HBsAg陽性的病例癌組織與癌周組織NF-κB強度均有高于HBsAg陰性病例的趨勢，在統計學上未見有明顯差異。在肝癌組織中NF-κB表達與HBV復制的關系待進一步研究。

多基因、多階段癌基因或抑癌基因變異，構成肝癌發生、發展的分子基礎[9]。NF-κB表達，受多種信號途徑調控，同時也調控多種信號途徑，作為細胞內信號傳遞的一個樞紐參與多種生理過程的調控。肝癌發生過程中NF-κB過度表達，參與了肝癌的發生、發展[10]。NF-κB通過上調抗凋亡基因的表達等作用抑制細胞凋亡，從而參與腫瘤的發生發展，其在調控腫瘤的發生發展及凋亡的復雜信號網絡中處于中心環節，在肝細胞炎癥與癌變間起橋梁的關鍵作用，因此有望成為臨床上肝癌基因治療的理想靶點。

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[9] Thorgeirsson SS，Grisham JW.Molecular pathogenesis of human hep-atocellular carcinoma[J]. Nat Genet，2002，31：339.

基因組學的意義范文第5篇

藥物基因組學是伴隨人類基因組學研究的迅猛發展而開辟的藥物遺傳學研究的新領域，主要闡明藥物代謝、藥物轉運和藥物靶分子的基因多態性及藥物作用包括療效和毒副作用之間關系的學科。

基因多態性是藥物基因組學的研究基礎。藥物效應基因所編碼的酶、受體、離子通道作為藥物作用的靶，是藥物基因組學研究的關鍵所在。基因多態性可通過藥物代謝動力學和藥物效應動力學改變來影響麻醉藥物的作用。

基因多態性對藥代動力學的影響主要是通過相應編碼的藥物代謝酶及藥物轉運蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉運、代謝和生物轉化等方面。與麻醉藥物代謝有關的酶有很多，其中對細胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多。基因多態性對藥效動力學的影響主要是受體蛋白編碼基因的多態性使個體對藥物敏感性發生差異。

苯二氮卓類藥與基因多態性：咪唑安定由CYP3A代謝，不同個體對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為用藥后鎮靜時間的延長。

吸入麻醉藥與基因多態性：RYR1基因變異與MH密切相關，現在已知至少有23種不同的RYR1基因多態性與MH有關。氟烷性肝炎可能源于機體對在CYP2E1作用下產生的氟烷代謝產物的一種免疫反應。

神經肌肉阻滯藥與基因多態性：丁酰膽堿酯酶是水解琥珀酰膽堿和美維庫銨的酶，已發現該酶超過40種的基因多態性，其中最常見的是被稱為非典型的（A）變異體，與用藥后長時間窒息有關。

鎮痛藥物與基因多態性：μ-阿片受體是阿片類藥的主要作用部位，常見的基因多態性是A118G和G2172T。可待因和曲馬多通過CYP2D6代謝。此外，美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。兒茶酚O-甲基轉移酶(COMT)基因與痛覺的產生有關。

局部麻醉藥與基因多態性：羅哌卡因主要由CYP1A2和CYP3A4代謝。CYP1A2的基因多態性主要是C734T和G2964A，可能影響藥物代謝速度。

一直以來麻醉科醫生較其它專業的醫療人員更能意識到不同個體對藥物的反應存在差異。麻醉藥的藥物基因組學研究將不僅更加合理的解釋藥效與不良反應的個體差異，更重要的是在用藥前就可以根據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，達到真正的個體化用藥。

能夠準確預測病人對麻醉及鎮痛藥物的反應，一直是廣大麻醉科醫生追求的目標之一。若能了解藥物基因組學的基本原理，掌握用藥的個體化原則，就有可能根據病人的不同基因組學特性合理用藥，達到提高藥效，降低毒性，防止不良反應的目的。本文對藥物基因組學的基本概念和常用麻醉藥的藥物基因組學研究進展進行綜述。

一、 概述

二十世紀60年代對臨床麻醉過程中應用琥珀酰膽堿后長時間窒息、硫噴妥鈉誘發卟啉癥及惡性高熱等的研究促進了藥物遺傳學（Pharmacogenetics）的形成和發展，可以說這門學科最早的研究就是從麻醉學開始的。

藥物基因組學(Phamacogenomics)是伴隨人類基因組學研究的迅猛發展而開辟的藥物遺傳學研究的新領域，主要闡明藥物代謝、藥物轉運和藥物靶分子的基因多態性及藥物作用包括療效和毒副作用之間的關系。它是以提高藥物的療效及安全性為目標，研究影響藥物吸收、轉運、代謝、消除等個體差異的基因特性，以及基因變異所致的不同病人對藥物的不同反應，并由此開發新的藥物和用藥方法的科學。

1959年Vogel提出了“藥物遺傳學”，1997年Marshall提出“藥物基因組學”。藥物基因組學是藥物遺傳學的延伸和發展，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關系的學科。但藥物遺傳學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藥物作用的影響；而藥物基因組學除覆蓋藥物遺傳學研究范疇外，還包括與藥物反應有關的所有遺傳學標志，藥物代謝靶受體或疾病發生鏈上諸多環節，所以研究領域更為廣泛[1，2，3]。

二、基本概念

1．分子生物學基本概念

基因是一個遺傳密碼單位，由位于一條染色體(即一條長DNA分子和與其相關的蛋白)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的類型是單核苷酸多態性(single-nucleotide polymorphism，SNP)。目前為止，已經鑒定出13 000 000多種SNPs。突變和多態性常可互換使用，但一般來說，突變是指低于1%的群體發生的變異，而多態性是高于1%的群體發生的變異。

2．基因多態性的命名法：

(1)數字前面的字母代表該基因座上最常見的核苷酸(即野生型)，而數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堿基對上的腺嘌呤核苷酸(A)被鳥嘌呤核苷酸(G)取代，也可寫成118A/G或118A>G。

(2)對于單個基因密碼子導致氨基酸轉換的多態性編碼也可以用相互轉換的氨基酸的來標記。例如：丁酰膽堿酯酶基因多態性Asp70Gly是指此蛋白質中第70個氨基酸－甘氨酸被天冬氨酸取代。

三、藥物基因組學的研究內容

基因多態性是藥物基因組學的研究基礎。藥物效應基因所編碼的酶、受體、離子通道及基因本身作為藥物作用的靶，是藥物基因組學研究的關鍵所在。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、藥物轉運蛋白等。其中研究最為深入的是麻醉藥物與藥物代謝酶CYP45O酶系基因多態性的相關性[1，2，3]。

基因多態性可通過藥物代謝動力學和藥物效應動力學改變來影響藥物作用，對于臨床較常用的、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）基因多態性對藥物代謝動力學的影響

基因多態性對藥物代謝動力學的影響主要是通過相應編碼的藥物代謝酶及藥物轉運蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉運、代謝和生物轉化等方面[3，4，5，6]。

1、藥物代謝酶

與麻醉藥物代謝有關的酶有很多，其中對細胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多。

（1）細胞色素P-450（CYP45O）

麻醉藥物絕大部分在肝臟進行生物轉化，參與反應的主要酶類是由一個龐大基因家族編碼控制的細胞色素P450的氧化酶系統，其主要成分是細胞色素P-450（CYP45O）。CYP45O組成復雜，受基因多態性影響，稱為CYP45O基因超家族。1993年Nelson等制定出能反應CYP45O基因超家族內的進化關系的統一命名法：凡CYP45O基因表達的P450酶系的氨基酸同源性大于40%的視為同一家族（Family），以CYP后標阿拉伯數字表示，如CYP2；氨基酸同源性大于55%為同一亞族（Subfamily），在家族表達后面加一大寫字母，如CYP2D；每一亞族中的單個變化則在表達式后加上一個阿拉伯數字，如CYP2D6。

（2）丁酰膽堿酯酶

麻醉過程中常用短效肌松劑美維庫銨和琥珀酰膽堿，其作用時限依賴于水解速度。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，它的基因變異會使肌肉麻痹持續時間在個體間出現顯著差異。

2、藥物轉運蛋白的多態性

轉運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運，包括一些止吐藥、鎮痛藥和抗心律失常藥等。P-糖蛋白由多藥耐藥基因（MDR1）編碼。不同個體間P-糖蛋白的表達差別明顯，MDR1基因的數種SNPs已經被證實，但其對臨床麻醉的意義還不清楚。

（二）基因多態性對藥物效應動力學的影響

麻醉藥物的受體（藥物靶點）蛋白編碼基因的多態性有可能引起個體對許多藥物敏感性的差異，產生不同的藥物效應和毒性反應[7，8]。

1、藍尼定受體-1（Ryanodine receptor-1，RYR1）

藍尼定受體-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 基因異常而導致RYR1存在缺陷的亞臨床肌肉病，在揮發性吸入麻醉藥和琥珀酰膽堿的觸發下可以出現骨骼肌異常高代謝狀態，以至導致患者死亡。

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。OPRM1基因的多態性在啟動子、內含子和編碼區均有發生，可引起受體蛋白的改變。嗎啡和其它阿片類藥物與μ-受體結合而產生鎮痛、鎮靜及呼吸抑制。不同個體之間μ-阿片受體基因的表達水平有差異，對疼痛刺激的反應也有差異，對阿片藥物的反應也不同。

3、GABAA 和 NMDA受體

γ-氨基丁酸A型（GABAA）受體是遞質門控離子通道，能夠調節多種麻醉藥物的效應。GABAA受體的亞單位（α、β、γ、δ、ε和θ）的編碼基因存在多態性（尤其α和β），可能與孤獨癥、酒精依賴、癲癇及精神分裂癥有關，但尚未見與麻醉藥物敏感性有關的報道。N-甲基-D-天門冬氨酸（NMDA）受體的多態性也有報道，但尚未發現與之相關的疾病。

（三）基因多態性對其它調節因子的影響

有些蛋白既不是藥物作用的直接靶點，也不影響藥代和藥效動力學，但其編碼基因的多態性在某些特定情況下會改變個體對藥物的反應。例如，載脂蛋白E基因的遺傳多態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。鮮紅色頭發的出現幾乎都是黑皮質素-1受體（MC1R）基因突變的結果。MC1R基因敲除的老鼠對麻醉藥的需求量增加。先天紅發婦女對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性

大多數苯二氮卓類藥經肝臟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，其代謝產物主要是1-羥基咪唑安定，其次是4-羥基咪唑安定。在體實驗顯示不同個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靜藥，由CYP2C19和CYP2D6代謝。細胞色素CYP 2C19的G681A多態性中A等位基因純合子個體與正常等位基因G純合子個體相比，地西泮的半衰期延長4倍，可能是CYP2C19的代謝活性明顯降低的原因。A等位基因雜合子個體對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為地西泮用藥后鎮靜或意識消失的時間延長[9，10]。

五、吸入麻醉藥與基因多態性

到目前為止，吸入麻醉藥的藥物基因組學研究主要集中于尋找引起藥物副反應的遺傳方面的原因，其中研究最多的是MH。藥物基因組學研究發現RYR1基因變異與MH密切相關，現在已知至少有23種不同的RYR1基因多態性與MH有關。

與MH不同，氟烷性肝炎可能源于機體對在CYP2E1作用下產生的氟烷代謝產物的一種免疫反應，但其發生機制還不十分清楚 [7，11]。

六、神經肌肉阻滯藥與基因多態性

神經肌肉阻滯藥如琥珀酰膽堿和美維庫銨的作用與遺傳因素密切相關。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，已發現該酶超過40種的基因多態性，其中最常見的是被稱為非典型的（A）變異體，其第70位發生點突變而導致一個氨基酸的改變，與應用肌松劑后長時間窒息有關。如果丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態性雜合子(單個等位基因)表達，會導致膽堿酯酶活性降低，藥物作用時間通常會延長3～8倍；而丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態性的純合子(2個等位基因)表達則更加延長其恢復時間，比正常人增加60倍。法國的一項研究表明，應用多聚酶鏈反應（PCR）方法，16例發生過窒息延長的病人中13例被檢測為A變異體陽性。預先了解丁酰膽堿酯酶基因型的改變，避免這些藥物的應用可以縮短術后恢復時間和降低醫療費用[6，12]。

七、鎮痛藥物與基因多態性

μ-阿片受體是臨床應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μ-阿片受體基因變異，即A118G和G2172T。A118G變異型使阿片藥物的鎮痛效力減弱。另一種阿片相關效應—瞳孔縮小，在118G攜帶者明顯減弱。多態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CYP2D6轉化為它的活性代謝產物－嗎啡，從而發揮鎮痛作用。對33名曾使用過曲馬多的死者進行尸檢發現，CYP2D6等位基因表達的數量與曲馬多和O－和N－去甲基曲馬多的血漿濃度比值密切相關，說明其代謝速度受CYP2D6多態性的影響。除CYP2D6外，美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。已證實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揮重要作用。

有報道顯示兒茶酚O-甲基轉移酶(COMT)基因與痛覺的產生有關。COMT是兒茶酚胺代謝的重要介質，也是痛覺傳導通路上腎上腺素能和多巴胺能神經的調控因子。研究證實Val158Met COMT基因多態性可以使該酶的活性下降3～4倍。Zubieta等報道，G1947A多態性個體對實驗性疼痛的耐受性較差，μ-阿片受體密度增加，內源性腦啡肽水平降低[13～16]。

八、局部麻醉藥與基因多態性

羅哌卡因是一種新型的酰胺類局麻藥，有特有的S-(-)-S對應體，主要經肝臟代謝消除。羅哌卡因代謝產物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的基因多態性主要是C734T和G2964A。Mendoza等對159例墨西哥人的DNA進行檢測，發現CYP1A2基因的突變率為43%。Murayama等發現日本人中CYP1A2基因存在6種導致氨基酸替換的SNPs。這些發現可能對藥物代謝動力學的研究、個體化用藥具有重要意義[17，18，19]。

九、總結與展望