1.研究背景 青光眼是全球目前位列第二的不可逆性致盲眼病，青光眼的防治研究具有非常重要的社会意义和经济意义。原发性开角型青光眼(POAG)是常见的青光眼类型，药物治疗是其主要治疗手段。国内外的研究和我们临床工作中观察发现抗青光眼药物效应存在明显的个体差异，症状和病程相似的患者使用相同药物的敏感性各不相同，同一患者使用不同药物的反应也有很大差异，正常眼压性青光眼对药物的敏感性明显不如其它青光眼类型，等等；在药物不良反应方面，只有小部分患者出现严重的不良反应，却导致治疗的失败，转向手术治疗，甚至危急生命[18]。POAG发病原因不明确，病情复杂多变，治疗效果不一，这些特点决定了POAG个体化治疗的重要性和必然性，只有实行个体化治疗，才能使每位POAG患者获得合适的、安全的治疗。单核苷酸多态性(SNP)的发现和SNP数据库的建立，使个体化用药成为可能。药物基因组学为个体化药物治疗的研究提供了研究工具。对SNP的深入研究发现存在于药物代谢酶、药物转运体和DNA修复基因的SNP影响药物的毒性和有效性，尤其是细胞色素氧化酶(P450)。这些研究基础使SNP成为预测个体药物反应最有希望的指标，并且相关研究进展迅速，SNP在个体化药物治疗研究中的应用日益广泛。眼科用药的个体化研究为数不多，尚在起步阶段。 噻吗心安(Timolol)作为我国POAG的一线用药，存在明显的药物反应个体差异。Timolol由P450中的部分亚酶在肝内代谢，主要相关代谢酶有CYP2D6、CYP1A2和CYP2C19等，这些酶已经被证实存在高度基因多态性，同时在其他医学领域，如心血管治疗学、肿瘤治疗学和精神病治疗学中，已经发现这些酶的基因多态性和药物反应的个体差异密切相关，基于这样思路，我们设计本研究，试图阐明P450SNP与Timolol反应个体差异的关系，作为青光眼个体化治疗的探索性研究。 2.实验方法 本研究共选取研究对象158例，均为POAG患者，单用0.5％Timolol滴眼液局部点眼控制眼压。其中按用药后眼压下降幅度分为显效(Ex)组、有效(Ut)组和无效(In)组，同时按用药后是否出现心动过缓分为不良反应(SE)组和无不良反应(NSE)组。提取80例POAG患者全血基因组DNA；根据数据库资料选取8个CYP2D6SNP、1个CYP1A2SNP、1个CYP2C9SNP和2个CYP2C19SNP作为检测位点；应用基因芯片分析法和SNPstream高通量检测方法确定各研究对象各位点基因型，计数各组各位点基因型频数和等位基因频数，应用卡方检验(SPSS13.0)进行统计分析判断各组间差异。 3.实验结果 ①Timolol药物反应个体差异 Timolol的降眼压幅度在158个POAG患者中存在很大的个体差异，为0～19mmHg，平均7.37±4.79mmHg(0.98±0.64KPa)。共有8名患者出现明显心率改变(复诊发现心率较首诊时降低20bpm或者心率低于60bpm者)，占5.06％，心率下降12～43bpm，平均23.38±9.69bpm。 ②P450SNPs各基因型在POAG患者中的分布 对80例POAG患者进行SNPstream分型检测，检测rs16947、1065569、5030866、5030867、5030862、1065852、1135840、1135833等8个CYP2D6SNP，以及CYP1A2SNPrs762551，共9个位点。Rs5030866、5030867、5030862、1135833和1065569等5个位点没有发现多态性。Rs16947、1135840、762551等三个位点均发现两态多态性并且各基因型频率分布达到Hardy-Weinberg平衡。Rs1065852也存在两态多态性，但未检测到突变性纯合子，基因型频率分布未达到Hardy-Weinberg平衡。此外，用个性化用药检测芯片对31例POAG患者进行CYP2C9SNPrs1057910和CYP2C19SNPrs4986893/4244285等3个位点的分型，均发现两态多态性，并达到Hardy-Weinberg平衡。 ③各组患者中各位点基因型的分布 80名经SNPstream检测分型的POAG患者按用Timolol后眼压下降幅度分为显效(Ex)组、有效(Ut)组和无效(In)组，在存在多态性的3个CYP2D6SNP和1个CYP1A2SNP位点中，各组基因型分布均存在差异(P＜0.05)；同时按用药后是否出现心动过缓分为不良反应(SE)组和无不良反应(NSE)组，rs16947和rs762551位点两组间基因型分布均存在差异(P＜0.05)。 31名经个体化用药检测基因芯片检测分型的POAG患者也按用Timolol后眼压下降幅度分为Ex组、Ut组和In组，仅CYP2C19SNPrs4986893三种基因型在三组间分布存在差异(P＜0.05)；按用药后是否出现心动过缓分组没有发现基因型分布差异。 ④P450SNPs各基因型用Timolol后眼压变化 对经过SNPstream高通量检测SNP分型的80例POAG患者进行观察，分别记录治疗前基线眼压以及单用0.5％Timolol后1天、3天、7天、14天、21天和28天的眼压(Goldmann眼压计测量)，比较存在多态性的4个SNP位点(rs16947、rs1135840、rs1065852、rs762551)不同基因型的降眼压幅度。CYP1A2SNPrs762551三种基因型的降眼压幅度存在统计学差异(P＜0.05)，而其它3个CYP2D6SNP(rs16947、rs1135840、rs1065852)各基因型的降眼压幅度均不存在统计学差异(P＞0.05)。 4.结论 本课题采用候选基因法在国内首次研究P450SNP与主要抗青光眼药物Timolol药物反应个体差异的相关性，得出以下结论： ①CYP2D6SNPrs16947(2850C＞T，R296C)可能与Timolol药物反应个体差异相关。具有2850TT基因型的POAG患者用Timolol后降压幅度明显小于其他基因型患者，同时，具有2850TT基因型的患者发生心动过缓可能性大。 ②CYP2D6SNPrs1065852(100C＞T，P34S)可能与Timolol药物反应个体差异相关。具有100CT基因型的POAG患者对Timolol的降压作用较敏感。 ③CYP2D6SNPrs1135840(4180C＞G，S486T)可能与Timolol药物反应个体差异相关。具有4180GG基因型的POAG患者对Timolol的降压作用较敏感。 ④CYP1A2SNPrs762551(-164A＞C)可能与Timolol药物反应个体差异相关。具有-164CC基因型的POAG患者对Timolol的降压作用较不敏感，同时，具有-164CC基因型的患者发生心动过缓可能性大。 ⑤CYP2C19SNPrs4986893(636G＞A，W212X)可能与Timolol药物反应个体差异相关。具有636AA基因型的POAG患者对Timolol的降压作用较敏感。 综上所述，本研究发现P450亚酶CYP2D6SNPrs16947、rs1065852和rs1135840以及CYP1A2SNPrs762551可能与Timolol用药后眼压下降幅度个体差异有关，这些位点的突变使Timolol的降眼压作用增强或减弱；同时rs16947和rs762551可能与Timolol导致的心动过缓有关，这两个位点的突变杂合子个体用Timolol后易出现明显的心动过缓。