药物遗传学

药物遗传学（pharmacogenetics）是 研究遗传因素对药物代谢的影响，特别是由于遗传因素引起的异常药物反 应。药理学与遗传学相结合的边缘学科。药物遗传学的研究丰富了人类遗传学的内容，对临床医学有重要意义。药物遗传是异常药物反应的遗传基础。

人们很早就发现有些人对某些药物（如抗疟药等）异常敏感，服用常规剂量便出现异常药物反应（如发生皮疹、溶血等）。
1957年A·G·莫图尔斯基首先指出某些异常的药物反应与遗传缺陷有关。
1959年T·福格尔正式提出药物遗传学这一名称。
1962年W·卡洛发表了与药物遗传学有关的著作。
1973年世界卫生组织发表了关于药物遗传学的技术报告，综述了药物遗传学的基本内容

药物遗传学的主要研究内容是异常药物反应的遗传基础。单基因遗传在引起药物反应个体差异的多种因素（包括生理状态、性别、年龄、遗传、环境因素等）中， 遗传因素起主要作用。遗传因素引起的异常药物反应实质上就是遗传缺陷对药物在机体内代谢过程或对药物效应的影响。许多异常药物反应是某一种酶的缺陷的结果，为单基因所控制，按孟德尔定律，遗传受环境因素的影响较少。例如抗结核药异烟肼在体内必须先在N- 乙酰基转移酶的作用下经乙酰化而失去活性后才经肾脏排泄。
　　
人类群体中的不同个体可区分为失活快型与失活慢型两种类型。失活快型的肝细胞内有N- 乙酰基转移酶，能将异烟肼迅速乙酰化并排出体外，异烟肼半衰期短，约45～110分钟。失活慢型的肝细胞内缺乏N- 乙酰基转移酶，口服异烟肼后血液中保持药物的时间较长，异烟肼半衰期可长达4.5小时。失活慢型反复给予异烟肼后容易引起蓄积中毒，发生周围神经炎。失活快慢之间的差异和肠的吸收、蛋白质结合、肾小球的清除及肾小管的重吸收无关，而和肝细胞内的N- 乙酰基转移酶的含量有关，这一药物反应为单基因控制。系谱调查结果证明异烟肼失活缓慢属于常染色体隐性遗传，白种人与黑种人中约60％属于此型，黄种人中只占 10～20 ％。中国台湾省、香港地区居民以及新加坡的华裔中都占22 % 左右。
　　
另一种较为常见的单基因控制的遗传性药物异常反应是葡萄糖- 6- 磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症。G6PD在红细胞戊糖代谢途径中有重要作用，它催化6- 磷酸葡萄糖的脱氢反应，氢经辅酶Ⅱ传递给谷胱甘肽（GSSG）使成为还原型谷胱甘肽（GSH），GSH有保护血红蛋白兔受氧化的作用，同时对含—SH基的酶和红细胞膜蛋白的—SH基也有保护作用。G6PD缺乏症患者的酶活性降低，GSH减少，服用伯氨喹啉等有氧化作用的药物后，GSH进一步减少，从而导致血红蛋白氧化变性形成亨氏小体，有亨氏小体的红细胞膜脆性增加，通过脾窦狭窄通道时易破裂而溶血。
　　
G6PD缺乏症存在多种变异型，目前已发现 190多种。系谱调查表明由G6PD缺乏引起的溶血性贫血属于X连锁不完全显性遗传。G6PD缺乏症的分布是世界性的，特别是非洲与美洲黑人和地中海沿岸国家的居民发生率较高。在中国华南、西南地区的发生率也较高，尤其是广东省的一些汉族集居区常可高达8.6％。
　　
多基因遗传药物被摄入体内后，经过吸收、运转而到达作用部位。某些药物在体内还必须和某些细胞的受体发生相互作用才能在体内参与或干扰某些特定的代谢作用。所以一般药物的代谢往往是受多基因控制的。
　　
根据双生儿法研究结果，多种受多基因遗传控制的药物半衰期的遗传度相当高，例如保泰松和乙醇的血浆半衰期的遗传度是0.99、安替比林是0.98、双香豆素是0.97。包括保泰松、洋地黄毒苷、地高辛、利多卡因、普鲁卡因酰胺、奎尼丁和水杨酸盐等在内的许多药物的代谢都属于多基因控制类型。 

药物使用应当因人而异。在同样摄取标准剂量的药物之后，有些人由于药物代谢快，血浆中药物浓度过低而疗效 不佳，大多数人药物代谢正常，血浆中药物达到有效浓度而有显著药效；也有些人由于药物代谢慢，血浆中药物浓度过高，有可能出现中毒症状。所以使用药物时应根据患者的遗传特点，建立药物使用个体化原则，这样可以提高药效，减少或避免发生不良的药物反应。
 
对于有药物代谢遗传缺陷家族史的人，在使用敏感药物时应慎重从事，例如对有G6PD缺乏症家族史的人使用抗疟药、解热止痛药和磺胺类药时应预先检查其G6PD活性，以免引起溶血反应。对有因药物而引起恶性高热家族史的人，在使用麻醉剂前应检测其血清中磷酸肌酸激酶（CPK）的活性，避免发生麻醉意外。根据药物遗传的特点，还可以检出临床前型的病人。如在用地塞米松为就诊者点眼时，如果发现眼压升高，那就说明就诊者可能是青光眼患者或青光眼的临床前型。

药物遗传学的研究历史不长，虽然对一些明显的单基因遗传的药物遗传性状研究得比较多，但对于一些常用药（如强心药、解热止痛药等）的代谢特点还缺乏系统的药物遗传学研究。