臨床上同病同治不同療效的現(xiàn)象比比皆是,面對(duì)一些格外棘手的患者,以往醫(yī)生只能無(wú)奈地解釋為個(gè)體化差異。如今,以藥物基因組學(xué)理論和基因檢測(cè)為基礎(chǔ)的“個(gè)體化藥物治療”可以實(shí)現(xiàn)量體裁衣式的個(gè)體化給藥,它可以幫助醫(yī)生解決患者的用藥問(wèn)題。
1.介紹
基因芯片,是把大量已知序列探針集成在同一個(gè)基片(如玻片、膜)上,經(jīng)過(guò)標(biāo)記的若干靶核苷酸序列與芯片特定位點(diǎn)上的探針雜交,通過(guò)檢測(cè)雜交信號(hào),對(duì)生物細(xì)胞或組織中大量的基因信息進(jìn)行分析。
圖1:基因芯片應(yīng)用領(lǐng)域
目前,基因芯片主要應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的基因表達(dá)分析、疾病診斷與治療、藥物研究等。其中,基因表達(dá)分析的具體應(yīng)用包括分析基因表達(dá)時(shí)空特征、基因差異表達(dá)檢測(cè)、發(fā)現(xiàn)新基因、大規(guī)模DNA測(cè)序等;疾病診斷與治療的具體應(yīng)用包括遺傳病相關(guān)基因的定位、腫瘤診斷、感染性疾病診斷、耐藥菌株和藥物檢測(cè)等;藥物研究方面的具體應(yīng)用包括新藥開(kāi)發(fā)、對(duì)藥物的**評(píng)價(jià),以及調(diào)查藥物處理細(xì)胞后基因的表達(dá)情況等。
2.產(chǎn)業(yè)鏈與市場(chǎng)容量
圖2:基因芯片產(chǎn)業(yè)鏈
基因芯片產(chǎn)業(yè)鏈分為上游原材料行業(yè)、中游制造行業(yè)、下游應(yīng)用市場(chǎng),上游原材料包括芯片基片、點(diǎn)樣樣品、探針制備等,目前原位芯片、打印芯片芯片的技術(shù)均掌握在國(guó)外公司手中(Thermo Fisher、Centrillion、Agilent);中游制造行業(yè)主要產(chǎn)品是基因芯片診斷試劑盒和基因芯片相關(guān)儀器,市場(chǎng)占比分別是86%和14%,目前國(guó)內(nèi)的企業(yè)大多集中在中游;下游應(yīng)用市場(chǎng)主要為醫(yī)療機(jī)構(gòu)、家庭、第三方診斷外包機(jī)構(gòu)。
圖3:全球基因芯片市場(chǎng)規(guī)模
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市場(chǎng)規(guī)模方面,2010年全球基因芯片市場(chǎng)規(guī)模7.6億美元;到2016年,全球基因芯片市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到61.8億美元;預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到184億美元,2015-2020年均復(fù)合增長(zhǎng)率為31.5%。
3.重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域
3.1. 心血管疾病個(gè)性化用藥領(lǐng)域
心血管系統(tǒng)疾病主要包括高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病、腦卒中等,是嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康和導(dǎo)致死亡的重要原因。目前,國(guó)內(nèi)心血管患病率處于持續(xù)上升階段,現(xiàn)患人數(shù)2.9億,且由于心血管病導(dǎo)致的死亡率一直高居不下。目前臨床上常規(guī)使用的抗凝藥、抗血小板藥、降脂藥、血管擴(kuò)張藥等普遍存在個(gè)體差異。隨著藥物基因組學(xué)研究的深入,開(kāi)展與藥物療效相關(guān)的基因多態(tài)性檢測(cè),可以為臨床選擇合適的藥物種類(lèi)及藥物劑量提供遺傳證據(jù),能極大地提高心血管藥物使用的安全有效性。
治療心血管疾病,有幾種重要的藥物,分別是:阿司匹林、氯吡格雷、華法林、硝酸甘油和他汀類(lèi)降脂藥等。盡管這些藥物總體上對(duì)心血管疾病有著不錯(cuò)的治療效果,但是,針對(duì)于不同的人,具體的情況不盡相同。
波立維(硫酸氫氯吡格雷片)是賽諾菲-安萬(wàn)特和百時(shí)美施貴寶兩家公司研制的抗血小板凝集藥物,具有顯著的血小板抑制作用,可以減少心血管疾病患者心臟病發(fā)作、卒中以及死亡的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是植入冠狀動(dòng)脈內(nèi)血管支架的病人,必須服用波利維長(zhǎng)達(dá)一年左右的時(shí)間,否則可能會(huì)因?yàn)橹Ъ軆?nèi)血栓形成,危及生命。由于患者服用波立維后,此藥必須通過(guò)肝 臟內(nèi)的一種叫做CYP2C19的肝藥酶的代謝,才能轉(zhuǎn)化為具有藥效的活性狀態(tài),進(jìn)行發(fā)揮抗血小板聚集的作用,因此CYP2C19酶活性對(duì)于藥效發(fā)揮至關(guān)重要。
表1:心血管疾病個(gè)性化用藥檢測(cè)基因列表
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從檢測(cè)技術(shù)路徑來(lái)說(shuō),應(yīng)用于用藥領(lǐng)域的基因檢測(cè)來(lái)說(shuō),方式主要有三種,分別為基因芯片、PCR以及基因測(cè)序,基因芯片相比于其他方式,其特色優(yōu)勢(shì)比較突出,相對(duì)于測(cè)序而言,基因芯片優(yōu)勢(shì)在于檢測(cè)效率高和檢測(cè)成本相對(duì)較低;相對(duì)于PCR方法,在操作便捷性、自動(dòng)化程度以及靈敏性等方面亮點(diǎn)突出,因此未來(lái)更具發(fā)展?jié)摿Α?/p>
表2:國(guó)內(nèi)市場(chǎng)心血管疾病個(gè)性化用藥檢測(cè)試劑盒
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目前,針對(duì)心血管基因個(gè)體化用藥的檢測(cè)試劑盒共有19種,其中基于PCR技術(shù)的有13種,基于基因芯片技術(shù)的有5種,基于測(cè)序技術(shù)的有1種??傮w來(lái)講,主流的個(gè)體化用藥檢測(cè)技術(shù)依然是PCR技術(shù)。但是隨著基因芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,和精準(zhǔn)用藥滲透率的逐步提升,使用基因芯片進(jìn)行個(gè)性化用藥檢測(cè)的市場(chǎng)需求必將快速釋放。除心血管疾病需進(jìn)行個(gè)性化用藥檢測(cè)外,還有葉酸補(bǔ)充,哮喘用藥和各種腫瘤疾病等多種疾病均需要個(gè)性化用藥檢測(cè)。
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