【佳學(xué)基因檢測(cè)】精神藥物基因組學(xué)在精神病學(xué)中的應(yīng)用與未來(lái)發(fā)展
精神病藥物用藥指導(dǎo)基因檢測(cè)導(dǎo)讀
精神藥物的療效和耐受性是精神障礙患者及其醫(yī)療提供者面臨的關(guān)鍵治療問(wèn)題。對(duì)于某些患者,找到療效和耐受性最佳的藥物可能需要數(shù)月甚至數(shù)年的試錯(cuò)過(guò)程。當(dāng)前的治療策略(如臨床實(shí)踐指南、治療算法)在群體層面上具有一定價(jià)值,但在個(gè)體層面上常常不足。這部分歸因于個(gè)體間在藥代動(dòng)力學(xué)(吸收、分布、代謝、排泄)和藥效動(dòng)力學(xué)(受體、信號(hào)通路)相關(guān)基因的變異,這些基因在很大程度上決定了藥物的療效和耐受性。藥物基因組學(xué)(PGx)是一種精準(zhǔn)處方策略,通過(guò)評(píng)估這些基因變異來(lái)指導(dǎo)某些精神藥物的選擇和劑量調(diào)整。本文回顧了PGx在精神病學(xué)中的興起、當(dāng)前證據(jù)基礎(chǔ)及臨床實(shí)施現(xiàn)狀,并探討了通過(guò)PGx指導(dǎo)策略與新興技術(shù)(如藥物表觀基因組學(xué)、藥物微生物組學(xué)、藥物轉(zhuǎn)錄組學(xué)、藥物蛋白質(zhì)組學(xué)、藥物代謝組學(xué))的融合,未來(lái)精準(zhǔn)精神病學(xué)的增長(zhǎng)潛力。
關(guān)鍵詞:
抗抑郁藥、抗精神病藥、實(shí)施、心理健康、藥物基因組學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、精神病學(xué)、精神藥理學(xué)、精神藥物
引言
對(duì)于中重度精神障礙患者,藥物治療被視為首選治療方案之一。然而,為每位患者找到有效且耐受性良好的藥物通常是一個(gè)臨床挑戰(zhàn),可能需要數(shù)月甚至數(shù)年的時(shí)間,依賴(lài)現(xiàn)有的治療方案。這一挑戰(zhàn)部分源于常用精神藥物(如抗抑郁藥、抗精神病藥)在療效和耐受性上的個(gè)體差異,以及群體層面有效的治療方案不一定適合個(gè)體。例如,隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明,約三分之一的重性抑郁障礙(MDD)患者在遵循STAR*D治療方案后無(wú)法實(shí)現(xiàn)癥狀緩解(Rush et al., 2006)。因此,需要額外的處方策略來(lái)增強(qiáng)現(xiàn)有治療方案,提升精神障礙的藥物管理效果。藥物基因組學(xué)(PGx),即利用個(gè)體基因信息預(yù)測(cè)藥物反應(yīng)的研究與應(yīng)用,已成為推動(dòng)精準(zhǔn)精神病學(xué)運(yùn)動(dòng)的重要策略(Maruf & Bousman, 2022)。PGx指導(dǎo)的處方策略通過(guò)利用藥代動(dòng)力學(xué)(如吸收、分布、代謝、排泄)和藥效動(dòng)力學(xué)(如受體、信號(hào)通路)相關(guān)基因的變異,確定藥物是否有效或耐受。對(duì)于某些精神藥物(如精神興奮劑),這些過(guò)程尚未完全闡明;而對(duì)于其他藥物(如抗抑郁藥、抗精神病藥),基因變異與藥物暴露(血藥濃度)及臨床結(jié)局(如不良反應(yīng)、癥狀緩解)之間的穩(wěn)健關(guān)聯(lián)已建立并可用于實(shí)施(Bousman et al., 2021)。目前,人白細(xì)胞抗原(HLA)家族和細(xì)胞色素P450(CYP)家族的基因變異證據(jù)最為充分,特別是HLA-A、HLA-B及CYP2C19、CYP2D6、CYP2B6。本文回顧了PGx在精神病學(xué)中的興起、當(dāng)前證據(jù)基礎(chǔ)及臨床實(shí)施現(xiàn)狀,并探討了通過(guò)PGx指導(dǎo)策略與新興技術(shù)融合,未來(lái)精準(zhǔn)精神病學(xué)的增長(zhǎng)潛力。
精神病學(xué)中PGx的興起
PGx在精神病學(xué)中的興起可追溯至古希臘,相關(guān)細(xì)節(jié)已在其他文獻(xiàn)中詳細(xì)描述(Ampong, 2019; Müller & Rizhanovsky, 2020)。簡(jiǎn)而言之,希臘科學(xué)家畢達(dá)哥拉斯描述了一種不良反應(yīng)(現(xiàn)稱(chēng)為急性溶血性貧血),某些人在食用蠶豆后會(huì)出現(xiàn),而其他人則不會(huì)。盡管當(dāng)時(shí)畢達(dá)哥拉斯并未知曉這是由葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)基因變異引起的,但這被認(rèn)為是首次PGx觀察(Meletis, 2012)。然而,現(xiàn)代PGx的基礎(chǔ)直到20世紀(jì)才得以建立,源于Archibald Garrod(Prasad & Galbraith, 2005)、Arno Motulsky(Motulsky, 1957)、Friedrich Vogel(Vogel, 1959)和Werner Kalow(Kalow, 1962)的開(kāi)創(chuàng)性工作,以及2003年人類(lèi)基因組計(jì)劃的完成,這些事件推動(dòng)了PGx在精神病學(xué)中的應(yīng)用(圖1)。
圖1:精神病學(xué)中藥物基因組學(xué)興起的主要事件。
AMP:分子病理學(xué)會(huì);CPIC:臨床藥物基因組學(xué)實(shí)施聯(lián)盟;CPNDS:加拿大藥物基因組學(xué)藥物安全網(wǎng)絡(luò);DPWG:荷蘭藥物基因組學(xué)工作組;FDA:美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局;ISPG:國(guó)際精神病學(xué)遺傳學(xué)會(huì);PGRN:藥物基因組學(xué)全球研究網(wǎng)絡(luò);PGx:藥物基因組學(xué);PharmGKB:藥物基因組學(xué)知識(shí)庫(kù);PharmVar:藥物基因變異聯(lián)盟。其中最具影響的事件是藥物基因組學(xué)實(shí)施聯(lián)盟的建立,如臨床藥物基因組學(xué)實(shí)施聯(lián)盟(CPIC)和荷蘭藥物基因組學(xué)工作組(DPWG)。這些聯(lián)盟通過(guò)制定基于證據(jù)、經(jīng)同行評(píng)審且免費(fèi)的臨床處方指南,促進(jìn)了PGx測(cè)試在患者護(hù)理中的應(yīng)用。2008年,DPWG發(fā)布了首份與精神病學(xué)相關(guān)的PGx劑量指南,涵蓋了抗抑郁藥(如氯米帕明、丙米嗪、諾替普林、帕羅西汀、文拉法辛)、抗精神病藥(如氟哌啶醇、利培酮、唑克噴昔)和一種用于注意缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)的藥物(阿托西?。贑YP2D6基因型(Swen et al., 2008)。2011年,這些指南更新,新增了其他抗抑郁藥(如阿米替林、西酞普蘭、多塞平、艾司西酞普蘭、舍曲林)和抗精神病藥(如阿立哌唑、氟奮乃靜)的劑量推薦,基于CYP2C19或CYP2D6基因型(Swen et al., 2011)。CPIC隨后于2013年發(fā)布了三環(huán)類(lèi)抗抑郁藥(Hicks et al., 2013)和卡馬西平(Leckband et al., 2013)的劑量指南,2015年發(fā)布選擇性血清素再攝取抑制劑指南(Hicks et al., 2015),2019年發(fā)布阿托西汀指南(Brown et al., 2019)。CPIC對(duì)三環(huán)類(lèi)抗抑郁藥、卡馬西平/奧卡西平及血清素再攝取抑制劑抗抑郁藥的指南分別于2016年(Hicks et al., 2016)、2018年(Phillips et al., 2018)和2023年(Bousman et al., 2023)更新。2023年,DPWG再次更新抗精神病藥處方指南,新增了布雷西匹唑和匹莫齊特的劑量推薦(基于CYP2D6基因型)及喹硫平的劑量推薦(基于CYP3A4基因型)(Beunk et al., 2023)。預(yù)計(jì)2024年CPIC將發(fā)布抗精神病藥劑量指南。迄今,CPIC和DPWG已共同為14種抗抑郁藥、7種抗精神病藥、3種抗驚厥藥/情緒穩(wěn)定劑及1種ADHD藥物制定了基于PGx的劑量指南(表1)。這些指南得到美國(guó)健康系統(tǒng)藥劑師協(xié)會(huì)(ASHP)、美國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué)會(huì)(ASCPT)、加拿大兒科學(xué)會(huì)及六個(gè)歐洲醫(yī)療組織(包括歐洲臨床藥理學(xué)與治療學(xué)會(huì)和歐洲醫(yī)院藥劑師協(xié)會(huì))的認(rèn)可。此外,2020年,美國(guó)FDA批準(zhǔn)23andMe提供無(wú)需額外認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室確認(rèn)的CYP2C19測(cè)試,用于西酞普蘭,標(biāo)志著首個(gè)針對(duì)精神藥物的FDA批準(zhǔn)PGx測(cè)試(Food & Drug Administration, 2020)。國(guó)際精神病學(xué)遺傳學(xué)會(huì)的專(zhuān)家組達(dá)成共識(shí),當(dāng)前證據(jù)支持使用CYP2D6和CYP2C19測(cè)試指導(dǎo)抗抑郁藥、抗精神病藥及阿托西汀的劑量,以及在卡馬西平或奧卡西平治療前進(jìn)行HLA-A和HLA-B測(cè)試(Bousman et al., 2021)。
表1:具有藥物基因組學(xué)處方指南的藥物-基因?qū)?/h3>
類(lèi)別
藥物
基因
可操作的基因型預(yù)測(cè)表型
推薦總結(jié)
來(lái)源
證據(jù)等級(jí)
抗抑郁藥
西酞普蘭
CYP2C19
UM或PM
選擇替代藥物
CPIC
1A
艾司西酞普蘭
CYP2C19
UM或PM
選擇替代藥物
CPIC
1A
氟伏沙明
CYP2D6
PM
起始劑量降低25-50%,緩慢滴定
CPIC
1A
帕羅西汀
CYP2D6
UM
選擇替代藥物
CPIC
1A
IM
起始劑量降低,緩慢滴定
PM
起始及維持劑量降低50%,緩慢滴定
舍曲林
CYP2C19-CYP2B6
UM-UM; UM-RM; RM-UM
維持劑量增加或選擇替代藥物
CPIC
1A
NM-IM; IM-NM; IM-PM
緩慢滴定,維持劑量降低
NM-PM
起始劑量降低,緩慢滴定,維持劑量降低25%
PM-UM; PM-NM; PM-IM
起始劑量降低,緩慢滴定,維持劑量降低50%
PM-PM
選擇替代藥物
地西帕明
CYP2D6
UM或PM
選擇替代藥物
CPIC
1A
IM
起始劑量降低25%
諾替普林
CYP2D6
UM或PM
選擇替代藥物
CPIC
1A
IM
起始劑量降低25%
阿米替林、氯米帕明、多塞平、丙米嗪、曲米帕明
CYP2C19-CYP2D6
UM-UM; UM-NM; UM-IM; UM-PM; RM-UM; RM-NM; RM-IM, RM-PM; NM-UM; NM-PM; IM-UM; IM-PM; PM-UM; PM-NM, PM-IM; PM-PM
選擇替代藥物
CPIC
1A
NM-IM; IM-NM
起始劑量降低25%
文拉法辛
CYP2D6
PM
選擇替代藥物
CPIC
1A
沃替西汀
CYP2D6
UM
選擇替代藥物
CPIC
1A
PM
起始劑量降低50%,滴定至最大劑量10 mg
抗精神病藥
阿立哌唑
CYP2D6
PM
每日不超過(guò)10 mg
DPWG
1A
布雷西匹唑
CYP2D6
PM
正常劑量的50%
DPWG
1A
利培酮
CYP2D6
UM
選擇替代藥物
DPWG
1A
PM
正常劑量的67%
喹硫平
CYP2D6
PM
選擇替代藥物或正常劑量的30%
DPWG
1A
氟哌啶醇
CYP2D6
UM
正常劑量的1.5倍或選擇替代藥物
DPWG
1A
PM
正常劑量的60%
匹莫齊特
CYP2D6
IM
正常劑量的80%
DPWG
1A
PM
正常劑量的50%
唑克噴昔
CYP2D6
IM
正常劑量的75%
DPWG
1A
PM
正常劑量的50%
ADHD
阿托西汀
CYP2D6
UM
選擇替代藥物
DPWG
1A
IM或PM
維持劑量降低
抗驚厥藥/情緒穩(wěn)定劑
卡馬西平
HLA-A - HLA-B
A31:01或B15:02攜帶者
選擇替代藥物
CPIC
1A
奧卡西平
HLA-B
B*15:02攜帶者
選擇替代藥物
CPIC
1A
類(lèi)別 | 藥物 | 基因 | 可操作的基因型預(yù)測(cè)表型 | 推薦總結(jié) | 來(lái)源 | 證據(jù)等級(jí) |
抗抑郁藥 | 西酞普蘭 | CYP2C19 | UM或PM | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A |
艾司西酞普蘭 | CYP2C19 | UM或PM | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
氟伏沙明 | CYP2D6 | PM | 起始劑量降低25-50%,緩慢滴定 | CPIC | 1A | |
帕羅西汀 | CYP2D6 | UM | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
IM | 起始劑量降低,緩慢滴定 | |||||
PM | 起始及維持劑量降低50%,緩慢滴定 | |||||
舍曲林 | CYP2C19-CYP2B6 | UM-UM; UM-RM; RM-UM | 維持劑量增加或選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
NM-IM; IM-NM; IM-PM | 緩慢滴定,維持劑量降低 | |||||
NM-PM | 起始劑量降低,緩慢滴定,維持劑量降低25% | |||||
PM-UM; PM-NM; PM-IM | 起始劑量降低,緩慢滴定,維持劑量降低50% | |||||
PM-PM | 選擇替代藥物 | |||||
地西帕明 | CYP2D6 | UM或PM | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
IM | 起始劑量降低25% | |||||
諾替普林 | CYP2D6 | UM或PM | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
IM | 起始劑量降低25% | |||||
阿米替林、氯米帕明、多塞平、丙米嗪、曲米帕明 | CYP2C19-CYP2D6 | UM-UM; UM-NM; UM-IM; UM-PM; RM-UM; RM-NM; RM-IM, RM-PM; NM-UM; NM-PM; IM-UM; IM-PM; PM-UM; PM-NM, PM-IM; PM-PM | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
NM-IM; IM-NM | 起始劑量降低25% | |||||
文拉法辛 | CYP2D6 | PM | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
沃替西汀 | CYP2D6 | UM | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
PM | 起始劑量降低50%,滴定至最大劑量10 mg | |||||
抗精神病藥 | 阿立哌唑 | CYP2D6 | PM | 每日不超過(guò)10 mg | DPWG | 1A |
布雷西匹唑 | CYP2D6 | PM | 正常劑量的50% | DPWG | 1A | |
利培酮 | CYP2D6 | UM | 選擇替代藥物 | DPWG | 1A | |
PM | 正常劑量的67% | |||||
喹硫平 | CYP2D6 | PM | 選擇替代藥物或正常劑量的30% | DPWG | 1A | |
氟哌啶醇 | CYP2D6 | UM | 正常劑量的1.5倍或選擇替代藥物 | DPWG | 1A | |
PM | 正常劑量的60% | |||||
匹莫齊特 | CYP2D6 | IM | 正常劑量的80% | DPWG | 1A | |
PM | 正常劑量的50% | |||||
唑克噴昔 | CYP2D6 | IM | 正常劑量的75% | DPWG | 1A | |
PM | 正常劑量的50% | |||||
ADHD | 阿托西汀 | CYP2D6 | UM | 選擇替代藥物 | DPWG | 1A |
IM或PM | 維持劑量降低 | |||||
抗驚厥藥/情緒穩(wěn)定劑 | 卡馬西平 | HLA-A - HLA-B | A31:01或B15:02攜帶者 | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A |
奧卡西平 | HLA-B | B*15:02攜帶者 | 選擇替代藥物 | CPIC | 1A | |
注:IM:中度代謝者;NM:正常代謝者;PM:弱代謝者;RM:快速代謝者;UM:超快速代謝者。
a 推薦截至2023年6月1日。完整推薦、證據(jù)綜述和更新可在藥物基因組學(xué)知識(shí)庫(kù)獲?。?a data-copy-preserve="1" href="https://www.pharmgkb.org/" rel="noopener noreferrer nofollow" role="link" target="_blank">https://www.pharmgkb.org/
b 證據(jù)等級(jí)分配信息可在此找到:https://www.pharmgkb.org/page/clinAnnLevels
精神病學(xué)中PGx測(cè)試的實(shí)施
盡管已有PGx劑量指南、FDA批準(zhǔn)的產(chǎn)品標(biāo)簽中包含PGx信息以及專(zhuān)業(yè)學(xué)會(huì)的認(rèn)可,PGx測(cè)試在常規(guī)心理健康護(hù)理中的采用仍較為有限。根據(jù)創(chuàng)新采用曲線(Rogers, 1981),精神病學(xué)中的PGx處于“早期采用者”階段,正接近“鴻溝”,即創(chuàng)新要么失敗,要么成功獲得足夠牽引力進(jìn)入“早期多數(shù)”階段,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)采用??缭竭@一鴻溝的障礙已在其他文獻(xiàn)中詳細(xì)討論,包括:(1)臨床療效和成本效益的不確定性(Maruf & Bousman, 2022; Morris et al., 2022; Murphy et al., 2022);(2)臨床普遍性的低認(rèn)知(Bousman et al., 2021);(3)標(biāo)準(zhǔn)化和監(jiān)管不足(Bousman & Dunlop, 2018; Bousman, Jaksa, & Pantelis, 2017; Fan & Bousman, 2019);(4)未納入臨床實(shí)踐指南(Maruf & Bousman, 2022);(5)難以整合進(jìn)電子健康/醫(yī)療記錄(Caraballo et al., 2020; Gammal et al., 2021);(6)測(cè)試成本高且報(bào)銷(xiāo)不平等(Empey et al., 2021);(7)終端用戶(hù)知識(shí)和教育不足(Bousman et al., 2022b; Hayashi & Bousman, 2022; Jameson et al., 2021; Jessel et al., 2022; Soda et al., 2023)。然而,這些障礙并非不可逾越。為克服這些障礙,我們建議:(1)開(kāi)展真實(shí)世界和對(duì)照研究,評(píng)估PGx的臨床療效和成本效益;(2)投資發(fā)現(xiàn)更多PGx標(biāo)記,特別是藥效動(dòng)力學(xué)相關(guān)的標(biāo)記,擴(kuò)展可操作推薦的藥物范圍;(3)政府或臨床學(xué)會(huì)參與制定和實(shí)施PGx測(cè)試標(biāo)準(zhǔn);(4)PGx專(zhuān)家組(如CPIC)與制定臨床實(shí)踐指南的專(zhuān)業(yè)學(xué)會(huì)合作;(5)電子健康/醫(yī)療記錄制造商優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),整合PGx數(shù)據(jù);(6)鼓勵(lì)醫(yī)療支付者采用確保公平獲取PGx測(cè)試的報(bào)銷(xiāo)策略;(7)投資開(kāi)發(fā)和維護(hù)針對(duì)醫(yī)學(xué)生、高級(jí)臨床醫(yī)生、藥劑師、遺傳咨詢(xún)師和社區(qū)的PGx教育材料。成功的PGx測(cè)試實(shí)施案例已存在(Duarte et al., 2021; Luczak et al., 2021)。2004年,辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)療中心成為首家提供精神病學(xué)PGx測(cè)試的機(jī)構(gòu),如今所有住院精神科患者均接受常規(guī)PGx測(cè)試(Ramsey et al., 2018)。其他創(chuàng)新者包括圣猶大兒童研究醫(yī)院(Hoffman et al., 2014)、梅奧診所(Bielinski et al., 2014)、范德堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心(Van Driest et al., 2014)、佛羅里達(dá)大學(xué)健康個(gè)性化醫(yī)學(xué)計(jì)劃(Cavallari et al., 2017)等。截至2023年3月,全球至少70家機(jī)構(gòu)正在實(shí)施PGx指導(dǎo)處方,其中多數(shù)包括精神科適應(yīng)癥(CPIC, 2019)。與學(xué)術(shù)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)并行,商業(yè)PGx實(shí)驗(yàn)室也在精神病學(xué)PGx臨床實(shí)施中發(fā)揮作用。2006年,Assurex Health(現(xiàn)為Myriad Neuroscience)成立,成為首家專(zhuān)注于精神藥物的商業(yè)PGx測(cè)試實(shí)驗(yàn)室(Assurex Health, 2016)。此后,眾多商業(yè)PGx實(shí)驗(yàn)室涌現(xiàn)(Bousman & Hopwood, 2016; Maruf et al., 2020)。目前,PGx測(cè)試的臨床試驗(yàn)多由商業(yè)實(shí)驗(yàn)室支持。例如,13項(xiàng)研究抗抑郁藥PGx測(cè)試療效的臨床試驗(yàn)中有11項(xiàng)由商業(yè)PGx測(cè)試實(shí)驗(yàn)室支持(Brown et al., 2022)。這些試驗(yàn)顯示,接受PGx指導(dǎo)的抗抑郁藥治療患者比常規(guī)治療患者實(shí)現(xiàn)癥狀緩解的可能性高41%(95% CI 15–74%)(Brown et al., 2022)。然而,學(xué)術(shù)和臨床界對(duì)行業(yè)偏見(jiàn)、不當(dāng)比較組及干預(yù)盲法不足表示擔(dān)憂(Smith & Nemeroff, 2020)。FDA也對(duì)商業(yè)PGx測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的聲明提出關(guān)切,2019年向Inova Genomics Laboratory發(fā)出警告函(FDA, 2019),并發(fā)布兩項(xiàng)安全通告,警告使用非基于FDA批準(zhǔn)標(biāo)簽的PGx測(cè)試結(jié)果(Ellingrod, 2019)。為應(yīng)對(duì)這些批評(píng),多個(gè)研究者發(fā)起的臨床試驗(yàn)已啟動(dòng)(試驗(yàn)注冊(cè)號(hào):NCT03749629, NCT04623099, NCT04445792, ACTRN12621000181808, ACTRN12621001374853)。此外,F(xiàn)DA在PGx領(lǐng)域更加主動(dòng),2020年發(fā)布并定期更新“藥物基因組學(xué)關(guān)聯(lián)表”(Food & Drug Administration, 2021),并于2023年發(fā)布藥物基因組學(xué)數(shù)據(jù)提交的草案指南(FDA, 2023)。然而,F(xiàn)DA關(guān)聯(lián)表中的106個(gè)基因-藥物對(duì)中,僅39個(gè)納入CPIC指南,造成實(shí)施者和測(cè)試開(kāi)發(fā)者困惑(Pritchard et al., 2022)。預(yù)計(jì)隨著CPIC與FDA溝通加強(qiáng)及證據(jù)基礎(chǔ)增長(zhǎng),雙方一致性將提高。
精神病學(xué)中PGx的未來(lái)發(fā)展
除了解決上述實(shí)施障礙,PGx指導(dǎo)處方的增長(zhǎng)將部分依賴(lài)于對(duì)其他藥物組學(xué)方法(如多基因評(píng)分、藥物表觀基因組學(xué)、藥物代謝組學(xué)、藥物轉(zhuǎn)錄組學(xué)、藥物蛋白質(zhì)組學(xué)、藥物微生物組學(xué))的投資和整合。以下總結(jié)了這些方法的研究進(jìn)展。未來(lái),這些方法結(jié)合個(gè)人和環(huán)境因素將為更多精神藥物提供可操作的劑量推薦并優(yōu)化現(xiàn)有推薦(圖2)。
圖2:未來(lái)精準(zhǔn)精神藥物處方?jīng)Q策支持的概念模型。
PK:藥代動(dòng)力學(xué);PD:藥效動(dòng)力學(xué)。改編自Maruf和Bousman(2021)。大數(shù)據(jù)時(shí)代(如生物銀行和全基因組關(guān)聯(lián)研究)促進(jìn)了從大型基因組數(shù)據(jù)集中提取PGx信息的工具開(kāi)發(fā)以及全基因組分析策略。多基因評(píng)分是一種策略,通過(guò)數(shù)學(xué)方法整合全基因組變異,預(yù)測(cè)個(gè)體臨床結(jié)局(如藥物反應(yīng))的概率。近期系統(tǒng)綜述顯示,59%的多基因評(píng)分PGx研究集中在精神和行為疾病領(lǐng)域(Johnson et al., 2022)。抗抑郁藥(Li et al., 2020; Pain et al., 2022)、氯氮平(Okhuijsen-Pfeifer et al., 2022; Pardiñas et al., 2023)和鋰(Amare et al., 2023)的多基因評(píng)分研究結(jié)果喜憂參半,解釋的變異較?。?lt;10%)。盡管如此,臨床實(shí)施尚不成熟,需開(kāi)發(fā)提高多基因評(píng)分臨床解釋性的新方法,如藥物基因富集評(píng)分(Reay et al., 2020)。藥物表觀基因組學(xué)研究表觀遺傳變化與藥物反應(yīng)之間的關(guān)聯(lián)。表觀遺傳學(xué)指可遺傳且可能可逆的化學(xué)修飾(如甲基化、乙?;?、磷酸化),可改變基因表達(dá)而不改變DNA序列(Dupont et al., 2009)??挂钟羲幈碛^基因組學(xué)研究主要聚焦于腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)、單胺轉(zhuǎn)運(yùn)體(SLC6A4、SLC6A2)和血清素受體(HTR1A、HTR1B)的甲基化,結(jié)果有前景但不一致(Hack et al., 2019)。抗精神病藥表觀基因組學(xué)研究主要評(píng)估血清素系統(tǒng)(SLC6A4、HTR1A、HTR2A)和多巴胺系統(tǒng)(DRD2)的甲基化變化(Ovenden et al., 2018)。盡管有希望,藥物表觀基因組學(xué)尚未準(zhǔn)備好用于臨床實(shí)施,但未來(lái)有望貢獻(xiàn)于處方?jīng)Q策工具。藥物微生物組學(xué)研究腸道微生物群與藥物的相互作用(Cussotto et al., 2019; Generoso et al., 2021; Brown et al., 2023)。腸道微生物可直接影響精神藥物的吸收、分布、代謝和排泄,或間接調(diào)節(jié)宿主CYP酶(Collins & Patterson, 2020; Dempsey & Cui, 2019)。特定細(xì)菌可能改變藥物代謝,增加活性代謝物,從而影響療效或不良反應(yīng)(Wan & Zuo, 2022; Zeng et al., 2021)。目前證據(jù)主要來(lái)自臨床前研究(Cussotto et al., 2019),但近期研究表明微生物表達(dá)模式與治療抵抗(Thompson et al., 2023)、SSRI(Gao et al., 2023)和抗精神病藥(Yuan et al., 2021)反應(yīng)相關(guān)。藥物轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究轉(zhuǎn)錄組變異與藥物反應(yīng)個(gè)體差異的關(guān)聯(lián)。候選基因表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)SLC6A4、IL1β、TNF和FKBP5基因與藥物反應(yīng)顯著相關(guān)(Belzeaux et al., 2018)。全基因組轉(zhuǎn)錄組研究顯示干擾素調(diào)節(jié)因子7(IRF7)在西酞普蘭應(yīng)答者中上調(diào)(Mamdani et al., 2011)。盡管無(wú)穩(wěn)健臨床試驗(yàn)證據(jù),新RNA測(cè)序技術(shù)將推動(dòng)精神病學(xué)轉(zhuǎn)錄組研究(Maruf & Bousman, 2021)。藥物蛋白質(zhì)組學(xué)研究藥物治療引起的特定蛋白水平變化。精神病學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)研究聚焦于細(xì)胞通訊、炎癥及細(xì)胞生長(zhǎng)相關(guān)蛋白(Cassoli et al., 2016)。例如,七種蛋白預(yù)測(cè)抗精神病藥治療的精神分裂癥患者陽(yáng)性癥狀改善(Schwarz et al., 2012)。目前無(wú)驗(yàn)證的蛋白質(zhì)組標(biāo)記可用于臨床。藥物代謝組學(xué)研究代謝物差異與藥物反應(yīng)個(gè)體差異的關(guān)聯(lián)。精神病學(xué)代謝組學(xué)研究有限,但藥物代謝組學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)的成立表明未來(lái)將有更多發(fā)現(xiàn)(Kaddurah-Daouk et al., 2015)。例如,西酞普蘭/艾司西酞普蘭治療后,色氨酸、酪氨酸和嘌呤代謝通路激活(Bhattacharyya et al., 2019)。非組學(xué)信息(如年齡、性別、腎/肝功能、炎癥、伴隨藥物、生活方式)的整合對(duì)PGx指導(dǎo)處方至關(guān)重要。這些因素可通過(guò)表型轉(zhuǎn)換影響基因預(yù)測(cè)表型與臨床觀察表型的不一致(Mostafa et al., 2019; Preskorn et al., 2013)。機(jī)器學(xué)習(xí)算法可結(jié)合多標(biāo)記和臨床信息提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性(Bobo et al., 2022)。
結(jié)論
在短時(shí)間內(nèi),精神病學(xué)中的PGx指導(dǎo)處方已成為一種基于證據(jù)的策略,值得納入精神病學(xué)工具箱。PGx不會(huì)取代現(xiàn)有處方策略(如治療藥物監(jiān)測(cè)、肝/腎功能測(cè)試、臨床實(shí)踐指南),但已并將繼續(xù)增強(qiáng)某些精神藥物的選擇和劑量調(diào)整。為充分發(fā)揮PGx的潛力,必須聚焦于整合PGx數(shù)據(jù)與其他組學(xué)、個(gè)人和環(huán)境數(shù)據(jù)的綜合方法。借助機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能和電子健康記錄的全球轉(zhuǎn)變,未來(lái)幾年有望實(shí)現(xiàn)此類(lèi)整合的應(yīng)用。為推動(dòng)這一轉(zhuǎn)變,精神藥物臨床試驗(yàn)應(yīng)收集并存儲(chǔ)生物樣本,以支持多組學(xué)研究。有了這些數(shù)據(jù),PGx指導(dǎo)處方的臨床適應(yīng)癥和全球采用有望顯著擴(kuò)展。
(責(zé)任編輯:佳學(xué)基因)