SNP技术在医药领域中的发展与应用

SNP技术在医药领域中的发展与应用

孔秀

孔秀（辽宁省本溪市中心医院117000）

【中图分类号】R319【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）27-0381-02

SNP(SingleNucleotidePolymophism)是指变异频率不低于1%的单核苷酸变异。在整个人类的基因组中大约每1000个碱基就存在一个SNP，研究表明人类基因组上的SNP总量大概是300万个。随着分子生物技术的不断完善与发展，SNP正在逐步成为第三代分子遗传学的标志,人体的许多性状表达差异、对药物或某种疾病的易感性程度等等都可能与SNP有关。SNP将对疾病相关基因的鉴定、药物的设计和测试以及生物学的基础研究等提供一个全新的工具。

一、SNP的概念

SNP意为单核苷酸多态性，也就是研究个体之间1个碱基之间的微小差异。基因组的序列组合有很多种，SNP仅仅是其中最为常见的一种，在临床治疗上有重要的地位。由于人类的基因序列差异仅仅为0.1%[1]，同时SNP是由个人的遗传背景所决定，并且可以作为临床治疗上具有意义的诊断标志物（Marker），所以世界上大多经济发达国家都投入了大量的人力物力财力进行SNP的解析，以期达到本民族SNP特异性数据库。

二、SNP检测技术

1、基于PCR的方法

也叫AS-PCR，(ALLELE-SPECIFICPCR)的办法。主要原理是利用引物在扩增时3'端相对高的BASE要求,进行设计。这个方法是最便宜的，已经商品化并且用于实际的检测之中。

2、基于酶切分型的方法

依靠限制性内切酶的特异性进行单SNP的分型。SNP突变与否，可能影响某个酶识别位点的存在或消失。通过酶切产物的电泳条带，判断SNP的突变的情况，即纯和，野生纯和，和杂和子。当没有直接可利用的酶切位点时，可以采用突变引物中个别BASE，从而凑成切点的设计，也叫做RG-PCR（RestrictionsiteGenerationPCR）。

三、SNP对医药科学研究的作用和意义

1、提高新型药物筛选的准确性

目前常用的常规筛选方法大致分为以下几种：基于高通量的与目标分子结构相结合的筛选法；通过解析蛋白质分级结构来选择合成目标产物；采用蛋白质芯片的方法进行杂交筛选。如果通过寻找与疾病相关的基因产物，并作为分子靶向则可以极大地提高筛选新药的速度，并且现代分子生物学研究表明，通过测定来源不同人群个体之间的SNP，可以有效地寻找开发新药的目标分子[2-3]。SNP研究的结果可以使一些因为副作用而被摒弃的药物重新展示出其开发前景，因为副作用也是因人而异，只要定位出相关SNP位点，就可以有效地应用于临床[4]。

2、SNP在肿瘤个体化治疗中的应用

肿瘤患者个体治疗敏感性和与治疗相关的毒副反应等均与SNPs有关。解析人类基因组的碱基序列差异，将为相关联的医药领域疾病的治疗带来革命性飞跃，在不久的将来有望实现“量体裁衣”式的个体化给药治疗方案。就遗传因素而言，药物靶体的基因变异，会改变药物与靶蛋白间的相互作用;靶蛋白合成的有关基因变异，可以改变药物的效应;药物运输蛋白的基因变异，会影响药物的吸收、分布和排出;药物代谢酶的基因变异，会改变药物的代谢;DNA修复酶的基因变异，则可改变药物的安全性;谷胱甘肽合成酶或某些辅基合成酶的基因变异，会改变药物的代谢途径和安全性。就环境因素而言，药物代谢主要酶系细胞色素P450的表达诱导，可以使药物的疗效降低;P450的抑制剂则可能引起药物与药物的相互不良作用。另外，年龄、疾病和炎症等生理病理因素的差异，均可改变药物的吸收、分布和排泄[5]。

肿瘤易感基因、肿瘤治疗相关基因与基因单核苷酸多态性关系的研究目前正广泛开展，由于研究条件的差异、研究对象的人种、生活地域的不同、生活习惯的不同等因素使研究结果存在分歧[6]。同时必须注意到，并非所有的SNP都有临床意义。对疾病发生和药物治疗有重大影响的SNP，估计只占数以百万计SNP的很小一部分[7]。从数百万存在于整个基因组的SNP，到导致蛋白质氨基酸编码改变或基因表达调控改变的SNP，到导致蛋白质体外活力改变的SNP，到导致药物代谢动力学改变的SNP，最后到导致临床药物效应改变的SNP，SNP的数目每一步都在快速递减。怎样从数百万SNP中，找到确有临床意义的功能性SNP，是药物遗传学和个体化医学所面临的重大挑战。当一个致癌基因被确定后，我们可以研制针对该基因的有效药物;当多态性和基因表达谱等生物学特性与药物反应密切相关时，就有望实现针对个体的最优化治疗。cDNA微阵列和高通量SNP筛选技术提供了探测DNA和RNA突变的系统方法，相信不久的将来肿瘤的个体化医疗将成为现实，彻底改变目前的抗癌化疗、放疗的状况[8]。

3、SNP与社会伦理问题

SNP是人与人之间的遗传信息差异，它反应了一个人体质和产生疾病的危险性要素。作为医生了解患者的遗传信息是为了更好地治疗疾病，但知道患病的概率和危险性，对健康保险、婚姻和社会就业都会产生严重的影响。告知本人，可能会产生心理压力，公布于众，会造成社会歧视。因此必须成立人类基因组国际伦理委员会，制定完善的法律制度来规范个人遗传信息的使用。同时也要积极宣传，提高国民意识，让大家认识到个人隐私中还有自己的基因。

四、结论

随着人类基因组计划的完成，一个生物制药新时代就要来临了。这种基于基因工程理论，借助人类基因组工作草图，以计算机生物信息技术为工具的新药设计方式，会使药物疗效更高，毒副作用更低，甚至会出现个性化药物。制药企业可以为某一个人制药，患者可以使用只适合自己的药，这已不是梦想。

参考文献

[1]Bentley，DR.TheHumanGenomeProject-anoverview[J].MedicinalResearchRevius,2003,20(3):189

[2]FerrariP,Pharmacogenomics:anewapproachtoinpidualtherapyofhypertension[J].CurrOpinNephrolHypertens,1998,7(2):217

[3]ShiMM.Enablinglarge-scalepharmacogeneticstudiesbyhighthroughputmotaiondetectionandgenotypingtechnologies[J].CliniclChemistry.2001,22(16):164

[4]周国华，古卓良，章杰兵.生物发光分析法检测P53基因上的突变点.药学学报，2002,37（1）：41

[5]ZhouGH,KamahoriM,OkanoK,etal.MiniaturizedpyrosequencerforDNAanalysiswithcapillariestodeliverdeoxymucleotides[J]/Electrophoresis,2001,22(16):3497

[6]KwiatkowskiRW,LyamicheV.ArrudaM,etal.Clinical,genetic,andpharmaeogeneticapplicationoftheInvaderassay[J].MolDiagn,1999,4(4):353

[7]NotoniT,OkayamaH,MasubuchiH,etal.Loop-MEDIATEDISOTHERMALAMPLIFICATIONOFDNA[J].NueleicAcidesRes.2001,29(19):e93

[8]WalerGT,FraiserMS,SchramJL,etal.Stranddisplacementamplification-anisothermalinvitroDNAamplificationtechnique[J].Science,1998,281:1820.