【精準醫療】藥物基因體學的4種常見學習資源(含免費基因檢測門路)

by 小涵藥師
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Last Updated on 2023 年 4 月 18 日 by 小涵藥師

你知道基因會影響藥物的治療效果,甚至是副作用的發生嗎?精準醫療為全球醫療發展趨勢,2018 年開始中央研究院與全台灣16家醫院體系合作,預計邀請全國一百萬名民眾加入精準醫療的行列。藥局為了協助設定基因相關藥物提示,大家不得不開始念書啦!開啟了我這一系列的文章,如果你也想了解藥物基因體學,歡迎一起學習喔!

什麼是藥物基因體學?

精準醫療為全球醫療發展趨勢,隨著大數據及 AI 的快速發展,各國紛紛聚焦於精準醫療發展。為了能進一步發現基因與疾病的關聯,需要大量且能代表本國族群的數據,因此藥物基因體學越來越被重視!

精準醫療有什麼好處呢?

  1. 提升用藥安全及效能
  2. 早期診斷及疾病預防
  3. 提供個人化健康管理

延伸閱讀→【精準醫療】你知道基因與藥物代謝酵素的關係嗎?(以CYP2C19、CYP3A5、CYP2D6為例)

但是許多藥物基因相關的研究多來自於國外,我們需要有能代表臺灣族群的資料,因此 2018 年開始,中央研究院與全台灣 16 家醫院體系合作執行「台灣精準醫療計畫 TPMI(Taiwan Precision Medicine Initiative,並組成台灣精準醫療聯盟。同時也邀請全國一百萬名民眾加入精準醫療的行列,共同為促進台灣精準醫療發展而努力。

點我觀看 → 中研院台灣精準醫療計畫網頁

最近中研院把本院參加精準醫療計畫的檢測結果回報給醫院,藥局因此接獲協助設定「藥物基因提示系統」的任務,主任便發起了讀書會,我也藉此機會好好念書 & 整理筆記。

延伸閱讀→【分享】醫院臨床藥師做什麼?你應該知道的14項工作內容

藥物基因體學免費學習資源

以下介紹四種學習資源,包括仿單、臨床實踐指引、線上資料庫和網路臨床決策資源。

  1. U.S. Food and Drug Administration (FDA) Resource 美國食藥署仿單
  2. 臨床實踐指引
    • Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) Guidelines (推薦使用)
    • Dutch Pharmacogenetics Working Group (DPWG) Guidelines (荷蘭)
    • Canadian Pharmacogenomics Network for Drug Safety Consortium (CPNDS) Guidelines(加拿大)
  3. 線上資料庫
    • Pharmacogenomics Knowledgebase (PharmGKB)(最常使用)
    • Pharmacogene Variation Consortium (PharmVar)
    • ClinVar and ClinGen
    • Genetic Testing Registry (GTR)
    • Genetics/Genomics Competency Center (C2G2)
  4. 網路臨床決策資源
    • Clinical Decision Support Knowledgebase
    • IGNITE Spark Toolbox and Implementation Guides
    • St. Jude Children’s Research Hospital Resources

1. 美國 FDA 仿單

美國藥品的仿單裡,其實滿多藥物有提到需關注基因方面的資訊。

有提到藥物基因體學的藥物列表如下面網頁所示,截至 2022/5/12 共有 499 種藥品有相關內容。

點我觀看 → Table of Pharmacogenomic Biomarkers in Drug Labeling

但仿單裡寫的位置不太一定,下面的地方都有可能提到:

  • Adverse Reactions
  • Boxed Warning(警語,通常會在仿單的最開頭)
  • Clinical Pharmacology
  • Clinical Studies
  • Contraindications
  • Dosage and Administration
  • Drug Interactions
  • Indications and Usage
  • Patient Counseling Information
  • Use in Specific Populations
  • Warnings and Precautions

除了警語(Boxed Warning),副作用(Adverse Reactions)或臨床研究(Clinical Studies)的地方也可能提到藥物基因相關資訊,要找一下。

寫在「Boxed Warning 警語」通常代表比較嚴重,需要特別注意,甚至建議可以做基因檢測再用藥,如以下藥物:

  • HLA-B* 5701 / abacavir
  • HLA-B* 1502 / carbamazepine
  • CYP2C19 / clopidogrel
  • CYP2D6 / codeine
  • G6PD / rasburicase
  • CYP2D6 / tramadol

這邊舉例臺灣中文仿單對於 abacavir 的建議,就是寫在警語的地方。

但仿單內提到的藥物基因學資訊有以下限制:

  1. 更新速度比較慢,通常是經過很多研究驗證,才會進行仿單內容修改
  2. 通常是概念式的建議,比如提到某基因會讓藥物代謝比較慢,但卻沒有說明藥物劑量應該怎麼調整,所以常常看完仿單,還是不知道要如何調整用藥 XD

2. 臨床實踐指引(Clinical practice guidelines)

CPIC Guidelines(推薦使用)

接下來介紹的是臨床上最常使用的 CPIC(Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium)指引,是由美國國家衛生院(National Institutes of Health, NIH)所資助的單位。

首先幫大家回憶一下高中教的基因型(genotype)和表現型(phenotype)。

還記得孟德爾遺傳法則中豌豆的故事嗎?

基因是以配對的方式出現,其一得自父系因子,另一得自母系因子,例如一株豌豆,影響高莖和矮莖的基因分別為 T 和 t,對偶基因的排列組合為 TT、Tt 和 tt 三種,而 T 為顯性基因(高莖),t 為隱性基因(矮莖),當 T 和 t 配對時,會以高莖表現為主。

基因型(genotype)表現型(phenotype)
TT高莖
Tt高莖
tt矮莖
豌豆的基因型和表現型

CPIC guideline 網頁就有介紹哪樣的基因型屬於什麼表現型。

目前有 26 個 guidelines,提到 20 種以上藥物相關基因,以及超過 60 種的藥物。

已經出版的指引,至少每五年會重新檢視是否修改。

CPIC guideline 的文章有制式化格式(很讚!),包括基因型對應的表現型、不同人種的基因佔比、藥物調整建議等等。

以 Clopidogrel 和 CYP2C19 為例,點進相關頁面就可以看到本指引 2022/1 有進行更新。

Table 1 說明 CYP2C19 基因型與表現型的對應關係。

Table 2 為不同 CYP2C19 表現型,Clopidogrel 用於心血管疾病治療時的用藥建議。

Table 3 為不同 CYP2C19 表現型,Clopidogrel 用於神經血管疾病治療時的用藥建議。

上方藍色超連結點進去後,就可以下載指引全文。

除了可以查詢單一藥物的說明,上方目錄列還可以點「Genes-Drugs」,就可以直接查詢基因對應藥物的建議,並且可以直接點 guideline 超連結,非常方便!

上表可以看到,CPIC level 欄位有 A、B、C、D 四種等級,A 和 B 會建議你需要採取措施(表格中紅色框資訊):

  • Level D-few,證據很少
  • Level A-should,你應該要這麼做
  • Level B-could,你可以這麼做
  • Level C-varying levels,證據不明確,需臨床評估

另外表格中的 PGX ON FDA LABEL 欄位,還有整理 FDA label(仿單)是否有藥物基因相關建議(表格中藍色框資訊)。

比如 HLA-B 和 abacavir,仿單也是建議要先進行藥物基因檢測,確定沒問題再開立藥物使用。

CPIC 網頁真的是我們最常使用的藥物基因體學查詢資料庫~

延伸閱讀:你想投稿臨床藥學雜誌嗎?從投稿到審稿人的經驗分享

DPWG Guidelines(荷蘭)

DPWG guideline,是由荷蘭藥物遺傳學工作小組(Dutch Pharmacogenetics Working Group, DPWG)發布的指引,DPWG 於 2005 年成立,由荷蘭皇家藥劑師協會(KNMP) 贊助,成員包含臨床藥師、內科醫生、臨床藥理學家、化學家、流行病學家和毒理學家。

DPWG 有發表過兩版帶有建議的英文版 paper,分別為 2008 年2011 年

但 DPWG 的指引內容實在有夠難找…… 要從左邊側邊欄尋找「Achtergronddocumenten」,再往右拉找到「Pharmacogenetic recommendation text」文檔下載,目前最新更新日期為 2022/2/1。

網頁真的不太好用,我個人是滿不愛的啦……

CPNDS guidelines(加拿大)

全名 The Canadian Pharmacogenomics Network for Drug Safety (CPNDS) guidelines,是加拿大出版的治療指引。

CPNDS 始於 2005 年,當時是針對兒童的基因型特異性治療方法 (GATC),於 2005 年開始了第一個單核苷酸多態性 (SNP) 藥物基因組學小組來研究 ADR 的遺傳學,在 2009 年更名為 CPNDS,截至 2021 年,CPNDS 網絡包括加拿大各地的 14 個兒科和 18 個成人監測點,並開展了多項國際合作,發現母親使用 codeine 導致嬰兒死亡的遺傳基礎,以及 cisplatin 引起的聽力損失、anthracycline 引起的心臟毒性和 vincristine 引起的兒童毒性。

滿特別的是,CPNDS 有針對小孩族群探討基因相關 ADR。

出版文章分為以下章節:

  • Cisplatin-induced hearing loss in the treatment of cancer
  • Cisplatin-induced nephrotoxicity
  • Anthracycline-induced heart failure in the treatment of cancer
  • Vincristine-induced neuropathy in the treatment of cancer
  • Opioid-induced toxicity
  • Warfarin-induced bleeding
  • Drug-induced serious skin reactions
  • Beta-interferon induced liver injury in the treatment of MS patients

網頁在「About」的地方提到,藥物不良反應 (ADR) 是北美地區所有死亡的十大原因之一,許多 ADR 是由遺傳基因差異引起的。在加拿大,ADR 的年度成本估計超過 130 億美元,或更多花費,因為 95% 的 ADR 沒有向衛生監管機構報告。即使只考慮最嚴重的 ADR,加拿大每年估計有 20 萬例 ADR 導致住院,並導致數萬人死亡,所以加拿大還滿重視這塊的。

延伸閱讀→【TSOC】2022高血脂治療指引更新,LDL目標下修啦!(含影片說明)

3. 線上資料庫資源(Online database)

Pharmacogenomics Knowledgebase (PharmGKB)(最常使用)

PharmGKB 是美國國家衛生研究院(The National Institutes of Health, NIH)資助的資源,提供有關人類遺傳變異如何影響藥物反應的資訊,包括臨床資訊、臨床指南、基因 – 藥物之關聯和基因型 – 表型關係,是目前最常被使用的線上資料庫資源。

PharmGKB 有幾個功能滿好用的,第一個是各國藥物仿單有關基因資訊的整理,也就是上圖左邊「Drug Label Annotations」,總共收錄 900 多個藥物。有收錄的各國仿單包含美國食品藥物管理局(FDA),歐洲藥品管理局(EMA),瑞士治療產品管理局(瑞士醫藥管理局)日本藥品和醫療器械局(PMDA)加拿大衛生部(加拿大Santé)(HCSC),真的很佛耶!

以下圖為例,abacavir 在美國、歐洲、瑞士和加拿大仿單都建議用藥前進行基因檢測,連結點進去就可以看到詳細說明,最上面還有各種篩選器,大家都可以玩玩看。

第二個好用的功能是「Clinical Guideline Annotations」,截至 2023/2/13 有 188 個基因相關治療指引,從首頁連結點進去後,可以看到本文前面介紹的臨床藥物遺傳學實施聯盟(CPIC)荷蘭皇家藥學促進協會 – 藥物遺傳學工作組(DPWG)以及其他專業協會(包括加拿大藥物基因組學藥物安全網路(CPNDS)和法國國家藥物遺傳學網路(RNPGx))發佈的基因相關指南。

點進去後可以看到 CPIC 的指南數量最多,下面一樣有篩選器功能,以 warfarin 為例,就可以知道 CPIC、DPWG 等單位都有相關指南,非常方便!

其他相關資訊還有「Curated Pathways」,提供藥物遺傳學(PGx)相關的藥物的藥物動力學(PK)或藥效學(PD)文獻整理,比如參與 ACE 抑制的基因有哪些,還有機轉圖提供給你

我還滿喜歡 PharmGKB 的網頁畫面,真的是一目瞭然~

延伸閱讀:【讀書筆記】注射型胰島素(INSULIN)作用時間一覽表

Pharmacogene Variation Consortium (PharmVar)(基因命名相關)

PharmVar 主要針對影響藥物代謝、處置和反應的等位基因變異進行分類,並為全球藥物遺傳學/基因組學界提供統一的命名系統(命名法)

這個網頁比較偏前端的部分,也就是你只知道基因的變異點時,可以來這邊查找是屬於哪種基因型。

首先點上方「GENES」,你就可以看到許多常見的基因家族,以我們最常見的 CYP3A4 酵素為例,假如你在 paper 看到變異點為 -392G>A,來這裡查找你就知道是屬於 CYP3A4 *1A 變異了。

你是醫院藥師或護理師嗎?

時常遇到病人要給許多針劑藥品,礙於管路不夠需要同時給藥 ……

卻不知道這些藥物可不可以旁插使用嗎?

別擔心!

小涵藥師整理了住院病人常用的針劑相容性速查表,歡迎點擊下圖索取喔!

ClinVar 與 ClinGen

ClinVar 和 ClinGen 是兩個數據共享的基因檔案庫,主要著重於基因-疾病關係(CPIC 和 PharmGKB 則側重於基因-藥物關係)。

ClinVar 可以接受基因變異數據的提交,來源包括臨床研究人員、專家小組或專業協會的資料提交,數據會共享至 ClinGen 中央數據庫,具有臨床相關性的說明,供臨床和研究使用。

ClinVar 屬於 MyNCBI 網頁的其中一個頁籤,如下圖。

下拉選單尋找 ClinVar

在上面的搜尋框輸入你想了解的基因,比如 warfarin 可能要注意的 VKORC1 基因,你就會看到這個基因與人類染色體哪些基因相關,密密麻麻的 ATCG 資料,臨床上一般不太會查到這個資料庫,可能做研究的人才會參考。

ClinGen 網頁除了來自 ClinVar 的資料,還會列出該基因相關的疾病,並且可以連結到 CPIC、PharmGKB 等頁面。

我一樣搜尋 VKORC1 基因,ClinGen 有列出相關本基因相關的疾病有 vitamin K-dependent clotting factors, combined deficiency,並且下方能快速連結到 CPIC 和 PharmGKB 網頁。

Genetic Testing Registry (GTR)

第四個線上資料庫資源是 GTR 網頁,GTR 收集全世界基因檢測實驗室的檢測方法彙整。

同樣輸入 VKORC1,可以找到哪裡可以驗相關基因,以及使用哪種檢測方法。

Genetics/Genomics Competency Center (G2C2)

第五個是 G2C2,主要是為醫療保健教育工作者和從業者提供高質量的遺傳學/基因組學小組教學或自主學習教育資源。

這個網頁比較特別的地方是,他會告訴你身為某職類的醫療人員(護理師/醫師/藥師/遺傳諮詢者),你應該要做什麼事情。

以藥師為例,輸入 VKORC1 後,你會看到相關藥物為 warfarin。

再點進 warfarin 頁面後,會告訴你基礎概念,以及藥師怎麼協助進行劑量調整或監測。

延伸閱讀→【讀書筆記】DOAC適應症與劑量調整全攻略

4. 網路臨床決策資源

當我們學習了這麼多藥物基因體學知識後,該如何應用到臨床上呢?以下介紹三個資料庫。

Clinical Decision Support Knowledgebase(CDSKB)

臨床決策支持知識庫 (CDS-KB) 自稱為推動精準醫療的引擎,有提供臨床決策路徑。

CDSKB 雖然是免費資源,但需要你先註冊一個帳號並登入才能觀看。

登入後可以點上方列表「Learning」,可以看到不同國家針對藥物基因的臨床照護流程是怎麼決策的。

Clinical Pharmacogenomics at St. Jude

另外介紹一個很特別的資源,是美國 St. Jude Children’s Research Hospital 這間醫院的網站,有提到對於青少年和小朋友 CYP2D6 變異者,使用抗精神病藥物和抗憂鬱症藥物的考量,網頁裡面也有針對小朋友基因相關用藥的完整教學,有興趣可以點點看。

往下滑可以看到許多連結資源

延伸閱讀→【讀書筆記】SGLT2抑制劑適應症與腎功能不全限制

我的心得

我們在 FDA 仿單可以看到許多藥物基因資訊,但仿單無法即時更新,且很常看到「需要小心監測」之類的內容,臨床工作者看到也不知道自己要幹嘛(我個人覺得很像廢話 ……)。

CPIC 網頁的指引是比較常使用的,包括基因型對應的表現型,以及需要如何調整劑量等,寫的比較明確,網頁也比較容易尋找。

線上資料庫的部分,PharmGKB 我覺得最好用,有整理藥物-基因對應訊息,並且快速連結到相關基因指引,使用上比較友善方便。

PharmVar 可以查找基因變異點對應的基因型,對於做研究或看 paper 是一個方便的工具。

以上列出我之前上課學習到,有關藥物基因體學網路免費資源的內容,有些我也沒有深入使用,無法分享太多,只能先列出相關資源給大家參考(從介紹長短你就看的出來,哪些是我比較常使用的資源了 XD)

好康~免費基因檢測資源告訴你~

看了這麼多基因相關訊息,身為藥師的我也想測測看自己的基因長得如何XD

目前有兩個免費的基因檢測計畫,第一個為中央研究院發起的「台灣精準醫療聯盟 TPMI」,目標收集 100 萬人基因資料庫,目前共有 16 個體系 33 家醫院參與,2022 年 6 月已經有 50 萬以上的民眾參與,如果你有興趣,可以詢問下圖醫院名單,看看目前有沒有在收案喔!

我就是參與上面這個計畫,除了藥物基因,還有疾病相關基因,因此發現我有酒精不耐症(代謝酒精的功能較差,酒精與心血管疾病、癌症等多種疾病有關聯性),還滿有趣的,難怪我以前喝兩口酒就臉紅到不行 XD

另一個免費檢測資源是「臺灣人體生物資料庫」,目標為建置一個長期追蹤以社區族群為基礎的大型研究世代,初期收案規劃為 12 年,收案對象為 20 萬名健康參與者及 10 萬名疾病患者。透過結合生活習慣、環境因子、臨床醫學與生物標幟等資訊,建立屬於臺灣本土的人體生物資料庫,為生物醫學研究蒐集龐大的生物檢體與健康資訊,提供國內學者申請使用。

和上一個計劃不同的是,除了抽血,還有驗尿和後續追蹤(上一個計劃只要抽一次血就好),另外還會補貼車馬費 500 元,有興趣可以直接在網頁預約,只不過可能要等快半年才會約到 XD

有興趣的話,可以點「駐站資訊」,找找自己家裡附近有沒有檢測站喔!

延伸閱讀→【精準醫療】你知道基因與藥物代謝酵素的關係嗎?(以CYP2C19、CYP3A5、CYP2D6為例)

延伸閱讀→美國專科藥師是什麼?我的考試經驗分享(最後有好康喔!)

你是醫院藥師或護理師嗎?

時常遇到病人要給許多針劑藥品,礙於管路不夠需要同時給藥 ……

卻不知道這些藥物可不可以旁插使用嗎?

別擔心!

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