药物基因组学是指在药物遗传学的基础上发展起来的、以功能基因组学与分子药理学为基础的一门科学，它应用基因组学来对药物反应的个体差异进行研究，从分子水平证明和阐述药物疗效以及药物作用的靶位、作用模式和毒副作用。遗传多态性是药物基因组学的基础，药物的遗传多态性可表现为药物作用靶点的多态性、药物代谢酶的多态性、药物转运蛋白的多态性以及结合蛋白的多态性等。第二军医大学药学院院长姜远英教授在特邀报告中介绍了它们与药物反应之间的关系，并指出，这些多态性的存在可能导致治疗中的疗效和不良反应的差异。

　　靶点多态性改变药效同时导致耐药

　　许多药物是与靶点进行相互作用而发挥效应的。姜教授说，药物的作用靶点包括受体、受体的信号转导系统、酶、离子通道等。由于许多编码这些蛋白的基因具有多态性，因而将改变药物的反应，即药物靶位的基因改变能够导致药效以及不良反应的改变。姜教授举例说，如研究最多的一个药物受体β2-肾上腺素能受体，主要存在于支气管和血管平滑肌。该受体基因存在着多态性，主要表现为受体蛋白的第16位氨基酸残基的差异：Arg16位点纯合子(记为Arg16/Arg16)的个体，其相应受体蛋白的第16位氨基酸均为精胺酸；Gly16位点纯合子(记为Gly16/Gly16)的个体，相应的第16位氨基酸则均为甘氨酸；Arg16位点杂合子(记为Arg16/Gly16)的个体，其受体蛋白的相应氨基酸则有些是精胺酸，有些是甘氨酸。在受试人群中，三种情况分占不同的比例。它的突变体（16位氨基酸由Arg突变成Gly）是β2支气管扩张平滑肌反应的主要决定因素，从而导致β2-肾上腺素受体的变化能改变其对β2-肾上腺素的反应。

　　靶点多态性除了能够影响药物的疗效，如药效的强弱、快慢、效价、效能等，同时还可影响机体对药物的脱敏，改变靶点的表达量，从而导致机体产生耐药性。

　　代谢酶多态性使药代消除或活化

　　药物在体内的代谢过程由各种酶来参与完全。催化Ⅰ相药物代谢的酶主要是细胞色素P450酶系（CYP），具有显著意义遗传多态性的酶包括CYP3A4、CYP2D6、CYP2C19、CYP1A2、CYP2E等；催化Ⅱ相药物代谢的酶主要有硫嘌呤甲基转移酶(TPMT)、N-乙酰基转移酶(NAT)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)等。

　　在代谢药物最多的CYP中，CYP3A4代谢55%的常用药，如乙酰氨基酚、卡马西平、洛伐他汀、硝苯地平等。它有近20种变异体，其中CYP3A4-V变异体在某些化疗药中，可导致白血病发病率增高。CYP2D6代谢药物的种类仅次于CYP3A4，可代谢异喹胍、丙咪嗪、氯氮平、β-肾上腺素受体阻滞药等。但Gly389变异体和Ser49基因型在用β-肾上腺素受体阻滞药时更易致心力衰竭。

　　姜教授指出，代谢酶多态性影响药物的代谢消除或代谢活化，从而影响药物的疗效和不良反应。

　　转运蛋白多态性影响药物有效浓度

　　人体内有很多蛋白质负责输送药物出入细胞，称为药物转运蛋白。姜教授说，人类有30种ABC转运蛋白，分成4大亚家族，控制糖、氨基酸、神经递质、金属离子、药物等进出细胞。其中的一大类为MRP（多药耐药相关蛋白），它们负责输送的药物主要包括抗癌药物和抗病毒的核苷类药物等。在不同个体中，这类蛋白的表达可有极大差异。如在肝癌病人的癌周组织中，属于MRP的一种P糖蛋白的表达水平，要比在正常肝组织中的表达为低。这类表达水平以及活力的差异，可以直接影响药物在细胞内的有效浓度。

　　因转运蛋白多态性可影响药物的吸收(肠道)、分布(血脑屏障)、消除(肝胆管)，因而也能够影响到药物的疗效和不良反应。

　　结合蛋白多态性决定药物转运与分布

　　药物与血浆蛋白的结合，是决定药物分布和作用的一个重要因素。这种结合主要通过离子键、氢键、疏水性结合及范德华力等。白蛋白、琢1酸性糖蛋白、血红蛋白、脂蛋白、球蛋白等都能与一些药物结合，进而影响药物的转运。白蛋白主要与酸性药物、中性药物结合；琢1酸性糖蛋白则主要与碱性药物结合。这两类蛋白质和量的改变，是导致血浆蛋白与药物结合能力个体差异的主要原因。在肾功能衰竭、肝硬化等疾病条件下，白蛋白水平会下降；而在由感染或风湿性疾病所致的炎症反应中，琢1酸性糖蛋白水平可增高。此外，姜教授还谈到，视黄醇结合蛋白、甲状腺结合蛋白、运皮质醇蛋白、铜蓝蛋白、运铁蛋白分别参与视黄醇、甲状腺素、皮质醇、铜、铁的转运。

　　结合蛋白多态性主要影响药物的转运和分布，从而影响疗效和不良反应。如白蛋白发生变异，能改变白蛋白与华法林、水杨酸、地西泮的结合常数，使亲和力下降，游离药物浓度明显增高。近年来，由于人类基因组计划的顺利实施，以及分子生物学技术和生物信息学的进展，药物基因组学的发展得到了强有力的推动。姜教授表示，随着药物遗传多态性研究的深入，相信必将给临床的个体化治疗带来新的收获。