Phân tích đa dạng di truyền một số gen thuộc họ cytochrome p450 của người kinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Văn Hiệp PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN MỘT SỐ GEN THUỘC HỌ CYTOCHROME P450 CỦA NGƢỜI KINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Văn Hiệp PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN MỘT SỐ GEN THUỘC HỌ CYTOCHROME P450 CỦA NGƢỜI KINH Chuyên ngành: Mã số: Sinh học thực nghiệm 8420101.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Hoàng Thị Điệp PGS.TS Hoàng Thị Mỹ Nhung Hà Nội - 2020 LỜI CẢM ƠN Tôi xin cảm ơn Bộ môn Sinh học Tế bào, Khoa Sinh học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên hoàn tất thủ tục thành lập Hội đồng đánh giá luận văn tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn TS Hoàng Thị Điệp PGS.TS Hoàng Thị Mỹ Nhung hướng dẫn luận văn, đặc biệt cảm ơn TS Hồng Thị Điệp nhiệt tình dạy dẫn dắt tơi suốt q trình hồn tất đề tài Cảm ơn PGS.TS Lê Sỹ Vinh không tham gia trực tiếp vào trình hướng dẫn luận văn theo sát đề tài nghiên cứu Ngồi ra, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô khác Khoa Sinh học, dù không chịu trách nhiệm hướng dẫn nhiệt tình giải đáp vướng mắc kiến thức phương pháp, tạo điều kiện tốt cho học viên cao học khác trình học tập nghiên cứu MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng - TỔNG QUAN 1.1 Chuyển hóa thuốc tin sinh học 1.1.1 Sự chuyển hóa đáp ứng thuốc 1.1.2 Họ enzym Cytochrome P450 (CYP) 11 1.1.3 Ứng dụng tin sinh học nghiên cứu chuyển hóa thuốc 16 1.2 Gen chuyển hóa thuốc quần thể ngƣời Kinh Việt Nam 21 1.2.1 Quần thể người Kinh Việt Nam 21 1.2.2 Tính cấp thiết nghiên cứu gen chuyển hóa thuốc quần thể KHV 22 1.3 Giới thiệu nghiên cứu CYP quần thể ngƣời Kinh Việt Nam 23 1.3.1 Mục đích nghiên cứu 23 1.3.2 Nội dung nghiên cứu 23 Chƣơng - PHƢƠNG PHÁP 33 2.1 Xây dựng liệu mẫu 33 2.2 Tính tần số alen kiểm tra Cân Hardy-Weinberg 33 2.3 Phân tích thành phần 34 2.4 Bản đồ nhiệt phân cấp 37 2.5 Tính khoảng cách di truyền 37 2.6 Kiểm định hậu kiểm χ với hiệu chỉnh Bonferroni cho cặp alen 38 2.7 Tính tần số kiểu hình chuyển hóa thuốc 38 Chƣơng - KẾT QUẢ 40 3.1 Tần số alen 40 3.2 Phân tích thành phần 42 3.3 Bản đồ nhiệt 47 3.4 Khoảng cách di truyền 50 3.5 Kiểm định hậu kiểm với hiệu chỉnh Bonferroni 53 3.6 Tần số kiểu hình chuyển hóa thuốc 56 Chƣơng - THẢO LUẬN 59 KẾT LUẬN 67 KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 75 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Bảng 1.1: Kích thước vị trí số gen CYPs người 13 Bảng 1.2: Các nhóm thuốc nghiên cứu khả chuyển hóa quần thể KHV 32 Bảng 2.1: Kích thước quần thể nghiên cứu 33 Bảng 2.3: Bảng xác định kiểu hình chuyển hóa theo số hoạt tính 39 Bảng 3.1: Phân bố alen có tần số lớn 1% quần thể KHV 40 Bảng 3.2: Xác suất gen tuân theo định luật Hardy-Weinberg 41 Bảng 3.3: Khoảng cách di truyền KHV quần thể lại 51 Bảng 3.4: Kết phân tích thống kê cho alen phổ biến KHV KHV quần thể lại 53 Bảng 3.5: Phân bố (%) kiểu hình chuyển hóa thuốc quần thể KHV 56 Bảng 3.6: Tóm tắt ảnh hưởng CYP tới số loại thuốc phổ biến 57 Hình 1.1: Nồng độ thuốc huyết tương sau uống 0.5–350 mg BI 409306 10 Hình 1.2: Cấu trúc library Giải trình tự hai đầu 18 Hình 3.1: Kết PCA quần thể gen 46 Hình 3.2: Bản đồ nhiệt phân cấp theo tần số alen quần thể 49 Hình 3.3 Cây phân cấp dựa thang đo khoảng cách 53 Hình 3.4: Phân bố kiểu chuyển hóa quần thể KHV theo gen 57 Hình 4.1: Cấu trúc enzym CYP2D6 hai vị trí 34 Proline (màu hồng, khung đỏ) 486 Serine (màu vàng khung đen) 60 Hình 4.2 Cấu trúc mơ CYP2D6 (theo Fukuyoshi 2016 [15]) 62 BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADHD Attention deficit hyperactivity disorder Rối loạn tăng động giảm ý ARV Antiretroviral Vi rút phiên mã ngược CYP Cytochrome P450 DNA Deoxyribonucleic acid A xít deoxyribonucleic (ADN) EM Extensive metabolizer Kiểu hình chuyển hóa phổ biến IM Intermediate metabolizer Kiểu hình chuyển hóa trung bình mRNA Messenger Ribonucleic acid ARN thơng tin N/A Not available Kiểu hình khơng xác định NSAID Nonsteroid antiinflamatory drug Thuốc kháng viêm không chứa steroid PCR Polymerase Chain Reaction Phản ứng chuỗi polymerase PM Poor metabolizer Kiểu hình chuyển hóa RM Rapid metabolizer Kiểu hình chuyển hóa nhanh MỞ ĐẦU Điều trị bệnh nhu cầu tất yếu cá nhân Do mức sống người ngày cải thiện, tuổi thọ người tăng lên, nhu cầu y tế người tăng theo Nhu cầu động lực để nghiên cứu điều trị bệnh, đặc biệt thuốc, phát triển không ngừng Tuy nhiên, nghiên cứu thuốc lại gặp trở ngại: khả đáp ứng thuốc người lại không giống Hiệu thuốc, tác dụng phụ thuốc phụ thuốc vào hai trình: dược lực học dược động học, dược động học lại phụ thuộc mật thiết vào hệ enzym chuyển hóa thuốc thể [34,37] Cytochrome P450 (CYPs) họ enzym tham gia vào việc chuyển hóa thuốc đa số nhóm thuốc người [40] Vì vậy, gen CYPs đóng vai trị quan trọng nghiên cứu gen chuyển hóa thuốc nói riêng, dược học nói chung Các nghiên cứu gen chuyển hóa thuốc tồn thể giới phát triển tử lâu Chúng hệ thống thành sở liệu lớn, chẳng hạn PharmVar cung cấp liệu biến dị di truyển gen chuyển hóa thuốc, KEGG Pathway tạo sơ đồ chuyển hóa thuốc, hay PharmGKB cung cấp liệu ảnh hưởng gen biến dị chúng tới liều dùng [58] Rất nhiều nhóm thuốc thiết kế xây dựng định thuốc dựa nghiên cứu gen chuyển hóa, đặc biệt CYPs Ví dụ: CYP3A5 người châu Âu khơng có chức năng, đa số người gốc Âu có kiểu gen đồng hợp alen CYP3A5*3 [47] Vì vậy, thuốc tacrolimus thiết kế với liều tiêu chuẩn tương ứng với người có kiểu gen trên, thay tương ứng với người mang CYP3A5 có chức bình thường Không ảnh hưởng CYPs tới thuốc, mà phân bố gen quần thể khác công bố Những điểm tương đồng, đặc thù gen CYPs quần thể dần lộ, hỗ trợ nhiều cho phát triển thuốc Ở Việt Nam, nghiên cứu CYPs chưa thực nhận quan tâm tương ứng với giá trị mà chúng mang lại Đã có nghiên cứu bước đầu CYPs với số mẫu nhỏ, đơn lẻ cho vài gen sử dụng phương pháp truyền thống (giải trình tự có sử dụng PCR) tác giả Việt Nam (GS TS Nông Văn Hải [45,56]) hay tác giả quốc tế (Lee.S.S [60]) Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cho nhiều gen CYPs, với số mẫu đủ lớn để đại diện cho quần thể, sử dụng phương pháp giải trình tự hệ Do tầm quan trọng tính đa hình cao, nghiên cứu CYPs quần thể, đặc biệt người Việt, cần thiết Nghiên cứu chọn phân tích gen CYPs: CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP3A5, CYP4F2 quần thể người Kinh Việt Nam (KHV) Đây gen ảnh hưởng tới nhiều nhóm thuốc khác [58], đồng thời dự đốn có tính đa hình cao quần thể người Việt Chƣơng - TỔNG QUAN 1.1 Chuyển hóa thuốc tin sinh học 1.1.1 Sự chuyển hóa đáp ứng thuốc 1.1.1.1 Dược động học chuyển hóa thuốc Theo Lees P cộng [34], thuốc hấp thụ vào thể, có hai q trình đồng thời diễn ra, dược lực học dược động học Dược lực học (pharmacodynamics, PD) mô tả tác động thuốc với thể Quá trình điển hình với loại thuốc khác nhau, tác động tới thể cấp độ sinh học phân tử - tế bào Thuốc thường có hai cách tác động: mơ ức chế trình nội sinh thể; ức chế hay tiêu diệt mầm bệnh từ bên ngồi Trái với dược lực học mơ tả ảnh hưởng thuốc tới thể, dược động học (pharmacokinetics, PK) mô tả ảnh hưởng thể tới thuốc [34] Đây hai trình tương tác qua lại lẫn nhau, ảnh hưởng tới liều lượng, lợi ích tác dụng phụ thuốc nên thường nghiên cứu chung với mơ hình PK/PD Dược động học mơ tả biến đổi thuốc thể sinh vật, từ lúc hấp thu tới lúc loại bỏ hồn tồn khỏi thể Hay nói cách khác, dược động học nghiên cứu tác động thể thuốc Dược động học mô tả mối liên hệ liều lượng nồng độ thuốc đích tác động, chẳng hạn thụ thể thuốc, biến thiến nồng độ thuốc theo thời gian Trong thể, nồng độ thuốc thay đổi khác tùy thuộc vào trình, thường phân chia thành mơ hình ADME, đó: Absorption (hấp thụ) trình thuốc thể hấp thu, sau vào hệ tuần hồn Tùy vào liều lượng thuốc chất thuốc mà đường hấp thu thuốc khác Distribution (phân bố) trình thuốc phân tán thể, thuốc khuếch tán vào mơ dịch thể Hình 4.2 Cấu trúc mơ CYP2D6 (theo Fukuyoshi 2016 [16]) A CYP2D6*1 B CYP2D6*10 Cân Hardy-Weinberg kiểm tra quần thể, kết cho thấy KHV (cũng CHB CHS) thỏa mãn định luật Điều cho thấy phân bố gen CYPs quần thể KHV không chịu tác động mạnh 62 nhân tố tiến hóa, đặc biệt giao phối khơng ngẫu nhiên Điều lý giải việc CYPs kiểu hình chúng quy định ảnh hưởng trực tiếp tới sức sống lồi người, ảnh hướng đến q trình kết hay sinh sản người Vì vậy, xem CYPs phân bố ngẫu nhiên quần thể người Việt, ổn định qua nhiều hệ Tuy vậy, quần thể khác, CYPs có khác biệt định Đồng thời, nhờ có thỏa mãn cân Hardy-Weinberg KHV, ta sử dụng GST làm thang đo khoảng cách di truyền Sự khác biệt phân bố CYPs thể qua phép phân tích PCA, đồ nhiệt, GST cuối kiểm định hậu kiểm hiệu chỉnh Bonferroni Kết PCA (Hình 3.1) cho thấy KHV có khoảng cách mặt di truyền với CEU (châu Âu), SAS (Nam Á) YRI (châu Phi), ngược lại quan hệ gần gũi với nhóm CHB, CHS JPT Hoa Bắc, Hoa Nam Nhật Bản ba quần thể người nằm khu vực Đơng Á, có nhiều tương đồng địa lý, lịch sử văn hóa với Việt Nam Ngoại trừ PCA cho tất gen có độ xác mức trung bình (69.3%), PCA cho gen có độ xác cao Điều cho thấy sai khác định tính mà PCA có tin cậy, khoảng cách nhóm kể tới KHV có khác đáng kể Tuy nhiên, PCA cho CYP2B6 CYP2C19 cho thấy KHV có khác biệt đáng kể với quần thể lại Độ xác PCA sụt giảm độ xác lược bớt alen thiểu số KHV gián tiếp thể mức độ đa dạng di truyền KHV so với giới Ở CYP3A5 CYP4F2, KHV có mức độ đa dạng đồng với giới, độ xác khơng bị sụt giảm đáng kể so với việc không lọc alen Ở gen lại, độ đa dạng tần số alen KHV thấp so với giới, đặc biệt CYP2D6 có tính đa hình thấp nhiều Đa số alen CYP2D6 mà KHV khơng biểu có tần số định quần thể khác, chẳng hạn *29, *35 *106 63 Các phân tích khác (Heatmap, GST hiệu chỉnh Bonferroni) ủng hộ thông tin PCA thể trên, đồng thời làm chúng trở nên rõ ràng Cây phân cấp biểu đồ nhiệt (Hình 3.2) xếp quần thể với khoảng cánh tới KHV tăng dần sau: CHB-CHS, JPT, SAS-CEU YRI Khoảng cách định lượng hóa phương pháp xác định khoảng cách di truyền, chủ yếu GST (Bảng 3.3.C-D) Xét toàn gen, GST với KHV tăng dần theo thứ tự: CHB-CHS (khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê), JPT, SAS, CEU YRI Đồng thời, nhóm CHB, CHS JPT có GST thấp nhiều so với quần thể cịn lại Tuy nhiên, độ lệch chuẩn ước tính lớn so với giá trị trung bình, điều cho thấy giá trị trung bình tồn gen mang tính tương đối, khoảng cách di truyền gen không đồng với Tuy nhiên nhìn vào gen một, ta lại thấy sai khác khoảng cách gen lại đồng với thông tin mà PCA mô tả Đặc biệt CYP2B6, KHV có khoảng cách tới quần thể lại, chênh lệch khoảng cách không rõ ràng Các thước đo khoảng cách di truyền khác, bao gồm Euclid DST cho kết tương tự GST Cây phân cấp vẽ thang đo cho kết tương đồng (Hình 3.3), GST DST có phân biệt rõ rệt khoảng cách di truyền gần xa quần thể, điều mà khoảng cách Euclid không làm Đó ý nghĩa di truyền học mà nhóm thang đo ―fixation index‖ thể hiện, mà khoảng cách tốn học túy Euclid lại khơng có Kiểm định hậu kiểm với hiệu chỉnh Bonferroni (Bảng 3.4.A) lần khẳng định khác biệt kể Các alen thể khác biệt mang ý nghĩa thống kê KHV nhóm CEU, SAS YRI Bên cạnh đó, KHV có khác biệt với nhóm Đơng Á số alen, tập trung CYP2B6 CYP2C19 FST thể kết tương tự Bảng 3.4.B) Các phân tích kể đưa nhận định: KHV có nhiều điểm chung với CHB, CHS JPT CYPs, không hồn tồn đồng với quần thể mà có số đa dạng sinh học đặc thù, tập trung CYP2B6 CYP2C19 Do đó, KHV có khác biệt đa dạng phân bố CYPs, đồng thời phân 64 tích CYPs ảnh hưởng chúng tới định thuốc quần thể KHV hồn tồn cần thiết Bên cạnh mơ tả tính đa dạng di truyền CYPs KHV so sánh chúng với quần thể khác giới, nghiên cứu mô tả ảnh hưởng biến dị di truyền CYPs tới khả chuyển hóa đưa khuyến cáo định thuốc phụ thuộc kiểu gen Chỉ định thuốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác, thể trạng, độ tuổi, số cân nặng – chiều cao, vấn đề chuyển hóa thuốc khơng nằm bước phân giải [34] Dù vậy, hệ gen enzyme chuyển hóa yếu tố quan trọng với nhiều loại thuốc, đồng thời, khuyến cáo đưa dựa xét nghiệm di truyền lâm sàng, với giả định yếu tố kể bệnh nhân bình thường, theo CPIC [20] Bảng 2.1 Hình 3.4 thể khác biệt khả chuyển hóa thuốc enzym CYP quần thể người Việt Có tỉ lệ kiểu hình khơng xác định được, tập trung chủ yếu CYP2D6 (12.63%) Bên cạnh 2.91% alen không xác định, đa số kiểu hình khơng xác định cịn lại alen chưa có thơng tin kiểu hình [58] Cần có phân tích sinh học phân tử khả chuyển hóa enzym tương ứng với alen để bổ sung vào sở liệu CYP2C9 gen mà EM chiếm đa số (92.23%), PM chiếm 0.97% Do đó, NSAIDs, nhóm thuốc chịu ảnh hưởng đa hình CYP2C9, có liều tiêu chuẩn thể hiệu điều trị cao, nguy gây tác dụng phụ Đồng thời, nhóm thuốc kê đơn theo liều tiêu chuẩn mà không cần tới xét nghiệm, đảm bảo an toàn cho người bệnh CYP2B6, CYP2C19, CYP2D6 CYP4F2 thể phổ biến EM IM Đồng thời PM chiếm phần trăm đáng kể số gen, chẳng hạn 7.28% CYP2B6 Tuy IM khả gây tác dụng phụ nguy hiểm PM, khó tránh khỏi nhiều tác dụng phụ khó chịu kê đơn q liều thích hợp: buồn ngủ, chóng mặt, buồn nôn, đổ mồ hôi trộm,…[58] Hơn nữa, gen kể mã hóa enzym chuyển hóa nhiều nhóm thuốc quan trọng, ARV, thuốc hướng thần 65 thuốc chống đơng máu [15,20,27] Do đó, để nâng cao hiệu điều trị giảm bớt tác dụng phụ khơng mong muốn, nhóm thuộc phụ thuộc CYPs, đặc biệt nhóm kể trên, nên thay hiệu chỉnh linh hoạt có xét nghiệm gen CYP, xảy tác dụng phụ đáng kể Trong số gen trên, CYP2C19 gen biểu kiểu hình với tần suất đáng kể quần thể KHV CYP2C19 ảnh hưởng tới nhiều nhóm thuốc, phổ biến hai loại thuốc hướng thần sau: tricyclic antidepressants (chống trầm cảm loại vòng) serotonin reuptake inhibitor (ức chế tái hấp thu serotonin) Hơn nữa, tricyclic antidepressants chịu ảnh hưởng CYP2D6 [21,22], việc kê đơn nhóm thuốc hướng thần cần phải cẩn thận Việt Nam Khác với gen lại, CYP3A5 quần thể KHV biểu chủ yếu PM IM (45.63% 38.83%) Đó đột biến g.99672916 T>C miêu tả khiến cho enzym CYP3A5 hoàn toàn chức Điều thú vị là, đa số người gốc Âu mang kiểu gen đồng hợp tử đột biến này, kiểu hình PM phổ biến họ khiến cho nhiều loại thuốc phụ thuộc CYP3A5 có liều tiêu chuẩn theo người PM thay EM [51] Điển hình loại thuốc tacrolimus, loại thuốc ức chế miễn dịch thông dụng Việc PM IM phổ biến quần thể KHV giúp tacrolimus phân giải chậm hơn, để dàng đạt nồng độ đáy cần thiết, đạt hiệu điều trị Với PM, liều tiêu chuẩn 0.15 mg/kg/ngày Với IM EM, liều tăng lên từ 1.5 tới lần liều tiêu chuẩn, không 0.3 mg/kg/ngày, đồng thời cần theo dõi tác dụng phụ xảy trình điều chỉnh liều (ví dụ: co động mạch, căng cứng cơ, thận nhiễm độc,…) [6] 66 KẾT LUẬN Họ gen CYPs quần thể người Việt, thể tính đa dạng di truyền cao, alen chiếm tỉ lệ cao quần thể alen có chức bình thường, ngoại trừ CYP2D6*10 CYP3A5*3 (tần số 52.7% 65.1%) Các gen CYPs tuân theo định luật Hardy-Weinberg Ở quần thể người Việt, CYPs có nhiều điểm tương đồng với người Trung Quốc Nhật Bản (GST 0.0053, 0.0061 0.0085), lại chứa số đa dạng di truyền đặc thù, tập trung CYP2B6 CYP2C19 Vì vậy, nghiên cứu chuyên sâu CYPs cho quần thể người Việt thực cần thiết Nghiên cứu đưa phân tích in-silico cho số loại thuốc thông dụng phụ thuộc vào kiểu gen CYPs vài khuyến cáo tương ứng Ngoại trừ nhóm thuốc NSAIDs có độ an tồn cao (92.23%), việc kê đơn nhóm thuốc khác cần phải có điều chỉnh linh hoạt để tăng cường hiệu điều trị, giảm tác dụng phụ không mong muốn phổ biến kiểu hình chuyển hóa trung bình kém: thấp CYP2D6 cao CYP3A5 (dao động từ 36.41% đến 84.46%) 67 KIẾN NGHỊ Chỉ định thuốc phát triển dẫn xuất loại thuốc cũ, nhóm thuốc mới, nên có tham khảo kiểu gen CYPs để phù hợp với bệnh nhân Dù hoàn thành mục tiêu đề ra, nghiên cứu cịn số thiếu sót gặp số vấn đề: - Thuật toán sở liệu kiểu gen chưa thể định nghĩa số alen gặp - Cơ sở liệu gen chuyển hóa thuốc chưa có kết lâm sàng lí thuyết ảnh hưởng số loại alen tới kiểu hình người bệnh - Một số loại thuốc, điển hình nhóm thuốc chống đơng máu (warfarin) cịn phụ thuộc vào gen khơng thuộc nhóm CYPs (ví dụ: VKORC1) Dựa vấn đề đó, nghiên cứu đề xuất hướng nghiên cứu tương lai nhằm hoàn thiện kết nghiên cứu sau: - Hoàn thiện phương pháp Tin sinh học cập nhật sở liệu alen để phân tích alen CYPs chưa xác định quần thể người Việt - Nghiên cứu sinh học phân tử lâm sàng chức số kiểu gen CYPs tìm thấy quần thể người Việt - Phân tích gen chuyển hóa khơng thuộc họ CYPs quần thể người Việt, ví dụ: VKORC1, CACNA1S, RYR1 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1000 Genomes Project Consortium, Auton, A., Brooks, L D., Durbin, R M., Garrison, E P., Kang, H M., Korbel, J O., Marchini, J L., McCarthy, S., McVean, G A., Abecasis, G R (2015), "A global reference for human genetic variation.", Nature, 526 (7571), pp.68–74 Alcala, N., Rosenberg, N A (2019), ", Jost’s D, and FST are similarly constrained by allele frequencies: A mathematical, simulation, and empirical study", Molecular Ecology, 28 (7), pp.1624–1636 Ali, Z K., Kim, R J., Ysla, F M (2009), "CYP2C9 polymorphisms: considerations in NSAID therapy", Current opinion in drug discovery & development, 12 (1), pp.108—114 Altshuler, D., Donnelly, P., Consortium, T I H (2005), "A haplotype map of the human genome", Nature, 437 (7063), pp.1299–1320 Angelino, A., Khanh, D T., An Ha, N., Pham, T (2017), "Pharmaceutical industry in Vietnam: sluggish sector in a growing market", International journal of environmental research and public health, 14 (9), pp.976 Birdwell, K A., Decker, B., Barbarino, J M., Peterson, J F., Stein, C M., Sadee, W., Wang, D., Vinks, A A., He, Y., Swen, J J., Leeder, J S., van Schaik, R., Thummel, K E., Klein, T E., Caudle, K E., MacPhee, I A M (2015), "Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) guidelines for CYP3A5 genotype and tacrolimus dosing", Clinical pharmacology and therapeutics, 98 (1), pp.19–24 Brown, J T., Bishop, J R., Sangkuhl, K., Nurmi, E L., Mueller, D J., Dinh, J C., Gaedigk, A., Klein, T E., Caudle, K E., McCracken, J T., de Leon, J., Leeder, J S (2019), "Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium Guideline for cytochrome P450 (CYP)2D6 genotype and atomoxetine therapy", Clinical pharmacology and therapeutics, 106 (1), pp.94–102 Browning, B L., Zhou, Y., Browning, S R (2018), "A one-penny imputed genome from next-generation reference panels", The American Journal of Human Genetics, 103 (3), pp.338–348 Cariaso, M., Lennon, G (2012), "SNPedia: a wiki supporting personal genome annotation, interpretation and analysis.", Nucleic acids research, 40 (1), pp.D130812 10 Casey, R (2019), "What are paired-end reads?", The Sequencing Center Retrieved December 10, 2020 from https://thesequencingcenter.com/knowledge-base/whatare-paired-end-reads/ 11 Cha, P.-C., Mushiroda, T., Takahashi, A., Kubo, M., Minami, S., Kamatani, N., Nakamura, Y (2010), "Genome-wide association study identifies genetic determinants of warfarin responsiveness for Japanese.", Human molecular genetics, 19 (23), pp.4735–4744 12 Code, E L., Crespi, C L., Penman, B W., Gonzalez, F J., Chang, T K., Waxman, D J (1997), "Human cytochrome P4502B6: interindividual hepatic expression, substrate specificity, and role in procarcinogen activation", Drug metabolism and 69 disposition: the biological fate of chemicals, 25 (8), pp.985–993 13 Consortium, T U (2019), "UniProt: a worldwide hub of protein knowledge", Nucleic Acids Research, 47 (D1), pp.D506–D515 14 Crow, J F (1999), "Hardy, Weinberg and language impediments", Genetics, 152 (3), pp.821–5 15 Desta, Z., Gammal, R S., Gong, L., Whirl-Carrillo, M., Gaur, A H., Sukasem, C., Hockings, J., Myers, A., Swart, M., Tyndale, R F., Masimirembwa, C., Iwuchukwu, O F., Chirwa, S., Lennox, J., Gaedigk, A., Klein, T E., Haas, D W (2019), "Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) guideline for CYP2B6 and Efavirenz-containing antiretroviral therapy", Clinical pharmacology and therapeutics, 106 (4), pp.726–733 16 Fukuyoshi, S., Kometani, M., Watanabe, Y., Hiratsuka, M., Yamaotsu, N., Hirono, S., Manabe, N., Takahashi, O., Oda, A (2016), "Molecular Dynamics Simulations to Investigate the Influences of Amino Acid Mutations on Protein ThreeDimensional Structures of Cytochrome P450 2D6.1, 2, 10, 14A, 51, and 62.", PloS one, 11 (4), pp.e0152946 17 Gonzalez, F J., Gelboin, H V (1992), "Human cytochromes P450: evolution and cDNA-directed expression", Environmental Health Perspectives, 98, pp.81–85 18 Gu, Z., Eils, R., Schlesner, M (2016), "Complex heatmaps reveal patterns and correlations in multidimensional genomic data", Bioinformatics (Oxford, England), 32 (18), pp.2847–2849 19 Hai, D T., Thanh, N D., Trang, P T M., Quang, L S., Hang, P T T., Cuong, D C., Phuc, H K., Duc, N H., Dong, D D., Minh, B Q., Son, P B., Vinh, L S (2015), "Whole genome analysis of a Vietnamese trio", Journal of Biosciences, 40 (1), pp.113–124 20 Hicks, J K., Bishop, J R., Sangkuhl, K., Muller, D J., Ji, Y., Leckband, S G., Leeder, J S., Graham, R L., Chiulli, D L., LLerena, A., Skaar, T C., Scott, S A., Stingl, J C., Klein, T E., Caudle, K E., Gaedigk, A (2015), "Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) guideline for CYP2D6 and CYP2C19 genotypes and dosing of selective serotonin reuptake inhibitors", Clinical pharmacology and therapeutics, 98 (2), pp.127–134 21 Hicks, J K., Sangkuhl, K., Swen, J J., Ellingrod, V L., Muller, D J., Shimoda, K., Bishop, J R., Kharasch, E D., Skaar, T C., Gaedigk, A., Dunnenberger, H M., Klein, T E., Caudle, K E., Stingl, J C (2017), "Clinical pharmacogenetics implementation consortium guideline (CPIC) for CYP2D6 and CYP2C19 genotypes and dosing of tricyclic antidepressants: 2016 update", Clinical pharmacology and therapeutics, 102 (1), pp.37–44 22 Hodgson, K., Tansey, K., Dernovsek, M Z., Hauser, J., Henigsberg, N., Maier, W., Mors, O., Placentino, A., Rietschel, M., Souery, D., Smith, R., Craig, I W., Farmer, A E., Aitchison, K J., Belsey, S., Davis, O S P., Uher, R., McGuffin, P (2014), "Genetic differences in cytochrome P450 enzymes and antidepressant treatment response.", Journal of psychopharmacology (Oxford, England), 28 (2), pp.133–141 23 Holsinger, K E., Weir, B S (2009), "Genetics in geographically structured 70 populations: defining, estimating and interpreting FST", Nature Reviews Genetics, 10 (9), pp.639–650 24 Hubbard, T., Barker, D., Birney, E., Cameron, G., Chen, Y., Clark, L., Cox, T., Cuff, J., Curwen, V., Down, T., Durbin, R., Eyras, E., Gilbert, J., Hammond, M., Huminiecki, L., Kasprzyk, A., Lehvaslaiho, H., Lijnzaad, P., Melsopp, C., Mongin, E., Pettett, R., Pocock, M., Potter, S., Rust, A., Schmidt, E., Searle, S., Slater, G., Smith, J., Spooner, W., Stabenau, A., Stalker, J., Stupka, E., Ureta-Vidal, A., Vastrik, I., Clamp, M (2002), "The Ensembl genome database project", Nucleic acids research, 30 (1), pp.38–41 25 Hulot, J.-S., Bura, A., Villard, E., Azizi, M., Remones, V., Goyenvalle, C., Aiach, M., Lechat, P., Gaussem, P (2006), "Cytochrome P450 2C19 loss-of-function polymorphism is a major determinant of clopidogrel responsiveness in healthy subjects", Blood, 108 (7), pp.2244—2247 26 Ingelman-Sundberg, M., Sim, S C., Gomez, A., Rodriguez-Antona, C (2007), "Influence of cytochrome P450 polymorphisms on drug therapies: pharmacogenetic, pharmacoepigenetic and clinical aspects", Pharmacology and Therapeutics 116, 496–526 27 Johnson, J A., Caudle, K E., Gong, L., Whirl-Carrillo, M., Stein, C M., Scott, S A., Lee, M T., Gage, B F., Kimmel, S E., Perera, M A., Anderson, J L., Pirmohamed, M., Klein, T E., Limdi, N A., Cavallari, L H., Wadelius, M (2017), "Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) guideline for pharmacogenetics-guided warfarin dosing: 2017 update", Clinical Pharmacology & Therapeutics, 102 (3), pp.397–404 28 Jolliffe, I T (2002), Principal component analysis Springer-Verlag, New York 29 Jost, L., Archer, F., Flanagan, S., Gaggiotti, O., Hoban, S., Latch, E (2018), "Differentiation measures for conservation genetics", Evolutionary Applications, 11 (7), pp.1139–1148 30 Kuehl, P., Zhang, J., Lin, Y., Lamba, J., Assem, M., Schuetz, J., Watkins, P B., Daly, A., Wrighton, S A., Hall, S D., Maurel, P., Relling, M., Brimer, C., Yasuda, K., Venkataramanan, R., Strom, S., Thummel, K., Boguski, M S., Schuetz, E (2001), "Sequence diversity in CYP3A promoters and characterization of the genetic basis of polymorphic CYP3A5 expression", Nature genetics, 27 (4), pp.383–391 31 Lamba, V., Lamba, J., Yasuda, K., Strom, S., Davila, J., Hancock, M L., Fackenthal, J D., Rogan, P K., Ring, B., Wrighton, S A., Schuetz, E G (2003), "Hepatic CYP2B6 expression: gender and ethnic differences and relationship to CYP2B6 genotype and CAR (constitutive androstane receptor) expression", The Journal of pharmacology and experimental therapeutics, 307 (3), pp.906–922 32 Lang, T., Klein, K., Fischer, J., Nussler, A K., Neuhaus, P., Hofmann, U., Eichelbaum, M., Schwab, M., Zanger, U M (2001), "Extensive genetic polymorphism in the human CYP2B6 gene with impact on expression and function in human liver", Pharmacogenetics, 11 (5), pp.399–415 33 Le, V S., Tran, K T., Bui, H T P., Le, H T T., Nguyen, C D., Do, D H., Ly, H T T., Pham, L T D., Dao, L T M., Nguyen, L T (2019), "A Vietnamese human genetic variation database", Human Mutation, 40 (10), pp.1664–1675 71 34 Lees, P., Cunningham, F M., Elliott, J (2004), "Principles of pharmacodynamics and their applications in veterinary pharmacology", Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics, 27 (6), pp.397–414 35 Li, X.-Q., Andersson, T B., Ahlström, M., Weidolf, L (2004), "Comparison of inhibitory effects of the proton pump-inhibiting drugs omeprazole, esomeprazole, lansoprazole, pantoprazole, and rabeprazole on human cytochrome P450 activities", Drug metabolism and disposition: the biological fate of chemicals, 32 (8), pp.821— 827 36 Louis, E J., Dempster, E R (1987), "An exact test for Hardy-Weinberg and multiple alleles", Biometrics, 43 (4), pp.805–811 37 Lowenberg Daniella, Thorn Caroline F, Desta Zeruesenay, Flockhart David A, Altman Russ B, and K T E (2014), "PharmGKB summary: ifosfamide pathways, pharmacokinetics and pharmacodynamics", Pharmacogenetics and genomics 38 Meirmans, P G., Hedrick, P W (2011), "Assessing population structure: FST and related measures", Molecular Ecology Resources, 11 (1), pp.5–18 39 de Morais, S M., Wilkinson, G R., Blaisdell, J., Nakamura, K., Meyer, U A., Goldstein, J A (1994), "The major genetic defect responsible for the polymorphism of S-mephenytoin metabolism in humans", The Journal of biological chemistry, 269 (22), pp.15419—15422 40 Moschetti, V., Boland, K., Feifel, U., Hoch, A., Zimdahl-Gelling, H., Sand, M (2016), "First-in-human study assessing safety, tolerability and pharmacokinetics of BI 409306, a selective phosphodiesterase 9A inhibitor, in healthy males", British Journal of Clinical Pharmacology, 82 (5), pp.1315–1324 41 Nebert, D W., Russell, D W (2002), "Clinical importance of the cytochromes P450", Lancet, 360, pp.1156–1162 42 Nei, M (1972), "Genetic distance between populations", The American Naturalist, 106 (949), pp.283–292 43 Nei, M., Chakravarti, A (1977), "Drift variances of FST and GST statistics obtained from a finite number of isolated populations", Theoretical population biology, 11 (3), pp.307–325 44 Nelson, D R (2009), "The cytochrome p450 homepage.", Human genomics, (1), pp.59–65 45 Nguyen, H H., Ma, T T H., Vu, N P., Bach, Q T N., Vu, T H., Nguyen, T D., Nong, H Van (2019), "Single nucleotide and structural variants of CYP2D6 gene in Kinh Vietnamese population", Medicine, 98 (22) 46 Nightingale, S., Chau, T T H., Fisher, M., Nelson, M., Winston, A., Else, L., Carr, D F., Taylor, S., Ustianowski, A., Back, D., Pirmohamed, M., Solomon, T., Farrar, J., Törok, M E., Khoo, S (2016), "Efavirenz and metabolites in cerebrospinal fluid: relationship with CYP2B6 c.516G→T genotype and perturbed blood-brain barrier due to tuberculous meningitis", Antimicrobial agents and chemotherapy, 60 (8), pp.4511–4518 47 Niioka, T., Satoh, S., Kagaya, H., Numakura, K., Inoue, T., Saito, M., Narita, S., Tsuchiya, N., Habuchi, T., Miura, M (2012), "Comparison of pharmacokinetics and 72 pharmacogenetics of once- and twice-daily tacrolimus in the early stage after renal transplantation.", Transplantation, 94 (10), pp.1013–1019 48 Pearson, K (1900), "On the criterion that a given system of deviations from the probable in the case of a correlated system of variables is such that it can be reasonably supposed to have arisen from random sampling", The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 50 (302), pp.157–175 49 Pearson, K (1901), "On lines and planes of closest fit to systems of points in space", The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, (11), pp.559–572 50 RStudio Team (2020), "RStudio: Integrated development environment for R", 51 van Schaik, R H N., van der Heiden, I P., van den Anker, J N., Lindemans, J (2002), "CYP3A5 variant allele frequencies in Dutch Caucasians", Clinical chemistry, 48 (10), pp.1668–1671 52 Soars, M G., Gelboin, H V, Krausz, K W., Riley, R J (2003), "A comparison of relative abundance, activity factor and inhibitory monoclonal antibody approaches in the characterization of human CYP enzymology", British journal of clinical pharmacology, 55 (2), pp.175–181 53 Theken, K N., Lee, C R., Gong, L., Caudle, K E., Formea, C M., Gaedigk, A., Klein, T E., Agúndez, J A G., Grosser, T "Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) guideline for CYP2C9 and nonsteroidal antiinflammatory drugs", Clinical Pharmacology & Therapeutics, n/a (n/a) 54 Theken, K N., Lee, C R., Gong, L., Caudle, K E., Formea, C M., Gaedigk, A., Klein, T E., Agúndez, J A G., Grosser, T (2020), "Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) guideline for CYP2C9 and nonsteroidal antiinflammatory drugs", Clinical Pharmacology & Therapeutics, 108 (2), pp.191–200 55 Vinbigdata (2020), "VinGen data portal", Retrieved December 12, 2020 from https://genome.vinbigdata.org/ 56 Vu, N P., Nguyen, H T T., Tran, N T B., Nguyen, T D., Huynh, H T T., Nguyen, X T., Nguyen, D T., Nong, H Van, Nguyen, H H (2019), "CYP2C19 genetic polymorphism in the Vietnamese population", Annals of Human Biology, 46 (6), pp.491–497 57 Wang, H., Tompkins, L M (2008), "CYP2B6: new insights into a historically overlooked cytochrome P450 isozyme", Current drug metabolism, (7), pp.598– 610 58 Whirl-Carrillo, M., McDonagh, E M., Hebert, J M., Gong, L., Sangkuhl, K., Thorn, C F., Altman, R B., Klein, T E (2012), "Pharmacogenomics knowledge for personalized medicine", Clinical Pharmacology & Therapeutics, 92 (4), pp.414– 417 59 Wickham, H (2016), ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis Springer-Verlag New York 60 Xu, B.-Y., Guo, L.-P., Lee, S.-S., Dong, Q.-M., Tan, Y., Yao, H., Li, L.-H., Lin, C.K., Kung, H.-F., He, M.-L (2007), "Genetic variability of CYP2B6 polymorphisms 73 in four southern Chinese populations", World journal of gastroenterology, 13 (14), pp.2100–2103 61 Yasumori, T., Nagata, K., Yang, S K., Chen, L S., Murayama, N., Yamazoe, Y., Kato, R (1993), "Cytochrome P450 mediated metabolism of diazepam in human and rat: involvement of human CYP2C in N-demethylation in the substrate concentration-dependent manner", Pharmacogenetics, (6), pp.291—301 62 Zhang, C., Jiang, X., Chen, W., Li, Q., Yun, F., Yang, X., Dai, R., Cheng, Y (2018), "Population genetic difference of pharmacogenomic VIP gene variants in the Lisu population from Yunnan Province", Medicine, 97 (52) 74 PHỤ LỤC Bảng tần số toàn alen: Alen CYP2B6*1 CYP2B6*10 CYP2B6*11 CYP2B6*13 CEU 55.551 0.505 0.505 CHB 80.5834 0 CHS 80.9462 0 JPT 73.0785 0 KHV 66.7519 0 SAS 47.44525 0.10225 0.10225 0.10225 YRI 38.8854 0 CYP2B6*15 CYP2B6*16 CYP2B6*17 CYP2B6*19 CYP2B6*2 CYP2B6*22 1.515 0 4.0405 1.01 0 0.48545 2.42695 0.971 0 0 3.3335 0 0 2.88475 0 0.2427 0.2427 5.8254 0.4854 0 0 4.09 1.636 11.57395 3.24095 3.70385 0.926 CYP2B6*23 CYP2B6*24 CYP2B6*26 CYP2B6*5 CYP2B6*6 CYP2B6*7 0 9.596 26.7665 0 0.9709 14.563 0 0.4762 15.2359 0.9615 0.48075 0.9615 0.48075 19.7095 0.48075 0 0.728 25.4862 0.10225 0 7.97525 37.41675 0.61325 0 0 40.2725 CYP2B6? CYP2C19*1 CYP2C19*13 CYP2C19*15 CYP2C19*17 CYP2C19*2 0.505 63.125 0 22.22 13.13 59.2224 0 2.4274 33.494 59.0445 0 0.9525 35.239 0.9615 60.096 0 0.48075 32.21475 0.2427 65.53635 0.2427 0.2427 4.1262 26.2123 0.409 47.85725 0 13.59975 35.78625 1.38895 49.0745 1.8519 1.852 24.5359 16.6689 CYP2C19*3 CYP2C19*34 CYP2C19*35 CYP2C19*4 CYP2C19*8 CYP2C19*9 0 0 1.515 4.36845 0 0.48545 0 4.762 0 0 7.2115 0 0 1.45645 0.72815 0 1.227 1.32875 0 0.10225 0 5.55535 0 0.46295 CYP2C19? CYP2C9*1 CYP2C9*11 CYP2C9*12 CYP2C9*13 CYP2C9*14 76.77 0.505 0 94.65985 0 0 93.8081 0 0 97.59375 0 0.48075 1.45645 94.41605 0.2427 0.2427 0.10225 83.22425 0.10225 0 1.43125 77.7775 5.09285 0 CYP2C9*16 CYP2C9*2 CYP2C9*29 CYP2C9*3 CYP2C9*33 CYP2C9*44 15.15 6.565 0 0.48545 0.48545 3.8835 0.48545 0 0.4762 0.4762 4.7619 0.4762 0 1.923 0 0.728 0.2427 2.9126 0 3.4765 10.93825 0 0 0 0 0 0 0.2427 2.315 CYP2C9*5 75 CYP2C9*7 CYP2C9*8 CYP2C9*9 CYP2C9? 0 0.505 0.505 0 0 0 0 0 0 0.4854 0.48545 0.10225 0 0.71575 5.09245 9.25985 0.46295 CYP2D6*1 CYP2D6*10 CYP2D6*106 CYP2D6*111 CYP2D6*112 CYP2D6*113 42.4215 1.515 0 0 21.8459 57.7698 0 0 23.3329 60.4732 0 0 50.0015 36.056 0 0 25.72585 52.66815 0 0 41.41125 5.21425 0.81775 0.2045 0.818 28.24135 5.0928 3.24085 0 CYP2D6*125 CYP2D6*131 CYP2D6*14 CYP2D6*17 CYP2D6*2 CYP2D6*28 0.505 0 13.636 0.505 0 0.48545 12.62335 0 0.4762 0 8.5717 0 0.48075 12.982 0 1.2137 2.1845 10.19415 0 0 22.5985 0.46295 0 25.4643 15.2784 CYP2D6*29 CYP2D6*32 CYP2D6*33 CYP2D6*35 CYP2D6*36 CYP2D6*39 12.1205 0.505 5.555 0 3.398 0.48545 0 0 4.7625 0 0.4762 0.48075 0 0 3.1552 0.4854 0.2427 0 12.06475 0.2045 0.6135 0.2045 9.7223 0.9259 0 0 CYP2D6*4 CYP2D6*43 CYP2D6*45 CYP2D6*52 CYP2D6*59 CYP2D6*7 19.1905 0 0.505 0 0 0.48545 0 0 0 0 0 0 0 0.2427 0.4854 0 7.87275 1.12475 0 0.92025 0.46295 0.9259 3.7036 0 CYP2D6*70 CYP2D6*71 CYP2D6*81 CYP2D6*90 CYP2D6*99 CYP2D6? 0 0 3.5355 0.48545 0.48545 1.9419 0.4762 0 1.4287 0 0 0 0.48545 0 2.9126 0 2.045 0.2045 3.68075 0.9259 0 0 5.5559 CYP3A5*1 CYP3A5*3 CYP3A5*4 CYP3A5*6 CYP3A5*7 CYP3A5? 4.0405 94.9505 0 1.01 31.065 68.925 0 0 27.1452 70.475 0 2.3812 25.481 74.515 0 0 31.30815 65.04545 0.48545 0 3.15515 33.235 66.765 0 0 51.38795 14.3519 15.742 3.70395 14.81 CYP4F2*1 CYP4F2*2 CYP4F2*3 75.255 14.1405 10.6055 78.15 8.2515 13.5924 80.005 6.6675 13.3349 76.924 5.7695 17.3105 77.9145 5.825 15.2892 58.2745 14.20975 27.09375 70.374 4.16695 1.38895 0 0 0.9707 0.409 24.073 CYP4F2? 76 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Văn Hiệp PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN MỘT SỐ GEN THUỘC HỌ CYTOCHROME P450 CỦA NGƢỜI KINH Chuyên ngành: Mã số: Sinh học... thành phố Hồ Chí Minh Đa số cơng trình nghiên cứu di truyền học người Việt Nam chọn mẫu hai thành phố kể Kết phân tích liệu di truyền học KHV cho thấy quần thể có đa dạng di truyền lớn với khoảng... chia thành 41 phân nhóm chứa tổng cộng 57 gen Tuy nhiên, có họ CYP2, CYP3 CYP4 chiếm đa số gen [41] 1.1.2.2 Vai trò CYP Giống số cytochrome khác, cytochrome P450 có tham gia vào chuỗi truyền điện