CN103261891A - 选择治疗有注意缺陷多动障碍患者的用药方案的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了对患者选择用药方案的方法，所述方法包含就一组基因测定患者基因型，鉴定与各基因的基因型相关的表型，和根据所述表型选择用药方案。

Description

选择治疗有注意缺陷多动障碍患者的用药方案的方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2010年10月21日提交的美国临时申请第61/405,272号的优先权。上述申请的公开内容通过引用全文纳入本文。
技术领域
本申请涉及选择治疗有注意缺陷多动障碍(ADHD)患者的用药方案（medication）的方法，并且更特定涉及根据药物代谢酶编码基因和参与例如神经传导的产物编码基因的基因型来选择患者的用药方案。
发明内容
本发明基于一组与ADHD相关并且对用药方案有药理反应的多态性基因的鉴定。结果，本发明方法能测定患者的基因型并且根据与基因型相关的表型，对有ADHD的患者选择合适的用药方案。本发明方法能整合多个基因型评价的输出，提供了选择和给予用药方案的重要和改善的临床信息。因此，本发明方法提供了鉴定引起患者最优反应的用药方案的合理方法。
一方面，本申请定性了对ADHD患者选择用药方案的方法。所述方法包含提供患者的生物样品(如外周血样品或唾液);从生物样品获得患者的一组基因的基因型，其中所述组包含细胞色素P4502D6(CYP2D6)基因，邻苯二酚-O-甲基转移酶(COMT)基因、去甲肾上腺素转运蛋白基因SLC6A2、多巴胺转运蛋白基因SLC6A3、和多巴胺受体基因DRD4;鉴定了与所述组基因中各基因的患者基因型相关的表型;使各表型组合成患者的联合表型;和根据患者的联合表型选择用药方案。选择用药方案能包含根据患者的联合表型分级用药方案。获得患者就CYP2D6而言的基因型能包含测定所述患者是否包含CYP2D6*1A、2D6*2、2D6*2N、2D6*3、2D6*4、2D6*5、2D6*6、2D6*7、2D6*8、2D6*10、2D6*12或2D6*17等位基因。在一些实施方式中，获得患者就CYP2D6而言的基因型能包含测定所述患者是否包含CYP2D6*1A、*2A、*2B、*2N、*3、*4、*5、*6、*7、*8、*9、*10、*11、*12、*15、*17、*35或*41等位基因。所述基因组还能包含5-羟色胺转运蛋白基因SLC6A4、编码α-2A肾上腺素能受体的ADRA2A基因、编码突触体相关蛋白25的SNAP25基因、和/或编码神经元谷氨酸转运体的SLC1A1基因。所述用药方案能是哌甲酯、安非他明(例如长效安非他明或短效安非他明)、或阿托西汀。所述长效安非他明能选自右旋安非他明缓释胶囊（spansule）制剂、延长释放的安非他明盐制剂、和赖右安非他明制剂。所述短效安非他明能选自硫酸右旋安非他明制剂、右旋安非他明和安非他明的安非他明盐制剂、和甲基安非他明。
另一方面，本申请定性了对ADHD患者选择用药方案的方法。所述方法包含计算机系统中接收患者就一组基因而言的基因型，其中所述组包含CYP2D6基因、COMT基因、去甲肾上腺素转运蛋白基因SLC6A2、多巴胺转运蛋白基因SLC6A3、和多巴胺受体基因DRD4，其中所述计算机系统包含适于治疗ADHD的多种用药方案列表;使用所述计算机系统鉴定与所述组基因中各基因的基因型相关的表型;使用所述计算机系统使各表型组合成患者的联合表型;通过定量考虑联合表型中的各表型来选择治疗患者的一种或多种用药方案;和从所述计算机系统输出所选的一种或多种用药方案。所述患者的基因型能直接接收自用于测定患者基因型的设备。在一些实施方式中，用户输入所述计算机系统中的患者基因型。所述方法还能包含在输出步骤前，使用计算机系统根据患者的联合表型来评级选定的用药方案。
本申请还涉及包含可执行指令的非瞬时性计算机可读介质，当执行所述可执行指令时使处理器进行包含接收一组基因的患者基因型的操作，其中所述组基因包含CYP2D6基因、COMT基因、去甲肾上腺素转运蛋白基因SLC6A2、多巴胺转运蛋白基因SLC6A3、和多巴胺受体基因DRD4;鉴定与所述组基因内各基因的基因型相关的表型;使各表型组合成患者的联合表型;在包含适于治疗ADHD的多种用药方案的数据库中鉴定与所述患者联合表型有关的用药方案;和响应接收患者的基因型而输出鉴定的用药方案。
除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的同样含义。虽然与本文所述类似或等同的方法和材料可用来实施本发明，但在下文描述合适的方法和材料。本文中述及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献都通过引用全文纳入本文。在抵触的情况下，以本说明书（包括定义在内）为准。此外，材料、方法和实施例都仅是说明性，并不意在构成限制。
本发明的其他特征、目的和优势通过描述、附图以及权利要求书可显而易见。
附图说明
图1是根据一个实施方式的计算机系统100的框图。
图2是为患者选择用药方案的方法200的流程图。
发明详述
通常，本发明定性了根据用于用药方案选择的基因的基因型，选择治疗有ADHD患者的用药方案的方法。要基因分型的基因通常编码影响用药方案代谢或与不同反应相关的产物。能使用某一算法，起始赋予就组内各基因而言与患者基因型相关的表型，并且然后使各表型组合成患者的联合表型。然用应用一系列规则以根据联合表型选择合适的用药方案。
用于治疗ADHD的用药方案包含精神刺激剂(如哌甲酯和安非他明)和非刺激剂(如阿托西汀(Strattera)，选择性去甲肾上腺素再摄取抑制剂)。哌醋甲酯的非限定性示例包含短效、中效、和长效制剂。例如，盐酸哌甲酯的短效制剂(如d,l-哌甲酯例如利他林或甲灵)、中效(也称为延长释放(ER)或持续释放(SR))盐酸哌甲酯制剂如利他林SR、甲灵ER、和Metadate ER，或长效(LA)哌甲酯制剂如哌甲酯渗透口服释放系统(OROS)(专注达)、Metadate控制递送(CD)、利他林LA、或哌甲酯透皮贴剂(Daytrana)。安非他明的非限定性示例包含短效和长效制剂。例如，短效安非他明制剂能是硫酸右旋安非他明制剂(如右旋安非他明或右旋迪西卷)、右旋安非他明和安非他明的神经硫酸盐的安非他明盐制剂(如阿得拉（Adderall）)、甲基安非他明盐酸盐制剂(如诺罗丁（Desoxyn）)、或盐酸右哌甲酯制剂(d-哌甲酯，如Focalin)。长效安非他明制剂能是右旋安非他明缓释胶囊制剂(如迪西卷缓释胶囊)、ER安非他明盐制剂(如阿得拉XR)、或二甲磺酸赖右苯丙胺（lisdexamfetamine dimesylate）(代谢成右旋安非他明的前药，例如Vyvanse)。
编码药物代谢酶(如细胞色素P450D6)的多个基因和其他靶标基因(如参与神经传导的基因)的基因组测试提供了安全的方法，在受影响患者中能避免潜在危险的副作用。
组基因
所述方法包含从患者获得生物样品和就一组基因获得患者的基因型。通常，进行基因分型的所述组基因包含细胞色素P450基因例如CYP2D6和多种靶标基因，所述基因编码与患者响应特定用药方案种类的能力有关的产物。例如，多种靶标基因能是编码邻苯二酚-O-甲基转移酶(COMT)的基因、编码去甲肾上腺素转运蛋白(如SLC6A2)的基因、编码多巴胺转运蛋白(如SLC6A3)的基因、和编码多巴胺受体(如DRD4)的基因。因此，在一个实施方式中，所述组基因能是CYP2D6基因、COMT基因、和SLC6A2基因、SLC6A3基因、和DRD4基因。这些基因的各等位基因示于表1。
CYP2D6的底物通常是阳离子结合位点远离要氧化碳原子的弱碱。特别地，CYP2D6的底物包含阿托西汀和安非他明。一些个体具有改变的CYP2D6基因序列，其引起合成缺乏催化活性的酶或催化活性减少的酶。也观察到了功能CYP2D6基因的重复,并且造成了药物的超速代谢。没有灭活多态性、缺失或重复的个体有强药物代谢型（metabolizer）的表型，并且称为CYP2D6*1。CYP2D6*2等位基因有氨基酸取代造成的降低的酶活性。所述CYP2D6*3和*4等位基因占据造成弱代谢型表型的总体缺陷的接近70%。负责CYP2D6*3(2549A>del)的多态性生成mRNA的移框。参与CYP2D6*4等位基因的多态性(1846G>A)破坏了mRNA剪接。这些变化生成缺乏催化活性的截短形式CYP2D6。其他弱代谢型（metabolizer）是CYP2D6*5、*10、和*17。CYP2D6*5归因于全部基因缺失。CYP2D6*10和*17的多态性生成CYP2D6酶的氨基酸取代，降低了酶的活性。所有这些多态性是常染色体隐性。结果，仅仅是纯合或对这些多态性的化合物杂合的个体是弱代谢型。有一个正常基因和一个多态性基因的杂合个体会有强（正常）和弱代谢型之间的中间代谢。如本文所用，如果其是弱或超快代谢型，鉴定患者有表型1，如果其是中间代谢型，鉴定为表型2，如果其是广泛（extensive）代谢型，鉴定为表型3。表2列举了CYP2D6等位基因和相关活性。
表1
Figure BDA00003371903600041
Figure BDA00003371903600051
Figure BDA00003371903600061
表2
CYP2D6等位基因和相关活性
等位基因 活性水平
*1 正常
*2A 增加
*2BD 减少
*3 无
*4 无
*5 无
*6 无
*7 无
*8 无
*9 减少
*10 减少
*11 无
*12 无
*15 无
*17 减少
*35 增加
*41 减少
已知包含120碱基对重复序列的DRD4基因启动子的串联重复多态性在全世界各种群体中有不同的等位基因频率。参见D’Souza等，Biol Psychiatry.56(9):691-7(2004)。DRD4启动子区域的这种多态性与给予对象更高剂量哌甲酯时解决数学问题的表现提高相关。这个变体的官方名称是rs4646984。rs4646894的更常见形式是“240核苷酸等位基因”。不太常见的等位基因是“120核苷酸等位基因”，并且报道了这个更短的等位基因有更高的转录活性。参见D’Sousa等，2004,同上。当用多于10mg一天三次给药的哌甲酯剂量处理时，对更高活性120重复等位基因纯合的孩童在数学测试上比有一个或两个拷贝活性较低240重复等位基因的那些孩童表现更好。
COMT多态性(Val158Met)与对安非他明的反应相关。特别地，工作记忆效率通过就val/val基因型(高COMT活性)给予安非他明来增强，而安非他明在就met/met基因型(低活性)而言高工作记忆负荷条件下生成副作用。参见Froehlich等，CNSDrugs，24(2):99-117(2010)。响应哌甲酯的易怒和身体症状也与这种COMT多态性相关。参见McCough等，J.Am.Acad.Child Adolesc.Psychiatry,48(12):1155-1164(2009)。
响应哌甲酯也与SLC6A3基因3’非翻译区的可变数目串联重复(VNTR)多态性相关。根据这个单位中串联重复的数目，最少有10个变体。所述10个重复单位是更有活性的常见变体之一，并且报道了其与ADHD风险增加相关。就10个重复纯合子观察到改善的哌甲酯响应，而9个重复纯合性与减少的母体级（parent-rated）用药方案反应相关。相对其他基因型，对9个重复等位基因纯化的个体不太能感受到安非他明的效果。参见Froehlich等，2010,同上。
刺激性用药方案(stimulant medication)在去甲肾上腺素转运蛋白上阻断再摄取。SCL6A2基因中的数个多态性与ADHD和对安非他明和哌甲酯的反应相关。例如，与G/A或G/G表型相比，外显子9上1278处就A/A基因型纯合的个体在多动冲动行为但不是疏忽症状方面，对哌甲酯的反应降低。对安非他明而言，给予安非他明后，在36001A/C上的C/C基因型，和28257G/C、28323C/T、及36001A/C的单倍型GCC与更高的自我报告的积极情绪相关。这些多态性位于转录结合位点。参见Froehlich等，2010,同上。
在一些实施方式中，所述组基因还能包含以下一种或多种：5-羟色胺转运蛋白基因SLC6A4、SNAP25编码基因、α-2A肾上腺素能受体(ADRA2A)编码基因、谷氨酸转运体(SLC1A1)编码基因、羧酸酯酶1(CES1)编码基因、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)编码基因、和色氨酸羟化酶2(TPH2)编码基因。在一个实施方式中，SLC6A4基因包含在有CYP2D6、COMT、SLC6A2、SLC6A3、和DRD4基因的组上。在一个实施方式中，SNAP25基因包含在有CYP2D6、COMT、SLC6A2、SLC6A3、和DRD4基因的组上。在一个实施方式中，ADRA2A基因包含在有CYP2D6、COMT、SLC6A2、SLC6A3、和DRD4基因的组上。在一个实施方式中，SLC6A4基因和SNAP25基因包含在有CYP2D6、COMT、SLC6A2、SLC6A3、和DRD4基因的组上。在一个实施方式中，SLC6A4基因和ADRA2A基因包含在有CYP2D6、COMT、SLC6A2、SLC6A3、和DRD4基因的组上。在一个实施方式中，SNAP25基因和ADRA2A基因包含在有CYP2D6、COMT、SLC6A2、SLC6A3、和DRD4基因的组上。在一个实施方式中，SLC6A4基因、SNAP25基因、和ADRA2A基因包含在有CYP2D6、COMT、SLC6A2、SLC6A3、和DRD4基因的组上。
有位于SLC6A4基因第二内含子的不同VNTR多态性形式的儿童(见表1)对哌甲酯的治疗反应不同。最常见的变体是“12重复”等位基因，而“9重复”等位基因相对罕见。与10重复等位基因相比，动物研究指示12重复等位基因可上调基因的功能(Lovejoy等，Eur.J.Neurosci.17:417-420(2003)。因此，有两个拷贝12重复的个体可以有最高活性的5-羟色胺转运蛋白产物转录，而有两个拷贝10重复等位基因的那些可以有更低的5-羟色胺转运蛋白生成。同样，所述12重复基因型与对哌甲酯的更好临床反应相关。
响应哌甲酯也与SNAP25相关，SNAP25是参与从储存囊泡到突触间隙的神经递质胞外分泌的神经元特异性囊泡对接蛋白。特别地，在T1065G和T1069C多态性(见表1)和ADHD之间发现关联。T1065G的T等位基因的纯合子适度提高了哌甲酯剂量反应，而在T1069C处就T纯合的那些显示了较差的哌甲酯反应。与有至少一个拷贝T等位基因的那些相比，在1065处就G等位基因纯合的儿童发生睡觉困难和烦躁的可能性大2-3倍。与T等位基因运载体相比，在1069处就C等位基因纯合的那些发生抽搐和其他异常运动的可能性大2-4倍。参见Froehlich等，2010,同上;和McCough等，2009,同上。
α-2A肾上腺素能受体(ADRA2A)是当活化时抑制细胞放电速率和限制去甲肾上腺素释放的去甲肾上腺素自体受体。参见Froehlich等，2010,同上。在-1291处有不太常见的G等位基因的对象(参见表1)在疏忽评分而不是多动冲动评分方面改善了哌甲酯反应。
如本文所述，根据与组上5个基因的基因型(如CYP2D6基因、COMT基因、SLC6A2基因、SLC6A3基因和DRD4基因)有关的一组规则生成算法。也能根据与6个基因(如CYP2D6基因、COMT基因、SLC6A2基因、SLC6A3基因、DRD4基因以及SLC6A4基因、SNAP25基因、和ADRA2A基因之一)有关的一组规则使用算法。相似地，能根据与7个或8个基因(如CYP2D6基因、COMT基因、SLC6A2基因、SLC6A3基因、DRD4基因以及SLC6A4基因、SNAP25基因、和ADRA2A基因中的两个或三个)有关的一组规则使用算法。根据这些算法，对给定患者根据患者的基因型提供用药方案或分级用药方案，使临床医生能就ADHD患者选择可接受的治疗，而不用测定所述患者是否会响应或耐受特定用药方案的反复试验。
测定基因型
基因组DNA通常用于测定基因型，尽管也能使用mRNA。基因组DNA通常从生物样品如外周血样品中提取，但是能从其他生物样品中提取，包含唾液或组织(如口腔内壁的粘膜刮擦或来自肾或肝组织)。能使用常规方法从血液、唾液或组织样品提取基因组DNA，包含例如苯酚提取。或者，基因组DNA能用试剂盒提取，例如
Figure BDA00003371903600091
组织试剂盒(加利福尼亚州查茨沃斯(Chatsworth)的凯杰公司（Qiagen）)、
Figure BDA00003371903600092
基因组DNA纯化试剂盒(普洛麦格公司（Promega）)和A.S.A.P.TM基因组DNA分离试剂盒(印第安纳州印第安纳波利斯的勃林格殷格翰公司(Boehringer Mannheim))。
通常，在进行基因分型前，实施扩增步骤。例如，聚合酶链反应(PCR)技术能用于从患者获得扩增产物。PCR指酶扩增靶核酸的程序或技术。感兴趣区域末端或超出其的序列信息通常用来设计寡核苷酸引物，其与待扩增模板相反链的序列相同。PCR可用于从DNA以及RNA中扩增特定序列，包括总基因组DNA或总细胞RNA的序列。引物通常长14–40个核苷酸，但是长度范围能是10个核苷酸-数百个核苷酸。通用PCR技术描述于例如PCR Primer:A Laboratory Manual（《PCR引物：实验室手册》）,Dieffenbach C.和Dveksler G.编,冷泉港实验室出版社（Cold Spring HarborLaboratory Press）,1995。当使用RNA作为模板来源时，逆转录酶能用于合成互补DNA(cDNA)链。连接酶链反应、链置换扩增、自主维持序列复制或基于核酸序列的扩增也能用于获得分离的核酸。参见例如Lewis(1992)Genetic Engineering News12(9):1;Guatelli等(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA87:1874-1878;和Weiss(1991)Science254:1292-1293。
引物通常是10–50核苷酸长度的单链或双链寡核苷酸，并且当与哺乳动物基因组DNA联合并用于PCR条件时，能延伸以生成对应基因内感兴趣区域的核酸产物。通常，PCR产物为至少30个核苷酸长度(如30、35、50、100、250、500、1000、1500、或2000或更多核苷酸长度)。当寡核苷酸引物对用于相同PCR反应时，能扩增哺乳动物DNA的特定区域(如复制从而生成多个准确的拷贝)，其中一个引物包含核酸编码链的核苷酸序列，而另一个引物包含核酸非编码链的核苷酸序列。核酸的“编码链”是非转录链，有与特定RNA转录体相同的核苷酸序列(除了RNA转录体包含尿嘧啶来替代胸苷残基)，而所述核酸的“非编码链”是作为转录模板的链。
单个PCR反应混合物可以包含一对寡核苷酸引物。或者，单个反应混合物可以包含多个寡核苷酸引物对，在此情况下能生成多个PCR产物(如5、10、15或20个引物对)。能扩增各引物对，例如1个外显子或1个外显子的部分。也能扩增内含子序列。
能扩增感兴趣基因的外显子或内含子，然后直接测序。染料引物测序能用于增加检测杂合样品的精确性。或者，下文所述的一种或多种技术能用于测定基因型。
例如，等位基因特异性杂交能用于检测序列变体，包含哺乳动物的全部单倍型。参见Stoneking等，1991,Am.J.Hum.Genet.48:370-382;和Prince等，2001,GenomeRes.,11(1):152-162。实践中来自一种或多种哺乳动物的DNA或RNA样品能使用引物对扩增，并且所得扩增产物能固定在底物上(如离散区域)。选择杂交条件，从而核酸探针能特异结合到感兴趣序列上，如变体核酸序列。这种杂交通常在高度严谨条件下进行，因为一些序列变体仅包含单个核苷酸差异。高度严谨条件能包含使用低离子强度溶液和高温以用于洗涤。例如，核酸分子能在2X SSC(0.3M NaCl/0.03M柠檬酸钠/0.1%十二烷基硫酸钠(SDS)中于42°C杂交，并且在0.1X SSC(0.015MNaCl/0.0015M柠檬酸钠)、0.1%SDS中于65°C洗涤。能调整杂交条件以考虑所述核酸分子的独特属性，包含长度和序列组成。能标记(如荧光)探针以帮助检测。在一些实施方式中，扩增反应中使用的引物之一被生物素化(如反向引物的5’末端)，并且所得生物素化扩增产物固定在亲和素或链霉亲和素涂层的底物上(如离散区域)。
等位基因特异的限制性消化能按下列方式进行。对引入限制性位点的核苷酸序列变体而言，用特定限制性酶的限制性消化能区分等位基因。对不改变常见限制性位点的序列变体而言，当变异等位基因存在或当野生型等位基因存在时，能设计引入限制性位点的突变引物。能使用突变引物和野生型引物扩增感兴趣核酸部分，然后用合适的限制性内切核酸酶消化。
某些变体例如插入或删除一个或多个核苷酸，改变了包含变体的DNA片段的大小。核苷酸的插入或删除能通过扩增包含变体的区域和测定与尺寸标准相比扩增产物的大小来评价。例如感兴趣基因的区域能使用来自变体任一侧的引物组来扩增。引物之一通常用例如荧光部分标记以帮助测定大小。所述扩增产物能通过丙烯酰胺凝胶电泳，有一组用不同于引物的荧光部分标记的尺寸标准。
能开发仅当变体等位基因存在或仅当野生型等位基因存在时(MSPCR或等位基因特异性PCR)扩增产物的PCR条件和引物。例如，患者DNA和对照能使用野生型引物或对变异等位基因特异的引物单独扩增。然后就扩增产物存在使用标准方法检测每组反应以观察DNA。例如，所述反应能通过琼脂糖凝胶电泳，并且通过溴化乙锭或其他DNA嵌入染料染色来观察DNA。在杂合患者的DNA中，能在各反应中检测反应产物。仅包含野生型等位基因的患者样品仅在使用野生型引物的反应中有扩增产物。类似地，仅包含变异等位基因的患者样品仅在使用变异引物的反应中有扩增产物。等位基因特异性PCR也能使用对两个通用能量转移标记引物引入引物位点的等位基因特异性引物来进行(如标记有绿色染料如荧光素的一个引物和标记有红色染料如磺基罗丹明的一个引物)。能在板读板仪上分析扩增产物的绿色和红色荧光。参见Myakishev等，2001,Genome11(1):163-169。
也能使用错配剪切方法以通过PCR扩增然后用野生型序列杂交和错配位点剪切来检测不同序列。化学试剂，例如碳二亚胺或羟胺和四氧化锇能用于修饰错配的核苷酸以帮助剪切。
试剂盒也市售可得以检测很多细胞色素P450变体。例如，TAG-ITTM试剂盒可获自Tm生物科学公司(Tm Biosciences Corporation,安大略省多伦多)。
选择用药方案
在对组上各基因测定基因型后，能选择用药方案。通常，选择包含将CYP2D6基因型与酶容量相关联以代谢所述用药方案，即根据基因型分配表型。例如，如果患者是弱或超快代谢型，鉴定该患者有表型1。如果患者是中间代谢型，鉴定该患者有表型2，或者如果是广泛(extensive)代谢型，鉴定为表型3。
组内其他靶标基因（例如COMT基因、SLC6A2基因、SLC6A3基因、DRD4基因）的基因型，能与患者响应用药方案的能力关联，即根据基因型分配表型。例如，对DRD4而言，如果患者有120个等位基因，鉴定该患者有阳性表型，而如果其有240个等位基因，鉴定为有阴性表型。对SLC6A3而言，如果有10个重复单位，鉴定患者有阳性表型，而如果有9个重复单位，鉴定患者有阴性表型。对SLC6A2而言，如果患者有G/A或G/G基因型，鉴定该患者有阳性表型，而如果其有A/A基因型，鉴定为阴性表型。对COMT而言，如果患者有val/val基因型，鉴定该患者有活性表型，而如果其有val/met或met/met基因型，鉴定为活性较少表型。
鉴定就组内各基因而言与患者基因型相关的表型后，所述表型组合成联合表型，反映与组内各基因的基因型相关的表型。例如，患者的联合表型能是：DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT活性和CYP2D6阳性1。
能使用算法用基于联合表型的一组规则来对个体患者选择最合适的用药方案。在决策算法中定量考虑各基因的变化。通过包含靶标数据和药物代谢相关数据来增强合适用药方案的选择。这能测定CYP产物对特定患者的临床反应的影响。例如，包含靶标数据和药物代谢相关数据提供了可用药物的量、患者使用药物的能力、和关于药物受体靶标的质量的信息，提供了选择用药方案的合理方法。
这个过程的示例可以是对给定患者选择合适的ADHD用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出哌甲酯(MPH)作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型1，所述算法会输出低剂量阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型2，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、CYP2D6表型2，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出MPH作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阳性、COMT较少活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阳性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阳性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。如果联合表型是DRD4阴性、SLC6A3阴性、SLC6A2阴性、COMT较少活性、和CYP2D6表型3，所述算法会输出安非他明或阿托西汀作为选择的用药方案。
能使用的相似算法基于涉及6个基因的一组规则(即CYP2D6基因、COMT基因、SLC6A2基因、SLC6A3基因、DRD4基因、以及SLC6A4基因、SNAP25基因、和ADRA2A基因之一)，或基于涉及7个或8个基因的一组规则(即CYP2D6基因、COMT基因、SLC6A2基因、SLC6A3基因、DRD4基因、以及SLC6A4基因、SNAP25基因、和ADRA2A基因中的两个或三个)。
在一些实施方式中，能设计算法分析以将用药方案分成三类：1)就应用而言可接受的用药方案，即在有特定基因型的个体中正常代谢可能性高的用药方案，2)能谨慎使用的用药方案(即用药方案根据非典型性代谢可能需要一些剂量调整)；和3)应该避免或慎用和监测的用药方案，如由于剂量引起的潜在困难。
与患者一级或二级亲属的用药方案反应有关的数据能输入算法方程，所述算法方程涉及在已鉴定的第一类药物中选择用药方案。然后能根据家庭成员的临床反应计算对分级排序（rank-order）的合适用药方案的调整。
算法的输出也能整合到历史数据中。例如，如果家庭成员对特定用药方案响应良好，这能证明所述用药方案可就应用而言可接受，或者如果一级或二级亲属对这个用药方案有问题反应，可以选择替代物。
计算机系统
本文所述技术能在有执行计算机程序特殊指令的处理器的计算机系统中运行。可以配置所述计算机系统以输出基于接收患者基因型的用药方案概况。特定地，所述计算机程序可以包含系统指令以对单个患者选择最合适的用药方案(如精神刺激剂或非刺激用药方案)。
下面是可以包含在系统中的特征示例。可以配置所述计算机程序，从而所述计算机系统能根据接收数据鉴定表型，和提供总体可能用药方案的初级鉴定。所述系统能根据算法方程中特定的辅助因子来评级排序已鉴定用药方案。所述系统能根据患者载有的基因型多态性来调整评级排序。所述系统能根据临床反应例如患者的家庭成员来调整评级排序。
图1是根据一个实施方式，在上述操作中能使用的计算机系统100的框图。所述系统100包含处理器110、内存（memory）120、存储设备130和输入/输出设备140。每个组件110、120、130和140用系统总线150互连。所述系统可以包含分析装置160以检测患者的基因型。
所述处理器110能够处理用于在所述系统100内执行的指令。在一个实施方式中，处理器110是单螺口处理器。在另一个实施方式中，所述处理器110是多螺口处理器。所述处理器110能够处理内存（memory）120或者存储设备130中保存的指令，包含通过输入/输出设备140来接收或发送信息。所述内存（memory）120在所述系统100内存储信息。在一个实施方式中，内存120是计算机可读介质。在一个实施方式中，内存120是易失内存单元。在另一个实施方式中，内存120是非易失内存单元。
所述存储设备130能够为所述系统100提供大容量储存。在一个实施方式中，存储设备130是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中，所述存储设备130可以是软盘设备、硬盘设备、光盘设备或者磁带设备。
所述输入/输出设备140为所述系统100提供输入/输出操作。在一个实施方式中，输入/输出设备140包括键盘和/或定点设备。在另一个实施方式中，输入/输出设备140包括用于显示图形用户界面的显示单元。
所述系统100可以用于选择用药方案。图2显示了为患者选择用药方案的方法200的流程图。优选地，所述方法200在系统100上进行。例如，计算机程序产品能包含使处理器110进行方法200的步骤的指令。所述方法200包括以下步骤。
在步骤210中接收就一组基因而言的患者基因型。所述基因型可以由用户通过输入/输出设备140输入。例如，所述用户可以使用分析装置160获得一组基因的患者基因型(可以连接和不连接到所述系统100)。所述用户可以在输入/输出设备140例如键盘上键入患者基因型，以由所述系统100接收。
所述基因型可以直接从分析装置160上接收。例如，分析装置160可以包含处理器和合适的软件，从而其能通过网络联系。所述系统100可以通过输入/输出设备140如网络适配器连接到分析装置160，并且直接接收患者基因型。
在步骤215中鉴定与所述组基因内各基因的基因型170相关的表型180。例如，所述系统100可以在存储设备130中进行数据库检索。
在步骤220中把各表型180组合成患者的联合表型190。
在步骤230中应用一组规则(如上所述)以定量考虑联合表型190的各表型以选择合适的一种或多种用药方案195。可选步骤235如下所述。
在步骤240中响应接收患者的基因型而输出鉴定的一种或多种用药方案195，并且应用所述规则以考虑联合表型。所述系统可以通过输入/输出设备140来输出鉴定的一种或多种用药方案195。例如，所鉴定的用药方案可以在显示设备的合适图形用户界面上打印或显示。如另一个示例，所述系统100可以通过网络例如局域网或因特网传输鉴定的用药方案，所述输入/输出设备140连接到网络上。
由系统100输出的一种或多种用药方案195的格式灵活。例如，所输出信息能包含数个用药方案的分级。在这种执行中，所述方法200可以包含在输出鉴定的用药方案之前调节评级的可选步骤235。例如，所述系统100可以根据患者的联合表型调节评级。如另一个示例，步骤235可以涉及根据临床反应调整评级。所述临床反应可以通过系统100以与患者基因型相同的方法接收。例如，所述评级能根据患者家庭成员的临床反应调整。
其他实施方式
应理解虽然本发明已结合其详述进行描述，但以上描述意在说明而不是限制本发明的范围，该范围由所附权利要求的范围限定。其他方面、优势和修改在以下权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种为注意缺陷多动障碍(ADHD)患者选择用药方案的方法，所述方法包含
(a)提供患者的生物样品；
(b)从所述生物样品获得就一组基因而言的所述患者基因型，其中所述组包含细胞色素P450 2D6(CYP2D6)基因、邻苯二酚-O-甲基转移酶(COMT)基因、去甲肾上腺素转运蛋白基因SLC6A2、多巴胺转运蛋白基因SLC6A3、和多巴胺受体基因DRD4；
(c)鉴定与所述组基因内各所述基因的患者基因型相关的表型；
(d)把各所述表型组合成所述患者的联合表型；和
(e)根据所述患者的联合表型选择所述用药方案。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择用药方案包含根据所述患者的联合表型分级用药方案。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，获得所述患者的CYP2D6基因型包含测定所述患者是否包含CYP2D6*1A、*2A、*2B、*2N、*3、*4、*5、*6、*7、*8、*9、*10、*11、*12、*15、*17、*35或*41等位基因。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述组基因还包含5-羟色胺转运蛋白基因SLC6A4。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述组基因还包含编码α2A肾上腺素能受体的ADRA2A基因。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述组基因还包含编码突触体相关蛋白25的SNAP25基因。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述组基因还包含编码神经元谷氨酸转运体的SLC1A1基因。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述用药方案是哌甲酯。
9.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述用药方案是安非他明。
10.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述安非他明是长效安非他明。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述长效安非他明选自右旋安非他明缓释胶囊制剂、延长释放的安非他明盐制剂、和赖右安非他明制剂。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述短效安非他明选自硫酸右旋安非他明制剂、右旋安非他明和安非他明的安非他明盐制剂、和甲基安非他明。
13.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述用药方案是阿托西汀。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述生物样品是唾液样品或外周血样品。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组基因还包含5-羟色胺转运蛋白基因SLC6A4、编码突触体相关蛋白25的SNAP25基因、和编码神经元谷氨酸转运体的SLC1A1基因。
16.一种为有ADHD的患者选择用药方案的方法，所述方法包含：
(a)在计算机系统中接收就一组基因而言的患者基因型，其中所述组包含CYP2D6基因、COMT基因、去甲肾上腺素转运蛋白基因SLC6A2、多巴胺转运蛋白基因SLC6A3、和多巴胺受体基因DRD4，其中所述计算机系统包含适于治疗ADHD的多种用药方案的列表；
(b)使用所述计算机系统鉴定与所述组基因内各基因的基因型相关的表型；
(c)使用所述计算机系统把各所述表型组合成所述患者的联合表型；
(d)通过定量考虑所述联合表型的各表型，选择一种或多种用药方案以治疗所述患者；和
(e)从所述计算机系统输出所述选择的一种或多种用药方案。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述患者的基因型直接接收自用于测定患者基因型的设备。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，由用户向所述计算机系统中输入患者基因型。
19.如权利要求16-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包含在所述输出步骤前，使用所述计算机系统根据所述患者的联合表型分级所述选择的用药方案。
20.一种包含可执行指令的非瞬时性计算机可读介质，当执行所述可执行指令时，计算机执行包含以下的操作：
(a)接收患者就一组基因而言的基因型，其中所述组基因包含CYP2D6基因、COMT基因、去甲肾上腺素转运蛋白基因SLC6A2、多巴胺转运蛋白基因SLC6A3、和多巴胺受体基因DRD4；
(b)鉴定所述组基因中各基因的基因型相关的表型；
(c)将各所述表型组合成所述患者的联合表型；
(d)在包含适于治疗ADHD的多种用药方案的数据库中鉴定与患者联合表型相关的用药方案；和
(e)响应接收所述患者基因型而输出鉴定的用药方案。
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