DPYD基因｜基因功能、疾病关联、突变与药物代谢研究
DPYD基因编码二氢嘧啶脱氢酶，是5-氟尿嘧啶等化疗药物代谢的关键酶，其突变可导致严重药物毒性。
基因信息卡
| 基因符号 | DPYD |
|---|---|
| 基因全名 | dihydropyrimidine dehydrogenase |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 1p21.3 |
| NCBI Gene ID | 1806 ncbi.nlm.nih.gov/gene/1806 |
| Ensembl ID | ENSG00000188641 |
| UniProt ID | Q12882 |
| OMIM ID | 612779 |
| HGNC ID | 3014 |
| 基因别名 | DHPDH, DHP, dihydrouracil dehydrogenase |
基因功能与研究简介
DPYD基因编码二氢嘧啶脱氢酶（dihydropyrimidine dehydrogenase），是嘧啶分解代谢途径的限速酶，催化胸腺嘧啶、尿嘧啶和5-氟尿嘧啶（5-FU）的还原反应。该酶主要在肝脏中高表达，也存在于其他组织。DPYD基因突变可导致酶活性降低或缺失，影响嘧啶类药物（如5-FU）的代谢，导致药物在体内蓄积，引发严重毒性反应，如骨髓抑制、神经毒性和胃肠道毒性。DPYD基因多态性是个体间5-FU毒性差异的重要原因，药物基因组学检测可指导个体化用药。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 二氢嘧啶脱氢酶缺乏症 | DPYD基因纯合或复合杂合突变导致酶活性完全或部分缺失，引起嘧啶代谢障碍，表现为神经发育异常、癫痫、运动障碍等。 | 已明确致病 |
| 5-氟尿嘧啶毒性 | DPYD基因部分功能缺失突变（如c.1905+1G>A，即DPYD*2A）导致酶活性降低，5-FU代谢减慢，药物蓄积，增加严重毒性风险。 | 已明确致病 |
| 结直肠癌 | DPYD基因多态性影响5-FU为基础的化疗疗效和毒性，但DPYD本身不直接导致癌症发生。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 肾脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 小肠 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肺 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HepG2 | 暂无可靠数据 | 肝癌细胞系，高表达 |
| Caco-2 | 暂无可靠数据 | 结肠癌细胞系，中等表达 |
| A549 | 暂无可靠数据 | 肺癌细胞系，低表达 |
数据来源：Human Protein Atlas（proteinatlas.org）
突变与遗传变异
Hotspot Mutations
| 变体 | 类型 | 频率 | 功能描述 |
|---|---|---|---|
| c.1905+1G>A (DPYD*2A) | 剪接位点突变 | 常见，等位基因频率约1-2% | Loss of Function，导致酶活性缺失 |
| c.1679T>G (DPYD*13) | 错义突变 | 罕见 | Loss of Function，酶活性降低 |
| c.2846A>T (DPYD*9B) | 错义突变 | 常见，等位基因频率约1% | Loss of Function，酶活性降低 |
| c.1129-5923C>G (DPYD*7) | 剪接位点突变 | 罕见 | Loss of Function，酶活性缺失 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
DPYD基因突变导致酶活性降低或缺失，使嘧啶类药物代谢减慢，药物蓄积，增加毒性风险。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据表明DPYD存在功能获得性突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
暂无明确证据表明DPYD突变具有显性负效应。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004152 dihydrouracil dehydrogenase (NADP+) activity | • GO:0006212 uracil catabolic process |
| • GO:0006213 thymine catabolic process | • GO:0005737 cytoplasm |
相关通路
• Pyrimidine metabolism (hsa00240)
• 5-Fluorouracil pathway (HSA: hsa00240)
蛋白质功能简介
DPYD蛋白（UniProt Q12882）是二氢嘧啶脱氢酶，属于黄素酶家族，以同源二聚体形式存在，每个亚基含有一个FAD、一个FMN和一个[4Fe-4S]簇。该酶催化嘧啶（尿嘧啶、胸腺嘧啶）和5-FU的还原反应，是嘧啶分解代谢的限速步骤。DPYD蛋白主要在肝脏中高表达，也存在于其他组织。其活性降低可导致嘧啶代谢障碍和5-FU毒性。
联系电话