药物基因组学（pharmacogenomice，PGx）是以药物效应和安全性为目标，研究基因多态性与药物药效及安全性关系的学科，主要阐明药物代谢、转运和药物靶分子基因多态性与药物效应及不良反应之间的关系，并在此基础上研制新的药物或新的用药方法，为新药研发、临床研究、个体化药物治疗提供科学依据。

临床中经常观察到，药物疗效和不良反应在个体中差异明显。20世纪50年代，科学家发现个体遗传背景不同，对药物的反应也不同。20世纪80年代科学家对人类基因组测序发现，每100个碱基就有1个变异，即基因多态性。此后，发现许多药物相关的酶具有基因多态性。药物体内代谢、转运及药物作用靶点基因的遗传变异及其表达水平的变化可通过影响药物的体内浓度和敏感性，导致药物反应个体差异。随着人类基因组学的发展，药物基因组学得到了迅猛发展。

药理学与遗传学结合的关键环节包括药物代谢动力学（PK）和药物效应动力学（PD）。药代动力学主要定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄规律，侧重于阐明药物的体内过程。药效学主要研究药物对机体的作用及作用机制，包括药物与作用靶点之间的相互作用引起的生化、生理学和形态学变化，侧重于解释药物如何与靶点发生作用。因此药物基因组学与PK/PD密切相关。目前与药物相关的基因大致可分为三类：药物代谢相关的酶、药物结合相关的受体、药物转运相关的膜通道。表3-2-1至表3-2-3列举了部分目前已经研究的与影响药物疗效或安全性的相关基因。

表3-2-1　药物代谢酶相关基因多态性与药物反应

表3-2-2　药物受体相关基因多态性与药物反应

表3-2-3　药物转运基因多态性与药物反应

药物基因组学的研究方法主要有四种：①构建全基因组基因多态性图谱；②发现各种疾病和各种药物反应表现型差异与基因多态性的统计关联；③根据基因多态性对人群或患者进行基本易感性和药物反应分类；④在临床上，针对易感人群进行基本防治，针对不同药物反应的患者进行个体化治疗。研究手段包括“候选基因”策略和基因组范围内遗传标志物和药物反应表型之间的关联研究。第一种策略是指在给定某一药物的条件下，比较有反应者和无反应者靶基因多态性出现的频率。第二种策略是利用单核苷酸多态性（SNP）来进行基因组关联研究。