N-乙酰基轉移酶2基因分型與抗結核藥物性肝損傷的關系研究

毛玉巧 邱小惠 何夢玲 付喜花 麥艷君

結核病發現至今已有140余年,是一種古老的傳染病,幾乎與人類“相伴”。而異煙肼(isonicotinic acid hydrazide,INH)在人類抗擊結核病一線治療中占據近70年歷史,一直發揮關鍵作用。但是藥物代謝動力學及肝酶代謝的差異導致不同個體之間INH藥物濃度差異較大,低濃度影響治療效果,但是高濃度亦可導致肝損傷及死亡。目前一些影響藥物代謝基因位點已經被發現,但這些基因位點在預測INH所致肝損傷中的臨床應用仍不確定。N-乙酰轉移酶2(N-acetyltransferase 2,NAT2)是一種主要存在肝細胞內的非微粒體酶,主要催化乙酰基從乙酰輔酶A轉移形成乙酰化衍生物,在人體內參與多種藥物的代謝。盡管個體的乙酰化劑狀態(快或慢)被懷疑是INH誘導的肝毒性的潛在危險因素,但考慮到這些早期研究的結果差異很大,且存在相當大的爭議和不確定性。因此本研究分析NAT2基因多態性的頻率、NAT2乙酰化狀態及其與INH藥物不良反應發生率的關系,探索藥物引發肝損傷的機制及相關危險因素,對降低相關不良反應發生風險,更好的控制結核疫情非常必要。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年11月～2021年5月入住廣州市番禺區中心醫院的肺結核病初治患者73例,均征得患者知情同意。納入標準：所有患者初始基線均無明顯肝損傷,均采用焦磷酸直接測序法進行NAT2基因分型。排除標準：合并其他肝臟疾病、使用其他肝毒性藥物及預防使用護肝藥物者。

1.2 方法 初始治療采用標準一線方案：INH 0.3 g/d,利福平、乙胺丁醇、吡嗪酰胺按照患者體重計算給藥。四藥聯合強化規律治療2個月,然后評估患者病情選擇后續治療方案。初始治療2個月后采用《抗結核藥物性肝損傷診治指南(2019年版)》［1］中血清生化標準進行評估：ALT≥3倍正常上限(ULN)和(或)TB ≥2倍ULN,或者AST、ALP和TB同時升高,且至少 1項≥2倍ULN,即為抗結核藥物性肝損傷。

目前基因直接測序法為現有技術中所能達到的最先進水平,最接近客觀事實,是分子診斷的金標準,而基于焦磷酸測序法的高通量基因組測序系統,為第二代測序的先鋒,本試驗采用PyroMark Q24實時定量焦磷酸序列分析儀(德國QIAGEN),配合試劑盒(長沙三濟生物有限公司),由臨床醫生開具檢測申請單、護士用紫帽抗凝管取血、標本送至中心實驗室后進行DNA提取、聚合酶鏈式反應(PCR)擴張后予焦磷酸直接測序,操作簡單,檢測速度快。目前發現人類NAT2至少存在7個基因突變點,G191A、C282T、T341C、C481T、G590A、A803G和G857A,臨床上推薦檢測C282T、T341C、G590A和G857A 4個有意義的突變位點。

1.3 觀察指標及判定標準 對73例結核病患者進行NAT2基因測序分型,對C282T、T341C、G590A和G857A 4個單核酸多態性位點進行分析比對,判定NAT2基因型及代謝表型。分析患者的一般資料、NAT2相關基因多態性分布情況,比較不同NAT2基因代謝分型患者的藥物性肝損傷情況及臨床效果。代謝表型判定標準：NAT2基因代謝表型簡單分為以下3種［2］：①快代謝型：正常野生型純合子,具有兩個野生等位基因；②中間代謝型：突變雜合子,含有1個使酶活性減弱或者喪失的突變等位基因；③慢代謝型：突變純合子,含有≥2個使酶活性減弱或者完成喪失的等位基因。觀察NAT2基因不同代謝表型抗結核治療臨床效果,療效判定標準：動態監測初始治療2個月內患者影像學及痰涂片抗酸染色檢查結果,初始治療痰涂陽性患者轉陰,或者初始治療痰涂陰性患者影像學表現明顯改善均視為治療好轉。

1.4 統計學方法 采用SPSS26.0統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差(±s)表示,采用t檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗；計算各基因型風險系數(odds ratio,OR)及95%可信區間(95%CI),分析疾病與基因的關聯強度。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床資料 本試驗納入初治結核患者73例,其中男54例,女19例,年齡20～89歲,治療2個月后發生藥物性肝損傷22例(30.14%)。藥物性肝損傷患者的年齡和基礎ALT、AST、TB水平及隨訪ALT、AST、ALP、TB水平均顯著高于無藥物性肝損傷患者,差異具有統計學意義(P＜0.05)；藥物性肝損傷患者和無藥物性肝損傷患者的性別、基礎ALP水平比較差異無統計學意義(P＞0.05)。見表1。

表1 有無藥物性肝損傷患者的臨床資料比較［±s,n(%)］

表1 有無藥物性肝損傷患者的臨床資料比較［±s,n(%)］

注：與無藥物性肝損傷患者比較,aP＜0.05

項目類別藥物性肝損傷患者(n=22)無藥物性肝損傷患者(n=51)t/χ2P年齡(歲)63.55±4.64a58.75±7.892.6560.010性別男19(86.36)35(68.63)2.5110.113女3(13.64)16(31.37)基礎肝功能ALT(U/L)39.09±26.57a 19.75±12.494.2470.000 AST(U/L)38.36±23.65a 27.12±14.742.4690.016 ALP(U/L)105.91±24.87 96.77±47.250.8550.395 TB(μmol/L)13.71±5.62a10.68±4.832.3400.022隨訪肝功能ALT(U/L)212.68±227.64a 25.70±20.515.8650.000 AST(U/L)169.82±154.54a 30.33±20.546.3740.000 ALP(U/L)145.13±52.50a101.86±45.563.5550.001 TB(μmol/L)31.11±35.63a10.54±4.794.0750.000

2.2 73 例患者的NAT2相關基因多態性分布情況分析 73例患者的NAT2相關基因多態性分布情況見 表2。

表2 73例患者的NAT2相關基因多態性分布情況分析(n,%)

2.3 不同NAT2基因代謝分型患者的藥物性肝損傷情況比較 73例患者NAT2基因代謝分型中占比由高到低依次為中間代謝型32例(43.84%)、快代謝型24例(32.88%)、慢代謝型17例(23.29%)；藥物性肝損傷患者和無藥物性肝損傷患者的NAT2基因代謝分型比較差異具有統計學意義(P＜0.05)。快代謝型患者發生藥物性肝損傷的風險最低(OR=0.344,P=0.079＞0.05),而慢代謝型患者出現藥物性肝損傷的風險最高(OR=5.238,P=0.003＜0.05)。見表3。

表3 不同NAT2基因代謝分型患者的藥物性肝損傷情況比較(n)

2.4 不同NAT2基因代謝分型患者的臨床效果比較 所有患者隨訪2個月,總好轉率為65.75%(48/73),其中慢代謝型患者的治療好轉率88.24%(15/17)明顯高于快代謝型的58.33%(14/24)、中間代謝型的59.38%(19/32),差異有統計學意義(P＜0.05)。見表4。

表4 不同NAT2基因代謝分型患者的臨床效果比較［n(%)］

3 討論

自1882年羅伯特·科赫首次發現結核桿菌以來,人類一直與結核不懈地斗爭,結核防治工作至今已經取得了一定的成績,但目前結核病仍然是危害全球多數國家人民健康的重大公共衛生問題之一［3］。抗結核藥物治療為當今最重要的結核防治措施,抗結核治療需要多藥聯合,因抗結核藥物長療程、大劑量等特點,常引發一系列不同的藥物不良反應,有研究表明因結核藥物不良反應退出治療的患者達到22.58%［4］。藥物不良反應中肝功能損傷最常見,文獻報道,抗結核藥物性肝損傷的發生率為 2.0%～28.0%［5-7］。在老年患者中這一問題更加明顯［8］。本研究中,肝損傷患者比例達30.14%,可能與本實驗納入患者平均年齡＞55歲有關,與宋秀麗等［9］的研究結果相近。

近年來人類一直為不斷提高抗結核治療效果,同時最大程度減少藥物毒副作用,減輕患者痛苦努力。因INH其具有強大的殺菌活性,一直作為抗結核治療的長期關鍵性一線藥物,近年來相關研究發現INH藥物代謝具有明顯的個體差異性［10］。肝損傷及耐藥菌的出現越來越被重視。這些差異隨后歸因于NAT2基因遺傳變異,經典的N-乙酰化多態性來自于變異的NAT2等位基因不同表型。NAT2是一種胞質Ⅱ相結合酶,主要負責INH失活［11,12］。N-乙酰化能力的遺傳差異也導致了相應INH生物轉化代謝的差異［13］。本研究中,以焦磷酸直接測序法分析NAT2的基因表型。結果顯示NAT2基因快代謝型24例,占比32.88%；中間代謝型32例,占比43.84%；慢代謝型17例,占比23.29%,與亞洲統計大數據一致［14］。

本研究通過追蹤分析,發現乙酰化多態性與INH不良反應的高發生率有關,NAT2基因快代謝型患者發生藥物性肝損傷風險最低(OR=0.344,P=0.079＞0.05),而慢代謝型患者發生藥物性肝損傷風險最高(OR=5.238,P=0.003＜0.05)。有研究表明,根據不同 NAT2基因型調整藥物劑量,對慢代謝型患者減少INH劑量,而對快代謝型患者相應增加INH劑量,其他藥物不變,結果提高早期療效同時,也減少了藥物性肝損傷的發生［15］。本研究中治療2個月后評價治療效果,NAT2基因慢代謝型治療好轉率明顯高于快代謝型與中間代謝型,差異有統計學意義(P＜0.05)。除了NAT2基因表型外,老年、酗酒、合并嗜肝病毒感染或其他急慢性肝病、營養不良、自身免疫功能異常等也是肝功能損傷的危險因素［1］。

綜上所述,在臨床治療中需要綜合考慮患者病情選擇治療方案,根據患者不同的基因表型及個體綜合狀態精確調整藥物劑量,如果有條件可同時進行藥物濃度監測,可有效降低藥物性肝損傷發生率,同時也可以更好提高臨床治療效果,有利于改善患者治療依從性,提高臨床治愈率。