聶偉杰 劉家旗 張錦 孟存英
我國結核病負擔較重,抗結核治療過程中會出現(xiàn)各種不良反應,其中以抗結核藥物性肝損傷最為多見,危害性也最大,也是我國藥物性肝損傷(ATLI)的常見原因之一,位居第二,僅次于中藥[1]。有諸多研究表明抗結核藥物性肝損傷(ATLI)的發(fā)生與性別、年齡、基礎疾病都有關,當然與遺傳易感性也有密不可分的聯(lián)系,但遺傳易感性方面需要探索的方面仍有許多。診斷方面主要依靠RUCAM評分量表,RUCAM(Roussel Uclaf因果關系評估方法)是一種完善的診斷算法和標準,用于評估疑似藥物性肝損傷患者的因果關系[2]。該算法提供了肝臟損傷與可疑病例之間高度可能、可能、不可能或排除關系的定量因果關系分級,但其對病歷數(shù)據(jù)的完整性要求較高,且其為一種排除性診斷,因此以RUCAM為基礎的可能病例和極可能病例對于檢測新的生物標志物、確認新的診斷方法至關重要[3]。ATLI臨床分型、病情嚴重程度分級以及治療等方面研究比較清晰,本文主要對ATLI患者的基因多態(tài)性及RUCAM評分量表基礎上對診斷有意義的生物標志物及其他診斷方法做一闡述,提高臨床對ATLI的認知。
ATLI是抗結核過程中最常見、最嚴重的的并發(fā)癥,近年來越來越多的證據(jù)證明其與藥物代謝強度的遺傳多態(tài)性有關,遺傳多態(tài)性主要體現(xiàn)在一些與代謝有關的酶系及轉運體。ATLI患者的遺傳易感性的探索有助于預測抗結核藥物發(fā)生肝損害的概率。
(一)N-乙酰轉移酶2(NAT2) N-乙酰轉移酶2(NAT 2)是一種重要的代謝酶,參與藥物代謝和解毒,基因多態(tài)性和DNA甲基化已被證明是影響NAT 2表達的關鍵因素[4]。有學者通過DNA測序來評估NAT2編碼區(qū)的單核苷酸多態(tài)性,發(fā)現(xiàn)NAT2*6A與AT-DILI易感性顯著相關,此外,結核患者和NAT2相關的慢乙?;颖硇突颊弑瓤焖俸椭虚g型乙?;颖硇突颊吒装l(fā)生ATLI[5]。與NAT2慢乙?;颖硇突颊呦啾?,超慢乙?;颖硇突颊吒装l(fā)生ATLI[6]。另有學者研究蒙古族ATLI患者,發(fā)現(xiàn)NAT2基因481(rs1799929)和590(rs1799930)的多態(tài)性和乙?;硇陀酗@著差異,慢乙?;虯TLI的發(fā)生率是快乙?;偷?.56倍[4]。與對照組相比,ATLI組CpG5、CpG10、CpG11.12和NAT2啟動子區(qū)總甲基化呈高甲基化狀態(tài),但經(jīng)二元logistic回歸分析,慢乙?;?、中間乙?;涂焖僖阴;cATLI無關,因此NAT2基因啟動子區(qū)總甲基化是蒙古族ATLI患者的獨立影響因素[4]。遺傳多態(tài)性影響NAT2基因的表達速度,NAT2的慢乙?;癄顟B(tài)會增加ATLI發(fā)生的風險。
(二)細胞色素P450 2E1(CYP2E1) 細胞色素P 450 2E1是參與乙醇代謝的主要酶,其水平可能與藥物的氧化速率有關,可以通過自由基的產生損害肝細胞,基因多態(tài)性影響著P450 2E1的表達[7]。對于CYP2E1 RsaI/PstI多態(tài)性,在基于種族和抗結核藥物方案的亞組分析中,CYP2E1 RsaI/PstI c1/c1基因型肺結核患者患ATLI的風險顯著增加[8]。
(三)谷胱甘肽S-轉移酶(GST) 谷胱甘肽S轉移酶(GST)作為藥物解毒機制中的重要保護作用,可能影響患者對抗結核藥物性肝損傷(ATLI)的易感性,GST分子基因多態(tài)性可引起酶分子結構、功能和水平的改變。有學者進行薈萃分析發(fā)現(xiàn)東亞人群中無GSTM1基因型與ATLI風險增加相關。無GSTT1基因型增加了ATLI的風險,尤以印度人最為突出。這項最新的薈萃分析強烈提示GSTM1和GSTT1多態(tài)性與ATLI的關聯(lián)[9]。GSTP1 rs1695和GST啟動子甲基化均與GSTP1基因的表達有關,可能與ATLI發(fā)生有關,rs1695和GSTP1的啟動子甲基化可能獨立地參與ATLI的發(fā)生[10]。
(四)尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶1A1(UGT1A1) 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶1A1(UGT1A1)是哺乳動物體內一種重要的結合酶,負責內源性和異生物化合物的結合和解毒[11]。其基因多態(tài)性影響著UGT1A1的表達,表達不足時會導致毒性物質堆積,可能導致ATLI。有學者研究發(fā)現(xiàn)UGT1A1基因rs4148323 A/A基因型能顯著降低ATLI的發(fā)病風險,UGT1A1的ATG單倍型也降低了ATLI的風險,因此UGT1A1基因多態(tài)性與ATLI易感性有關,易感基因的分子鑒定為預測肺結核患者ATLI的發(fā)生率和預測治療效果提供了理論基礎[12]。
(五)溶質載體有機陰離子轉運體家族成員1B1(SLCO1B1) 溶質載體有機陰離子轉運體家族成員1B1(SLCO1B1)主要表達于肝細胞的基底膜,對肝臟攝取和清除多種藥物底物和內源性化合物至關重要。一般來說,有機陰離子轉運多肽(SLCO1B1)是一個攝取轉運體的超家族,介導多種兩親性有機化合物(包括膽鹽、類固醇結合物、甲狀腺激素、陰離子肽、許多藥物和其他異物)的鈉無關轉運。SLCO1B1是高度多態(tài)的,許多相關的和種族相關的多態(tài)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并進行了功能表征[13]。SLCO1B1基因型rs4149034 G/A、rs1564370g/C、rs2900478 T/A患者發(fā)生ATDH的風險顯著降低,而rs2417957t/T和rs4149063t/T基因型患者發(fā)生ATDH的風險增加。相關研究發(fā)現(xiàn)UGT1A1的rs4148323 A/A基因型顯著降低了ATDH的風險。單倍型分析顯示SLCO1B1的TGTG、TTTC和GTTC單倍型與ATDH風險增加相關,而GACC單倍型與風險降低相關[12]。
(六)NRF2、KEAP1、MAFF、MAFK基因多態(tài)性 抗結核藥物的活性代謝產物可導致活性氧(ROS)過多,導致藥物性肝損傷。NRF2是細胞氧化應激反應中的關鍵因子,受KEAP1、MAFF、MAFK調控,通過與抗氧化反應元件ARE相互作用,調節(jié)抗氧化蛋白和II相解毒酶的表達[14]。以中國抗結核治療隊列為基礎,采用巢式病例對照研究,發(fā)現(xiàn)NRF2中攜帶TC基因型rs4243387或C-C單倍型(rs2001350-rs6726395)的患者發(fā)生ATLI的風險增加,而攜帶rs2267373的TC基因型或MAFF中C-G-C單倍型(rs2267373-rs4444637-rs4821767)的患者ATLI風險降低[14]。亞組分析還發(fā)現(xiàn)MAFF中rs4821767和rs4444637,MAFK中rs4720833與不同遺傳模型下肝損傷的具體臨床模式之間存在顯著相關性,研究表明NRF2、MAFF和MAFK基因多態(tài)性可能與中國抗結核治療人群對ATLI的易感性有關[14]。
(七)PXR和NF-κB1基因多態(tài)性 孕烷X受體(PXR)調節(jié)藥物代謝酶和轉運酶的表達,NF-κB不僅通過調節(jié)炎癥反應在肝內穩(wěn)態(tài)和損傷愈合過程中發(fā)揮作用,而且還可能調節(jié)PXR的轉錄[15]。有研究表明PXR中rs3814055的T等位基因與ATDILI風險降低相關,NF-κB1中rs78872571和rs4647992的T等位基因與ATDILI風險增加顯著相關,因此其基因多態(tài)性與ATLI的發(fā)生相關[15]。
(八)其他 還有相關報道表明轉化生長因子β1基因多態(tài)性、超氧岐化酶基因多態(tài)性等與ATLI發(fā)生相關,相關基因多態(tài)性的檢測為肺結核患者發(fā)生ATLI提供了重要的預測及預后價值。
抗結核藥物性肝損傷診斷主要依靠RUCAM評分量表,但其主要是一種排除性診斷,有一定的局限性,對病例完整度要求高,因此找尋具有診斷價值及預后評估的方法刻不容緩,下面將進一步闡述對ATLI有診斷價值的方法,進一步提高臨床對ATLI的認知。
(一)白細胞端粒長度 端粒是在線性染色體末端發(fā)現(xiàn)的核蛋白結構,與細胞衰老有關,隨著年齡的增長而縮短,與各種年齡相關的疾病有關,端粒長度作為疾病和/或疾病易感性的臨床生物標記物的有效性和實用性引起了人們的極大興趣[16]。有學者應用實時聚合酶鏈反應(real-time polymerase chain reaction,RTL)對100例年齡和性別健康對照組、49例ATLI肺結核患者和53例非ATLI肺結核患者的白細胞相對端粒長度(RTL)進行了測定,與非ATLI患者相比,ATLI肺結核患者RTL明顯升高,RTL延長與ATLI易感性增加顯著相關[17]。多元線性回歸分析顯示,RTL的增加與抗結核治療后60 d內評估的天冬氨酸轉氨酶和丙氨酸轉氨酶的升高獨立相關[17]。Kaplan-Meier曲線分析表明,RTL時間越長,肺結核患者肝毒性發(fā)生率越高。受試者操作特征曲線分析揭示了RTL作為ATLI進展新指標的診斷準確性,該指標比傳統(tǒng)肝臟生物標志物(包括抗結核治療后7 d內測定的轉氨酶活性)具有更高的敏感性和特異性,白細胞中異常的RTL反映了抗結核藥物引起的肝毒性,可能是ATLI早期進展的潛在生物標志物[17]。
(二)人白細胞抗原B和人白細胞抗原DQB1聯(lián)合5-羥甲基胞嘧啶 DNA甲基化被認為是調節(jié)基因表達的一種方法,它參與了許多生物學和病理過程,甲基群加在胞嘧啶(5-甲基胞嘧啶,5-mC)的5碳位上,是最清楚的表觀遺傳機制之一[18]。有學者采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測外周血白細胞DNA中5-mC和5-hmC的含量,單因素分析HLA-B和HLA-DQB1的5-mC和5-hmC含量與ADLI顯著相關,受試者操作特性(ROC)分析表明,HLA-B和HLA-DQB1的5-hmC含量均高于5-mC含量。HLA-B和HLA-DQB1聯(lián)合5-hmC水平是診斷ATLI的最佳指標,靈敏度和特異度均較高,可以作為ATLI患者的診斷指標[19]。
(三)MicroRNAs(miRNAs) microRNAs是一類小的單鏈內源性高度保守的非編碼RNA,在細胞增殖、分化、腫瘤轉化和細胞再生等多種細胞生理事件中起著重要的調控作用,眾多研究發(fā)現(xiàn)證明了microRNAs表達與許多疾病的發(fā)展密切相關,表明microRNAs作為臨床生物標志物和藥物發(fā)現(xiàn)靶標的重要性[20]。目前生物標志物ALT/AST、ALP和TBil為DILI的診斷提供了一種無創(chuàng)的診斷工具,在疾病診斷中發(fā)揮著重要作用,但這些生物標記物的升高也見于一般性肝損傷,在肝損傷中只有進展后才會升高和檢測到,miR-122與ALT/AST相比,作為早期預測因子具有更高的靈敏度和特異度[21]。有學者研究發(fā)現(xiàn)隨著INH誘導肝損傷時間的延長,組織miR-122的表達水平在0.25 h(即INH的峰值濃度時間)明顯低于對照組。其變化較血清轉氨酶和miR-155變化快,0.75 h時顯著升高,且病理評分與miR-122/miR-155比值相關,因此miR-122/155比值可作為ATLI的敏感生物標志物,有助于抗結核治療后患者的早期診斷[22]。
(四)鳥氨酸氨甲酰轉移酶(OCT) OCT是一種同三聚體線粒體酶,這種進化上保守的酶主要在肝臟和小腸中表達,與尿素代謝有關,據(jù)報道可以作為肝臟損傷的生物標志物[23]。所有受試藥物均能觀察到肝細胞損傷后OCT的釋放,OCT的釋放動力學明顯大于ALT,與ALT不同,OCT的最大釋放水平因受試藥物而異,這些獨特的釋放特性突出了OCT可以提供一種有前途的DILI生物標記物的可能性,這不僅有助于提高診斷準確性,而且有助于更好地了解臨床和藥物開發(fā)環(huán)境中的毒性類型[24]。
(五)嗜酸性粒細胞參數(shù) 在DILI患者中,在丙氨酸氨基轉移酶(ALT)升高之前觀察到平均嗜酸性粒細胞體積(MEV)和大小變異性(MEV-SD)的增加,治療后MEV與ALT呈正相關,ROC曲線分析顯示,與其他參數(shù)相比,MEV和MEV-SD曲線下面積較大,診斷靈敏度和特異度均高于DILI發(fā)生前的其他參數(shù)[25]。
綜上,抗結核藥物性肝損傷的基因多態(tài)性為ATLI的發(fā)生率和預測治療效果提供了理論基礎,新型診斷方法有助于完善ATLI的診斷。N-乙酰轉移酶2(NAT2)、細胞色素P450 2E1(CYP2E1)、谷胱甘肽S-轉移酶(GST)、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶1A1(UGT1A1)、溶質載體有機陰離子轉運體家族成員1B1(SLCO1B1)、NRF2、KEAP1、MAFF、MAFK基因多態(tài)性、PXR和NF-κB1基因多態(tài)性等均有依據(jù)證實與ATLI的發(fā)生有關。白細胞端粒長度、人白細胞抗原B和人白細胞抗原DQB1聯(lián)合5-羥甲基胞嘧啶、MicroRNAs(miRNAs)、鳥氨酸氨甲酰轉移酶(OCT)、嗜酸性粒細胞VCS參數(shù)等均可作為有價值的生物標志物來診斷ATLI,但目前尚未廣泛應用于臨床?;蚨鄳B(tài)性及新型檢測方法需要進一步探索,為臨床提供更加全面的認識。