NETL
原卟啉IX水平及其合成通路相关遗传变异与抗结核药致肝损伤的关联研究
王男男1
作者信息
摘要
【背景】结核病（tuberculosis，TB）是由结核分枝杆菌感染引起的慢性感染性疾病，仍然是全世界范围内的公共卫生问题。在抗结核治疗过程中，约有85％的结核病患者经过6个月的药物治疗可以成功治愈。但是在治疗过程中可能会出现各种药品不良反应（adversedrugreaction，ADR），其中以抗结核药致肝损伤（anti-tuberculosisdrug-inducedliverinjury，ATLI）最为常见。ATLI发生的确切机制至今尚未完全清楚，其影响因素也有很多。近几年原卟啉IX（protoporphyrinIX，PPIX）在肝脏内蓄积导致ATLI的发生是研究的热点。PPIX是卟啉代谢的中间产物，也是一种内源性毒物。在生理条件下，PPIX在肝细胞内生物合成、转化或转运迅速，导致其在肝脏中保持较低的浓度。一旦PPIX的体内平衡被破坏，肝脏将成为受损的主要器官。PPIX前体一般经三磷酸腺苷结合盒转运蛋白B6（ATP-bindingcassettesub-familyBmember6，ABCB6，又称多药耐药蛋白6，由ABCB6基因编码）由胞外转运至细胞内，合成PPIX后，一方面经亚铁螯合酶（ferrochelatase，FECH，由FECH基因编码）的催化与亚铁离子合成血红素；另一方面再由三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G2（ATP-bindingcassettesubfamilyGmember2，ABCG2，由ABCG2基因编码）转运出胞外。细胞实验显示抗结核药物异烟肼（isoniazid，INH）能够降低FECH的表达，使得PPIX合成血红素障碍。利福平（rifampicin，RIF）联合INH使用能够激活人体孕烷X受体（pregnaneXreceptor，PXR），上调血红素合成过程中另一限速酶氨基乙酰丙酸合成酶1（aminolevulinicsynthase-1，ALAS1）的表达，导致PPIX合成增多。若ABCG2转运不平衡，则会导致PPIX在肝细胞内蓄积，导致肝损伤的发生。综上，PPIX的合成代谢过程会对ATLI的发生发展产生一定的影响。本研究主要从人群角度探讨PPIX水平及其合成通路相关遗传变异对ATLI的影响，从而阐明PPIX合成通路遗传变异在肝损害发生中的作用及可能的机制提供依据。 第一部分ABCB6、ABCG2和FECH基因多态性与抗结核药致肝损伤的关联研究 【目的】探讨ABCB6、ABCG2和FECH基因多态性与ATLI发生风险之间的关联。 【方法】选择2017年6月至2021年6月江苏省常熟市、句容市、泰兴市和镇江市四家医院的抗结核治疗人群为研究对象，发生ATLI的患者为病例组，肝功始终正常者为对照，按照性别、年龄（±5岁）进行1∶4个体匹配病例对照研究；根据生物学功能预测选取ABCB6、ABCG2和FECH基因的潜在功能SNPs，采用TaqMan探针实时荧光定量PCR技术进行基因分型。采用多因素条件logistic回归模型，调整既往肝病史、吸烟饮酒史及保肝药物使用情况，并根据肝损伤严重程度、临床类型及性别进行亚组分析，探索基因多态性与ATLI风险的关系，其结果以比值比（OR）及95%可信区间（95%CI）表示，并采用假阳性率（falsediscoveryrate，FDR）进行多重比较校正。 【结果】本研究共纳入224例ATLI患者和与之匹配的896例对照，选择并检测了11个SNPs。多因素条件logistic回归分析显示ABCB6-rs1109867-GT基因型较GG基因型能够降低ATLI发生风险（OR=0.431，95%CI：0.229-0.812，FDR校正P=0.036），显性模型下也存在统计学意义（OR=0.442，95%CI：0.237-0.826，校正P=0.040）。亚组分析提示ABCB6-rs1109867-GT/TT基因型能够降低肝细胞型ATLI的发生风险（OR=0.362，95%CI：0.168-0.780，FDR校正P=0.036），而携带FECH-rs536560-CC基因型的男性患者更容易发生肝损伤（OR=1.591，95%CI：1.121-1.260，FDR校正P=0.036）。其余基因型在病例组和对照组以及在不同严重程度病例组内的分布无统计学差异（P＞0.05）。 【结论】基于1∶4个体匹配病例对照研究，ABCB6-rs1109867的遗传变异与ATLI的发生有关，并可能降低肝细胞型肝损伤的发生风险，而FECH-rs536560的遗传变异与男性患者肝损伤发生风险的增加有关。 第二部分血清ABCB6、ABCG2、FECH和PPIX水平及基因多态性与抗结核药致肝损伤的关系 【目的】探索血清ABCB6、ABCG2、FECH和PPIX水平与ATLI的关系，并进一步分析其与基因多态性联合对ATLI的影响。 【方法】基于第一部分有三次血清的研究对象开展非匹配病例对照研究，分析病例组和对照组血清ABCB6、ABCG2、FECH和PPIX水平差异，以及在不同基因型下的血清水平分布。运用受试者工作特征曲线（ROC曲线）分析不同基线血清指标对ATLI的判别能力，获取最佳截断值及ROC曲线下面积（areaundercurve，AUC），并以此进一步不同血清水平与ATLI的关系。采用logistic回归综合分析基因多态性及基线肝功能检测时的血清水平等变量对ATLI的影响，结果以OR及95%CI表示。 【结果】共有58例ATLI病例和192例对照纳入本部分研究。病例组三个肝功能检测时间点血清ABCB6和PPIX水平均显著高于对照组（P＜0.05），而血清FECH水平显著低于对照组（P＜0.05）。在病例组肝功能指标达峰值时，ABCB6-rs1109867-GG基因型患者的血清ABCB6和PPIX水平显著高于GT和TT基因型（GGvs.GTvs.TT：ABCB6，486.76pg/mlvs.341.41pg/mlvs.332.58pg/ml，P=0.046；PPIX，36.56ng/mlvs.23.69ng/mlvs.6.00ng/ml，P＜0.001）；而在病例组肝功能首次异常时，FECH-rs1626110-GG基因型患者的血清FECH水平最低（GGvs.GAvs.AA，231.06pg/mlvs.304.82pg/mlvs.261.90pg/ml，P=0.024）。ROC结果显示基线肝功能检测时的血清ABCB6、ABCG2、FECH和PPIX水平对ATLI判别的最佳截断值为222.00pg/ml、183.90pg/ml、250.00pg/ml和8.86ng/ml，据此分析发现基线肝功能检测时的血清ABCB6水平≥222.00pg/ml、ABCG2水平＜183.90pg/ml、FECH水平＜250.00pg/ml和PPIX水平≥8.86ng/ml的患者发生ATLI风险增加（ABCB6：OR=2.223，95%CI：1.125-4.393，P=0.022；ABCG2：OR=2.748，95%CI：1.444-5.232，P=0.002；FECH：OR=3.037，95%CI：1.547-5.964，P=0.001；PPIX：OR=3.831，95%CI：2.019-7.268，P＜0.001）。在综合考虑基因多态性、基线肝功能检测时的血清学水平以及其他协变量的情况下，多因素logistic回归结果显示基线肝功能检测时的血清ABCB6水平（≥222.00pg/mlvs.＜222.00pg/ml，OR=2.236，95%CI：1.067-4.685，P=0.033）和血清PPIX水平（≥8.86ng/mlvs.＜8.86ng/ml，OR=5.275，95%CI：2.539-10.960，P＜0.001）是ATLI发生的主要危险因素，由此构建的多因素logistic回归预测模型对应的AUC为0.773（P＜0.001）。 【结论】基于非匹配病例对照研究，病例组和对照组不同肝功能检测时间点的血清ABCB6、FECH、PPIX水平存在显著差异，且ABCB6-rs1109867不同基因型患者的血清ABCB6水平在病例组肝功能指标达峰值时存在明显差异。综合考虑血清水平和基因型后，仅有基线肝功能检测时的血清ABCB6和PPIX水平可能对ATLI发生具有一定的影响。
关键词
抗结核药致肝损伤/遗传变异/三磷酸腺苷结合盒转运蛋白B6/三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G2/亚铁螯合酶引用本文复制引用
授予学位
硕士学科专业
流行病与卫生统计学导师
唐少文学位年度
2023学位授予单位
南京医科大学语种
中文中图分类号
R5