NAT2启动子高甲基化与抗结核药物肝毒性的关联及生物标志物潜力研究

为探究 NAT2启动子甲基化与抗结核药物性肝损伤（ATDILI）关系，研究人员开展相关研究，发现其可作 ATDILI 生物标志物。

　　在全球范围内，结核病是一种由结核分枝杆菌引起的严重且普遍的机会性感染疾病，对全球公共卫生构成了重大威胁。目前，利福平、异烟肼、吡嗪酰胺和乙胺丁醇联合治疗结核病虽有疗效，但却带来了一个棘手的问题 —— 抗结核药物性肝损伤（ATDILI）。这一不良反应不仅影响患者对药物的依从性，导致治疗失败，严重时还可能引发急性肝衰竭，甚至需要进行肝移植，给结核病的及时治疗造成了极大阻碍。

当前，识别 ATDILI 主要依靠评估肝功能生物标志物，其中丙氨酸氨基转移酶（ALT）是常用指标。然而，ALT 水平升高并非 ATDILI 所特有，代谢紊乱等因素会导致其出现假阳性结果，使得寻找精确且具有机制性的 ATDILI 生物标志物迫在眉睫。随着基因组学研究的发展，人们逐渐认识到遗传和表观遗传多样性会影响个体对药物的反应及毒性易感性。DNA 甲基化作为一种重要的表观遗传机制，参与调控基因表达，且已有研究表明它与 ATDILI 的发生有关。N - 乙酰转移酶 2（NAT₂）是一种在药物代谢和解毒过程中发挥关键作用的 Ⅱ 相代谢酶，其启动子甲基化与 ATDILI 的关系备受关注。此前，虽有对蒙古人群的研究，但 NAT₂启动子甲基化与泰国人群 ATDILI 的关系尚未明确。

为了解决这些问题，来自泰国玛希隆大学（Mahidol University）等机构的研究人员开展了此项研究。研究人员采用病例对照研究设计，招募了 102 名结核病患者（其中 49 例为 ATDILI 患者，53 例为非 ATDILI 患者）和 100 名健康对照者。所有结核病患者均接受短程抗结核药物治疗，根据肝功能检测结果将患者分为 ATDILI 组和非 ATDILI 组。

在研究中，研究人员用到了以下几种主要关键技术方法：

1. 样本采集与处理：采集健康对照者和结核病患者的外周血样本，在治疗期间密切监测患者的 ATDILI 症状，同时进行临床和生化评估，包括肝功能检测。
2. DNA 提取与处理：从外周血淋巴细胞中提取基因组 DNA，并进行亚硫酸氢盐处理。
3. 定量检测：运用定量实时甲基化特异性聚合酶链反应（qMSP）测量 NAT₂启动子甲基化水平，通过特定公式计算去甲基化指数。
4. 数据分析：采用多种统计分析方法，如卡方检验、Mann-Whitney U 检验、Kruskal-Wallis H 检验、Pearson 相关性分析、多元回归分析等，评估组间差异、变量间关联以及生物标志物的诊断准确性，并通过构建 ROC 曲线、Kaplan-Meier 曲线进行分析。

研究结果如下：

1. 基线特征比较：治疗 1-7 天后，ATDILI 患者和非 ATDILI 患者在年龄、性别比、BMI 以及肝功能检测指标（ALT、AST、总胆红素和直接胆红素）等方面无显著差异。但在治疗 8-60 天后，ATDILI 患者的 ALT、AST、总胆红素和直接胆红素水平显著高于非 ATDILI 患者。此外，结核病患者与健康对照者在基线特征上也无显著差异。
2. NAT₂甲基化水平分析：与健康对照者相比，结核病患者的 NAT₂去甲基化指数显著降低，表明结核病患者存在 NAT₂高甲基化现象。且 ATDILI 患者的 NAT₂去甲基化指数比非 ATDILI 患者更低。
3. 独立风险因素分析：考虑年龄、性别、BMI、饮酒吸烟状况和采血时间等潜在混杂因素后，发现 NAT₂去甲基化指数与 ATDILI 风险密切相关。NAT₂高甲基化的结核病患者患 ATDILI 的风险是非高甲基化患者的 4.62 倍。
4. 相关性分析：治疗 1-7 天内测量的 NAT₂去甲基化指数与治疗 8-60 天内的血清 ALT 和 AST 水平呈负相关。这意味着 NAT₂去甲基化指数越低，血清 ALT 和 AST 水平越高。
5. 生物标志物评估：通过 ROC 曲线分析发现，治疗 1-7 天内检测 NAT₂去甲基化指数在区分 ATDILI 患者和非 ATDILI 患者方面，比 ALT 和 AST 更有效，其 AUC 为 0.741，具有较高的敏感性和特异性。
6. 发病风险分析： Kaplan-Meier 分析和 Cox 回归分析表明，NAT₂去甲基化指数较低的结核病患者 ATDILI 的累积发生率显著更高。

研究结论和讨论部分指出，本研究首次揭示了结核病患者，尤其是 ATDILI 患者的血液白细胞中存在 NAT₂高甲基化现象。NAT₂去甲基化指数与治疗后血清转氨酶水平相关，且在区分 ATDILI 患者和非 ATDILI 患者方面比传统血清转氨酶更具优势，有望成为 ATDILI 的诊断生物标志物。不过，该研究也存在一定局限性，如未对结核病患者肝特异性细胞中的 NAT₂去甲基化指数进行研究，缺乏氧化应激数据，未明确 NAT₂高甲基化与 ATDILI 的直接因果关系等。未来需要开展前瞻性队列研究，扩大样本量并结合体内外模型进行功能验证，以进一步明确 NAT₂启动子甲基化在 ATDILI 发病机制中的作用。尽管如此，本研究为 ATDILI 的早期检测和个性化管理提供了新的思路和潜在的生物标志物，对提高结核病治疗效果具有重要意义。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为相关领域的研究开辟了新的方向 。