抗結(jié)核藥物基因組學(xué)研究進(jìn)展

申晨 申阿東

結(jié)核病(tuberculosis，TB)是由結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis，MTB)感染引起的傳染性疾病，我國是TB高負(fù)擔(dān)國家[1]。目前，TB主要依靠化學(xué)藥物治療。由于人類基因組存在個體化差異，不同個體對藥物的反應(yīng)不同。藥物基因組學(xué)(pharmacogenomics)是研究基因組或基因變異對藥物在人體內(nèi)吸收、代謝、療效及不良反應(yīng)產(chǎn)生影響的現(xiàn)象及其機(jī)制，從而指導(dǎo)新藥開發(fā)和合理用藥的一門學(xué)科[2]?？菇Y(jié)核藥物基因組學(xué)(anti-tuberculosis pharmacogenomics)以提高抗結(jié)核藥物療效及安全性為目標(biāo)，致力于服務(wù)于抗結(jié)核藥物的合理化給藥、減少藥物不良反應(yīng)?？菇Y(jié)核藥物基因組學(xué)研究主要關(guān)注藥物基因組學(xué)在抗結(jié)核治療中的應(yīng)用，研究不同個體在抗結(jié)核藥物治療中包括藥物吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝、清除等在內(nèi)的整個藥物代謝過程的差異性，以及由此導(dǎo)致不同個體用藥后的藥效和藥物不良反應(yīng)產(chǎn)生差異性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)[3-5]。

目前，WHO[6]推薦用于對抗結(jié)核藥物敏感的TB化療的一線藥物主要包括異煙肼(isoniazid，INH)、利福平(rifampin，RFP)為代表的利福霉素類(rifamycin)，以及乙胺丁醇(ethambutol，EMB)和吡嗪酰胺(pyrazinamide，PZA)。用于耐藥TB的治療藥物包括氟喹諾酮類[左氧氟沙星(levofloxacin，Lfx)、莫西沙星(moxifloxacin，Mfx)、加替沙星(gatifloxacin，Gfx)]、二線注射劑[阿米卡星(amikacin，Am)、卷曲霉素(capreomycin，Cm)、卡那霉素(kanamycin，Km)、鏈霉素(streptomycin，Sm)]、其他核心二線藥物[乙硫異煙胺(ethionamide， Eto)、丙硫異煙胺(prothionamide， Pto))、環(huán)絲氨酸(cycloserine，Cs)、特立齊酮 (terizidone，Trd)、利奈唑胺(linezolid，Lzd)、氯法齊明(clofazimi，Cfz)]等?？菇Y(jié)核藥物的組織穿透性、藥物與藥物的相互作用及其代謝的個體差異性部分由編碼藥物代謝或運(yùn)輸相關(guān)通路基因的遺傳學(xué)變異所導(dǎo)致，遺傳決定的個體差異性在個體化治療方案的定制中起著關(guān)鍵作用。通過鑒定與抗結(jié)核藥物代謝相關(guān)的關(guān)鍵基因位點(diǎn)、研發(fā)能夠用于判斷抗結(jié)核藥物療效和不良反應(yīng)的基因診斷技術(shù)，并以此為平臺開發(fā)基因診斷試劑盒，有助于TB個體化抗結(jié)核藥物種類和劑量的選擇，為個體化治療鋪平道理。此外，開展抗結(jié)核藥物基因組學(xué)研究有助于為新型抗結(jié)核藥物的研發(fā)提供依據(jù)。

人類基因組學(xué)研究方法

一、候選基因位點(diǎn)測定

通常情況下，候選基因位點(diǎn)的確定主要依據(jù)已報道的相關(guān)基因單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism, SNP)或突變(mutation)或納入相關(guān)通路基因的SNP位點(diǎn)。在鎖定目的基因位點(diǎn)并調(diào)取基因序列的基礎(chǔ)上，運(yùn)用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性內(nèi)切酶酶切長度多態(tài)性方法(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism, PCR-RFLP)[7]、PCR結(jié)合一代測序方法[8-10]、引物特異性實時定量PCR方法或多重PCR方法[9]、飛行質(zhì)譜方法[11]、基因SNP定制芯片方法[12-13]等進(jìn)行候選基因位點(diǎn)的測定。

二、全基因組關(guān)聯(lián)分析

伴隨全基因組SNP芯片技術(shù)的發(fā)展和普及，全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wide association study，GWAS)得到了較為廣泛的應(yīng)用，有助于更全面地尋找抗結(jié)核藥物代謝相關(guān)的基因多態(tài)性位點(diǎn)[13]。

三、高通量測序技術(shù)

目前，伴隨二代和三代測序技術(shù)的研發(fā)，全外顯子測序、全基因組測序在內(nèi)的高通量測序技術(shù)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用。二代測序技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在分枝桿菌的鑒定和分型中[14]。其在抗結(jié)核藥物基因組學(xué)的應(yīng)用將有助于更為全面地揭示抗結(jié)核藥物相關(guān)遺傳學(xué)位點(diǎn)。

藥物基因組學(xué)與抗結(jié)核藥物代謝

目前，藥物基因組學(xué)在抗結(jié)核藥物濃度的相關(guān)性研究主要集中在一線抗結(jié)核藥物。藥物基因組學(xué)在INH代謝中起著重要作用，其在 RFP代謝中的作用也有較多關(guān)注[15]，而在其他抗結(jié)核藥物代謝中的作用報道相對較少。

一、 藥物基因組學(xué)與INH代謝

INH是重要的一線抗結(jié)核藥物，是50多年前報道的代謝個體差異的首批藥物之一，目前廣泛應(yīng)用于TB和潛伏結(jié)核感染的治療。INH主要通過N-乙酰轉(zhuǎn)移酶2(NAT2)進(jìn)行乙酰化失活代謝，INH的消除速率取決于NAT2的乙酰化代謝速率，而NAT2的乙酰化活性主要由其基因型決定[3,16]。基于NAT2基因型，患者可表現(xiàn)為慢乙酰化代謝(純合突變等位基因)，中間代謝(NAT2*4雜合型)和快乙?；x(NAT2*4野生純合型)，這些代謝差異與母體化合物及其主要代謝物的不同血清等體液水平有關(guān)?？煲阴；x型治療失敗的風(fēng)險較高，而慢乙?；x型致肝損傷的風(fēng)險較高。慢乙?；任换蝾l率在不同人群有所不同：在因紐特人、日本人和中國人約為10%，南印度人約為60%，中東地區(qū)約為90%，美國約為72%[3]。

Parkin等[17]觀察了不同NAT2基因型個體間代謝INH的差異性，慢乙酰化個體的INH血清濃度相對其他個體(快乙?；椭械纫阴；?增高4到6倍，并基于此提出了INH的個體化給藥方案。類似地，一項研究比較了患者和健康志愿者尿液中INH的排泄，結(jié)果顯示具有較高活性NAT2等位基因的受試者INH乙?；捷^高[18]。Verhagen等[19]的研究發(fā)現(xiàn)約有17%、43%和40%的委內(nèi)瑞拉兒童的基因型分別與快速、中等和慢乙?；癄顟B(tài)有關(guān)。慢乙?；?、中等乙?；涂煲阴；蛐蛡€體之間藥代動力學(xué)(phararmacokinetics，PK)參數(shù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義，而在快速和中等乙酰化代謝狀態(tài)的兒童中觀察到PK參數(shù)差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。南印度的一項研究表明，2 h INH的血藥濃度在慢、中間和快乙酰化代謝中差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.021)，其峰濃度(Cmax)分別為11.9、10.0和6.9 μg/ml[20]。 一項基于基因位點(diǎn)指導(dǎo)的INH個體化給藥使更多患者達(dá)到了有效治療劑量[21]。

二、藥物基因組學(xué)與利福霉素類藥物的代謝

以RFP為代表的利福霉素類抗生素是大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，是重要的一線藥抗結(jié)核藥物之一，在體外和體內(nèi)條件下對MTB呈現(xiàn)濃度依賴的殺傷活性；除RFP外，常見的利福霉素還包括利福布汀(rifabutin)、利福噴丁(rifapentine)和利福定(rifadin)等[22-23]。

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對利福霉素在人體中的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝中起著重要作用。RFP是由三磷酸腺苷結(jié)合盒式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族成員B1(ATP-binding cassette subfamily B member 1，ABCB1)基因編碼的P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)和由SLCO1B1(solute carrier organic anion transporter family member 1B1)基因編碼的有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)肽1B1(organic anion transporter polypeptide 1B1，OATP1B1)的底物[4]。此外，催化RFP進(jìn)行脫乙?；x的羧酸酯酶2(carboxylesterase，CES2)、能夠轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體的孕烷X受體(nuclear receptor subfamily 1 group I member 2，NR1I2)和組成性雄激素受體(Ig-like cell adhesion molecule，CXADR)也被認(rèn)為可能參與了RFP在體內(nèi)的代謝。

(一)SLCO1B1基因多態(tài)性與利福霉素類藥物

SLCO1B1基因的rs4149032多態(tài)性位點(diǎn)：Weiner 等[4]開展的一項來自北美、非洲和西班牙的包括72例成人肺結(jié)核患者的藥代動力學(xué)研究探討了接受標(biāo)準(zhǔn)治療劑量的TB患者體內(nèi)的RFP代謝差異性與ABCB1 c.3435C>T、SLCO1B1 c.11187G>A、SLCO1B1 c.388A>G、SLCO1B1 c.463C>T、SLCO1B1 521T>C、SLCO1B1 c.1463G>C和SLCO1B3 c.334T>G基因多態(tài)性之間的關(guān)系。該項研究首次報道了RFP代謝與SLCO1B1 rs4149032(c.463 C>T)基因多態(tài)性之間存在相關(guān)性。該研究比較了TB患者和健康受試者之間，不同地區(qū)間及不同種族之間在RFP藥代動力學(xué)的差異，結(jié)果顯示SLCO1B1基因多態(tài)性對RFP生物利用度有顯著影響，SLCO1B1 rs4149032 CT雜合變異基因型比CC野生基因型低36%(29.8，P=0.001)。Chigutsa等[5]對南非TB患者進(jìn)行的一項研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)：SLCO1B1基因rs4149032 T等位基因在非洲黑人中頻率較高，攜帶該稀有等位基因的雜合和純合基因型個體對RFP的生物利用率相對野生基因型個體分別降低了18%和28%。模擬數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)攜帶有稀有等位基因的TB患者所使用的每日RFP劑量增加150 mg(增加原劑量的30%)后，其血漿RFP水平能夠與野生基因型個體相似，并能夠使Cmax低于8 mg/L的患者比例從63%降至31%。這項研究表明，有必要對SLCO1B1 rs4149032 A等位基因攜帶患者增加RFP給藥劑量。與此不同，一項來自坦桑尼亞的研究[24](rs4149032)和一項來自南印度的研究[25]均沒有觀察到SLCO1B1基因型(rs11045819、rs4149032和rs4149033)能夠影響RFP的代謝。根據(jù)千人基因組計劃的數(shù)據(jù)，rs4149032稀有等位基因在中國漢族人群(HAPMAP-CHB)中的頻率為36.6%，略高于非洲人群。因此，有必要在中國人群中探討SLCO1B1 rs4149032多態(tài)性在影響RFP血漿濃度及其對TB治療結(jié)局的影響。

(二)CES2基因多態(tài)性與利福霉素類藥物

CES2對RFP進(jìn)行脫乙?；磻?yīng)形成25-脫乙酰RFP，CES2基因多態(tài)性能夠顯著影響RFP的血漿濃度。 Song等[26]對35例接受一線抗結(jié)核藥物治療的肺結(jié)核患者測定RFP和25-脫乙酰RFP的血漿濃度，并采用覆蓋全部12個外顯子、內(nèi)含子和啟動子區(qū)域的CES2基因的PCR測序方法探討了CES2基因變異與RFP代謝的關(guān)系；同時，進(jìn)行雙熒光素酶報告基因檢測以評估啟動子區(qū)域的變異是否影響該基因的轉(zhuǎn)錄。結(jié)果顯示三種高度連鎖的變異(c.-2263A>G，c.269-965A>G和c.1612-136G>A)和c.1872*302_304delGAA的基因型與血漿RFP濃度顯著相關(guān)。RFP平均血漿濃度隨著3個連鎖變異的突變等位基因的攜帶個數(shù)增多而顯著增加，而隨著c.1872*302_304delGAA突變型等位基因數(shù)量的增加而減少；并且啟動子區(qū)域的c.-2263A>G可能通過影響CES2基因表達(dá)改變RFP代謝。

(三)ABCB1、NR1I2和CXADR基因多態(tài)性與利福霉素類藥物

Weiner等[4]開展的一項研究中，同時觀察了ABCB1基因多態(tài)性在北美、西班牙和非洲不同地區(qū)成人肺結(jié)核患者中的作用；然而，該研究未明確其基因變異與RFP代謝的相關(guān)性。此外，Chigutsa等[5]對南非TB患者進(jìn)行的一項研究也未發(fā)現(xiàn)ABCB1多態(tài)性與RFP代謝的相關(guān)性，由于RFP既是ABCB1基因編碼的P糖蛋白的底物又可被RFP誘導(dǎo)，因此可能需要更多的研究來明確其對藥物轉(zhuǎn)運(yùn)和細(xì)胞內(nèi)積累的影響。此外，Chigutsa 等[5]也沒有發(fā)現(xiàn)NR1I2和CXADR多態(tài)性對RMP 代謝有任何顯著影響。

三、藥物基因組學(xué)與乙胺丁醇

目前，一部分藥物基因組學(xué)研究關(guān)注了一線抗結(jié)核藥物EMB。2016年，F(xiàn)atiguso 等[27]對ABCB1、OATP1B1、CXADR、維生素D受體(VDR)及細(xì)胞色素P450家族(CYP24A1和CYP27B1)基因的SNPs和EMB血漿和細(xì)胞內(nèi)濃度相關(guān)性的研究發(fā)現(xiàn)ABCB1、CYP24A1和VDR基因的SNPs與血漿與細(xì)胞內(nèi)EMB濃度之間有相關(guān)性，但尚需要在多種族和大樣本中進(jìn)一步驗證。

四、 藥物基因組學(xué)在其他抗結(jié)核藥物代謝中的研究

目前，隨著MTB對一線抗結(jié)核藥物耐藥率的增高，非一線抗結(jié)核藥物在TB治療中的應(yīng)用呈現(xiàn)增多的趨勢, 對這些藥物進(jìn)行藥物基因組學(xué)研究有助于指導(dǎo)臨床合理用藥。有研究已經(jīng)報道了ABCB1、UGT1A和SLCO1B1基因多態(tài)性對莫西沙星藥代動力學(xué)的影響： Naidoo等[28]的研究顯示，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因UGT1A的rs8175347TA5/6基因型相比TA6/6、 6/7、 7/7 和7/8基因型能夠降低莫西沙星20.6% 的藥物清除率，rs3755319位點(diǎn)的AC和AA基因型相比CC基因型能夠降低莫西沙星11.6%的藥物清除率；編碼轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-gp的編碼基因ABCB1的rs2032582多態(tài)性與莫西沙星藥代動力學(xué)參數(shù)的變化顯著相關(guān)，稀有基因型可使莫西沙星生物利用度降低40%。而Weiner等[29]發(fā)現(xiàn)，ABCB1 基因中的rs1045642多態(tài)性位點(diǎn)不影響個體對莫西沙星的代謝能力，并由此認(rèn)為P-gp似乎不是莫西沙星代謝的主要決定因素。Weiner 等[30]發(fā)現(xiàn)，SLCO1B1的rs4149015AG稀有基因型相對GG野生基因型能顯著增加莫西沙星0～24 h的藥時曲線下面積(AUC0～24)和最大清除率。然而，遺傳變異對莫西沙星藥代動力學(xué)的相關(guān)性需要更多的研究數(shù)據(jù)，尤其是中國人群中研究數(shù)據(jù)的支持。

藥物基因組學(xué)與抗結(jié)核藥物致肝損傷

目前，INH是公認(rèn)的導(dǎo)致TB治療中發(fā)生肝損傷(anti-TB drugs induced liver injury, ATDILI)的主要抗結(jié)核藥物，NAT2對INH消除速率的降低是導(dǎo)致INH毒性旁路代謝產(chǎn)物增高引發(fā)肝損傷的主要原因。INH在常規(guī)劑量時不良反應(yīng)較少：肝毒性是TB治療中最常見和最嚴(yán)重的不良反應(yīng)，另一種不良事件是周圍神經(jīng)病，通常在高劑量時發(fā)生，特別是在慢乙?；x個體中；這些不良反應(yīng)與患者INH的毒性代謝物乙酰肼的清除能力較低有關(guān)并可通過吡哆醇合并給藥進(jìn)行預(yù)防[31-32]。慢乙酰化更容易發(fā)生INH藥物誘導(dǎo)的肝損傷[33-34]及周圍神經(jīng)病[35]，而快乙酰化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)劑量療效較差[36]，可能需要調(diào)整劑量到目前推薦劑量的1.5倍[37]。 Wang等[38]針對來自包括474例患者和1446例對照在內(nèi)的14項研究的薈萃分析顯示，NAT2慢乙酰化代謝與抗結(jié)核藥物引起的肝毒性風(fēng)險之間存在顯著相關(guān)性。一項基因型指導(dǎo)的隨機(jī)對照試驗研究了172例日本肺結(jié)核患者的治療失敗率和INH引起的肝損傷[36]：基因型指導(dǎo)劑量組的患者根據(jù)其乙?；癄顟B(tài)分別接受2.5、5.0和7.5 mg/kg INH，而標(biāo)準(zhǔn)劑量組分別接受約5 mg/kg。 標(biāo)準(zhǔn)治療組中有78%的慢乙酰化代謝個體發(fā)生肝損傷，而采用基因型指導(dǎo)劑量組的慢乙?；x個體均未經(jīng)歷肝損傷或早期治療失敗。

此外，細(xì)胞色素氧化酶P450(cytochrome P450 oxidase, CYP2E1)作為Ⅰ相代謝酶、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferase, GST)作為Ⅱ相解毒酶，以及SLCO1B1和ABCB1分別作為重要的肝臟攝取和外排轉(zhuǎn)運(yùn)體，其基因多態(tài)性與ATDILT易感之間的相關(guān)性也被探討，盡管尚未明確[9,39]。

2014年Singla 等[9]針對ATDILI的病例-對照研究表明，CYP2E1基因的雜合基因型′c1c2′是增加ATDILI風(fēng)險的重要因素。′c2′等位基因缺失可被認(rèn)為是女性對抗ATDILT 的保護(hù)因子。在男性中，“c1c2”等位基因的存在被認(rèn)為是ATDILI風(fēng)險增加的原因。2011年向陽等[40]采用Meta分析的方法,對國內(nèi)外公開發(fā)表的有關(guān)CYP2E1基因多態(tài)性與ATDILI易感性的關(guān)系的研究文獻(xiàn)進(jìn)行再分析，納入國內(nèi)外研究文獻(xiàn)5篇，累計肝損傷組194例，對照組639例；發(fā)現(xiàn)CYP2E1c1/c1基因型與ATDILT易感性關(guān)系之間的合并OR值為1.86(95%CI=0.95～3.66)，排除1篇研究對象為兒童的文獻(xiàn)，合并OR值為2.22(95%CI=1.51～3.26)。因此認(rèn)為，盡管ATDILI的易感性與CYP2E1基因多態(tài)性沒有相關(guān)性，但CYP2E1c1/c1基因型TB患者發(fā)生肝損害的危險性可能會增加。最近，武鑫等[41]納入2000年1月1日至2016年10月31日研究中國人群CYP2E1基因多態(tài)性與ATDILI風(fēng)險關(guān)系的8篇文獻(xiàn)進(jìn)行了Meta分析，結(jié)果顯示CYP2E1c1/c1與ATDILI風(fēng)險相關(guān)(OR=1.32；95%CI=0.93～1.89)； NAT2慢乙?；硇团cATDILI風(fēng)險相關(guān)(OR=2.57；95%CI=1.77～3.71)；NAT2慢乙?；硇吐?lián)合CYP2E1 c1/c1與ATDILI相關(guān)(OR=3.53；95%CI=2.05～6.07)。最終得出結(jié)論：中國人群中NAT2慢乙?；硇涂梢栽黾覣TDILI的發(fā)生風(fēng)險，雖然CYP2E1c1/c1與ATDILT之間關(guān)系無統(tǒng)計學(xué)意義，但當(dāng)其與NAT2慢乙?；硇屯瑫r存在時更易導(dǎo)致ATDILI的發(fā)生。

2014年Singla 等[9]研究發(fā)現(xiàn)，GSTM1和GSTT1雙重失活基因型與ATDILT發(fā)生有關(guān)。此外，Li 等[42]通過2012年10月以前發(fā)布的12項針對GSTM1(包括951例ATDILI病例，1922例對照)和13項針對GSTT1(847例ATDILI患者，1811例對照)的病例-對照研究顯示，GSTM1無效基因型增加了ATDILI風(fēng)險(OR=1.36；95%CI=1.04～1.79)相關(guān)，但GSTT1多態(tài)性與ATDILI的風(fēng)險未見相關(guān)(OR=0.98；95%CI=0.82～1.18)。2011年朱冬林等[43]應(yīng)用多重PCR技術(shù)檢測抗結(jié)核藥物治療后發(fā)生肝損傷的228例TB患者及300例未發(fā)生肝損傷的TB患者的GSTM1和GSTT1基因多態(tài)性。其結(jié)果顯示，病例組與對照組GSTM1基因缺失型頻率差異無統(tǒng)計學(xué)意義，GSTT1基因缺失型頻率差異也無統(tǒng)計學(xué)意義。Liu等[44]在平均年齡4.7歲(2個月到14.1歲)的163例兒童TB(20例ATDILI和143例對照)群體中的一項研究顯示，GSTM1和GSTT1基因多態(tài)性均與ATDILI的發(fā)生差異無顯著相關(guān)性。最近，祖麗婭·沙塔爾等[45]采用多重PCR檢測2791例肺結(jié)核患者的GSTM1和GSTT1基因多態(tài)性與治療2個月時發(fā)生ATDILI的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)GSTM1基因型是ATDILI發(fā)生的影響因素，單純具有GSTM1缺失基因型和同時具有GSTM1、GSTT1缺失基因型是ATDILI發(fā)生的影響因素。

除外INH導(dǎo)致的肝損傷，尚有研究探討RFP所誘導(dǎo)肝損傷的遺傳學(xué)機(jī)制。有研究表明，SLCO1B1的兩種常見的非同義突變 rs2306283(c. 388A>G)和rs4149056(c. 521T>C)多態(tài)性位點(diǎn)處于部分連鎖不平衡狀態(tài)，形成4種重要的單倍型：SLCO1B1 * 1A(無突變等位基因)、SLCO1B1 * 1B(rs2306238/c.388A>G)、SLCO1B1 * 5(rs4149056/c.521T>C)和SLCO1B1*15(包含兩種變異)，隨后的另一研究顯示SLCO1B1 * 15單體型與中國人群中RFP誘導(dǎo)的肝損傷有關(guān)，可能在膽汁淤積/混合性損傷中發(fā)揮作用[46-47]。

目前，高通量的多候選基因位點(diǎn)[12]和全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)[13]已經(jīng)被應(yīng)用到ATDILI易感性的研究中。例如，2016年，Petros等[13]使用Illumina Omni Express Exome芯片對48例抗結(jié)核藥物治療所致肝損傷患者和354例無肝損傷對照進(jìn)行全基因組基因分型(GWAS研究)，鑒定出與埃塞俄比亞患者ATDILI風(fēng)險相關(guān)的遺傳變異。其結(jié)果顯示，位于第6號染色體RIPOR2(RHO family interacting cell polarization regulator 2)基因內(nèi)含子中的SNPrs10946737與ATDILI最為相關(guān)(P=4.4×10-6，OR=3.4,95%置信區(qū)間=2.2～5.3)。

藥物基因組學(xué)與MTB耐藥

目前，國內(nèi)外對耐藥TB呈現(xiàn)出較多的關(guān)注。TB耐藥的主要原因被認(rèn)為是MTB發(fā)生了耐藥突變。而MTB發(fā)生突變的原因通常從患者依從性差、耐藥菌株的傳播等角度進(jìn)行探討，但也有研究提示患者對藥物代謝的個體差異性也是導(dǎo)致耐藥的一個因素[48-49]。

目前藥物基因組學(xué)在MTB耐藥領(lǐng)域的研究涉及較少。2012年，Pasipanodya等[49]對13項成人TB的隨機(jī)對照研究進(jìn)行的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，NAT2快乙酰化患者應(yīng)用INH進(jìn)行抗結(jié)核治療的失敗率和MTB的獲得性耐藥率高于NAT2慢乙?；颊?。此外，有兩項研究關(guān)注了ABCB1基因多態(tài)性對耐藥TB發(fā)生的意義，發(fā)現(xiàn)ABCB1基因rs2032582A等位基因攜帶表現(xiàn)出增高的抗結(jié)核藥物抵抗[50-51]。藥物基因組學(xué)在該領(lǐng)域相關(guān)研究的開展有助于進(jìn)一步明確導(dǎo)致TB臨床耐藥的機(jī)制。

抗結(jié)核藥物基因組學(xué)研究的挑戰(zhàn)

通過以上分析，筆者發(fā)現(xiàn)，抗結(jié)核藥物基因組學(xué)研究目前主要從以下三方面入手。第一，從血藥濃度(包括原藥濃度及其各階段代謝產(chǎn)物)的動態(tài)變化的角度研究基因組序列與抗結(jié)核藥代動力學(xué)，這是最為直接的方法。第二，由于藥物毒性反應(yīng)通常是毒性代謝產(chǎn)物在體內(nèi)聚集的表現(xiàn)，因此還可以從毒性反應(yīng)角度入手研究基因組序列與ATDILI等不良反應(yīng)。第三，在血藥濃度的基礎(chǔ)上結(jié)合抗結(jié)核治療的療效(患者的癥狀與體征的好轉(zhuǎn)、治療療程的長短等)進(jìn)行藥物基因組學(xué)研究。

不難發(fā)現(xiàn)，抗結(jié)核藥物基因組學(xué)研究目前仍存在很多值得注意的問題。筆者在文中列舉了同一基因位點(diǎn)變異對藥物代謝的影響在不同研究中所得出的研究結(jié)論不一致、同一基因位點(diǎn)在不同人群中與肝毒性的相關(guān)性不一致等文獻(xiàn)報道。筆者認(rèn)為，導(dǎo)致這些不一致性的原因必然是多方面的。藥物的吸收、分布和代謝具有十分復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制，眾多基因位點(diǎn)必然協(xié)同發(fā)揮調(diào)控作用，不同人群間具有的遺傳異質(zhì)性，同時，年齡、性別和疾病狀態(tài)也能夠參與調(diào)控。由于不同研究所納入的研究對照存在民族、地域、年齡和疾病輕重等眾多差異性，且所選取的檢測基因位點(diǎn)和實驗方法也不盡相同，因此研究者應(yīng)該針對遺傳背景較為一致的目的人群，在具有相似遺傳背景且臨床資料翔實的大樣本中進(jìn)行相關(guān)研究，并對基因位點(diǎn)間的交互作用進(jìn)行合并分析。

盡管一些研究認(rèn)為根據(jù)基因型調(diào)整用藥具有很好的應(yīng)用價值[21, 36, 52]，由于不同種族具有遺傳差異性，不同種族之間的給藥劑量模型不能直接照搬。當(dāng)嘗試給出個體化用藥公式時，年齡、體質(zhì)量、肝功能、腎功能、合并用藥等變量也應(yīng)作為參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化?？紤]到存在大量基因和眾多位點(diǎn)協(xié)同發(fā)揮作用，因此如何有效納入和進(jìn)行交互，還依賴于大數(shù)據(jù)和智能算法的運(yùn)用。

目前，藥物基因組學(xué)INH和RFP等主要的一線抗結(jié)核藥物中的研究數(shù)據(jù)較多，而在其他抗結(jié)核藥物代謝中的研究相對較少[53-54]。非一線抗結(jié)核藥物在藥物代謝、藥物不良反應(yīng)方面同樣面臨挑戰(zhàn)，例如線粒體DNA的12S rRNA基因A1555G或C1494T這兩個稀有等位基因位點(diǎn)是氨基糖苷類抗生素治療耐藥結(jié)核病時引發(fā)感音神經(jīng)性耳聾的罪魁禍?zhǔn)譡55]。此外，在抗結(jié)核藥物的研發(fā)領(lǐng)域，許多潛在抗結(jié)核藥物已經(jīng)陸續(xù)進(jìn)入了臨床試驗階段：例如唑烷酮類、咪唑并吡啶、乙二胺、苯并噻嗪酮、硝基咪、高鐵霉素、亞甲基吩嗪等藥物已經(jīng)進(jìn)入Ⅰ期或Ⅱ期臨床研究[56]。可見，伴隨諸多新藥在TB治療中的應(yīng)用，抗結(jié)核藥物基因組學(xué)的挑戰(zhàn)還將持續(xù)存在。