CC BY
48
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ORIGINAL ARTICLES
УДК 615.061:616-002.5 Л ЛТ^РР^^М
https://doi.org/10.30895/2312-7821-2021-9-1-25-33 (Оу Д-ДД^^Д
Изучение влияния полиморфных маркеров гена NAT2 на риск развития нежелательных реакций у пациентов с легочными формами туберкулеза,
получавших изониазид и рифампицин
*А. А. Качанова1, Ю. А. Пименова1, Г. Н. Шуев1, К. А. Акмалова1, Ж. А. Созаева1, Н. М. Краснова2, Е. А. Гришина1, Д. А. Сычев1
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ул. Баррикадная, д. 2/1, стр. 1, Москва, 125993, Российская Федерация
2 Медицинский институт ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова», ул. Кулаковского, д. 42, Якутск, 677000, Российская Федерация
Резюме. Туберкулез остается одним из самых опасных и широко распространенных инфекционных заболеваний. Для лечения туберкулеза доступно более двадцати препаратов. При противотуберкулезной терапии одной из наиболее серьезных нежелательных реакций (НР) при применении лекарственных препаратов является токсическое поражение печени. Цель работы: изучить влияние полиморфных маркеров гена NAT2 на риск развития НР у пациентов с легочными формами туберкулеза, получавших изониазид и рифампицин. Материалы и методы: в исследование были включены 67 пациентов c различными формами туберкулеза легких, получающих комбинированную терапию изониазидом и рифампицином. Определение однонуклеотидных полиморфизмов гена NAT2 осуществлялось методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Статистическую обработку проводили с использованием программы SPSS Statistics 20.0. Результаты: было выявлено 6 однонуклеотидных полиморфизмов в гене NAT2, на основе которых определены фенотипы по скорости ацетилирования NAT2: 6 человек отнесены к фенотипу «быстрые» ацетиляторы, 24 — к фенотипу «промежуточные» ацетиляторы и 37 — «медленные» ацети-ляторы. Проведена оценка связи между фенотипом ацетилятора и развитием НР при приеме изониазида и рифам-пицина. «Медленные» ацетиляторы характеризовались значимо большим увеличением уровня общего билирубина (р = 0,011) по сравнению с «промежуточными» ацетиляторами. Снижение аппетита чаще регистрировалось у «быстрых» ацетиляторов в сравнении с «промежуточными» (р = 0,021). Выводы: полученные нами данные свидетельствуют об ассоциации «медленного» типа ацетилирования NAT2 с риском НР при химиотерапии туберкулеза легких с использованием изониазида и рифампицина. Среди зарегистрированных НР у «быстрых» ацетиляторов чаще отмечалось снижение аппетита, однако результаты данного наблюдения требуют расширения выборки и дополнительного изучения. Изучаемые полиморфизмы оказывают влияние на развитие НР при химиотерапии туберкулеза легких изониазидом и рифампицином и в перспективе могут быть использованы для прогнозирования профиля безопасности фармакотерапии у данной категории пациентов.
Ключевые слова: туберкулез; фармакогенетика; N-ацетилтрансфераза 2; генетический полиморфизм; однонуклео-тидные полиморфизмы; изониазид; рифампицин
Для цитирования: Качанова АА, Пименова ЮА, Шуев ГН, Акмалова КА, Созаева ЖА, Краснова НМ, Гришина ЕА, Сычев ДА. Изучение влияния полиморфных маркеров гена NAT2 на риск развития нежелательных реакций у пациентов с легочными формами туберкулеза, получавших изониазид и рифампицин. Безопасность и риск фармакотерапии. 2021;9(1):25—33. https://doi.org/10.30895/2312-7821-2021-9-1-25-33 *Контактное лицо: Качанова Анастасия Алексеевна; aakachanova@yandex.ru
Study of the Effect of Polymorphic Markers of the NAT2 Gene on the Risk of Adverse Drug Reactions in Patients with Pulmonary Tuberculosis Who Received Isoniazid and Rifampicin
*A. A. Kachanova1, Yu. A. Pimenova1, G. N. Shuev1, K. A. Akmalova1, Zh. A. Sozaeva1, N. M. Krasnova2, E. A. Grishina1, D. A. Sychev1
1 Russian Medical Academy of Continuous Professional Education 2/1/1 Barrikadnaya St., Moscow 125993, Russian Federation
2 M. K. Ammosov North-Eastern Federal University, 42 Kulakovskogo St., Yakutsk 677000, Russian Federation
Abstract. Tuberculosis remains one of the most dangerous and widespread infectious diseases. More than 20 medicinal products are currently available for the treatment of tuberculosis. One of the most serious adverse drug reactions (ADRs) associated with anti-tuberculosis medicines is hepatotoxicity. The aim of the study was to assess the effect of polymorphic markers of the NAT2 gene on the ADR risk in patients with pulmonary tuberculosis who received isoniazid and rifampicin. Materials and methods: the study included 67 patients with different forms of pulmonary tuberculosis who received combination therapy with isoniazid and rifampicin. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) of the NAT2 gene were determined by real-time PCR. Statistical processing was performed using SPSS Statistics 20.0. Results: six SNPs were identified in the NAT2 gene. Based on these SNPs the following phenotypes were determined by the rate of NAT2 acetylation: fast acetylators—6 subjects, intermediate acetylators—24 subjects, and slow acetylators—37 subjects. The study assessed the relationship between the acetylator
phenotype and the development of ADRs during combination therapy with isoniazid and rifampicin. Slow acetylators had a significantly greater increase in total bilirubin level (p = 0.011) compared to intermediate acetylators. Loss of appetite was more often observed in fast acetylators than in intermediate acetylators (p = 0.021). Conclusions: the obtained data suggest interrelation between the slow type of NAT2 acetylation and the risk of ADRs in patients undergoing pulmonary tuberculosis chemotherapy with isoniazid and rifampicin. Out of all the ADRs registered in the study, the fast acetylators were more likely to have loss of appetite, however, the expansion of the study population is needed to verify this observation. The studied polymorphisms have an impact on the development of ADRs in patients undergoing pulmonary tuberculosis chemotherapy with isoniazid and rifampicin and may be used to predict the safety profile of pharmacotherapy in this group of patients. Keywords: tuberculosis; pharmacogenetics; N-acetyltransferase 2; genetic polymorphism; single nucleotide polymorphisms; isoniazid; rifampicin
For citation: Kachanova AA, Pimenova YuA, Shuev GN, Akmalova KA, Sozaeva ZhA, Krasnova NM, Grishina EA, Sychev DA. Study of the effect of polymorphic markers of the NAT2 gene on the risk of adverse drug reactions in patients with pulmonary tuberculosis who received isoniazid and rifampicin. Bezopasnost' i risk farmakoterapii = Safety and Risk of Pharmacotherapy. 2021;9(1):25-33. https://doi.org/10.30895/2312-7821-2021-9-1-25-33
*Corresponding author: Anastasia A. Kachanova; aakachanova@yandex.ru
Туберкулез — инфекционное заболевание, которое является одной из десяти основных причин смерти во всем мире и главной по значимости — в структуре смертности среди инфекционных заболеваний. По данным ВОЗ, в 2019 г. было зарегистрировано 10 млн новых случаев и около 1,4 млн смертей от туберкулеза1. Возбудитель Mycobacterium tuberculosis передается воздушно-капельным путем от человека к человеку, как правило, поражает легкие, однако известны различные формы внелегочного туберкулеза2.
Проблема подбора оптимальной фармакотерапии туберкулеза остается по-прежнему актуальной. В настоящее время при лечении туберкулеза используют более 20 препаратов. В качестве препаратов первого ряда назначают максимально эффективные лекарственные средства, такие как изониазид, рифампицин, пиразинамид, этамбу-тол и стрептомицин. При невозможности лечения заболевания препаратами первого ряда применяют препараты второго ряда, например, циклосе-рин, офлоксацин, амикацин, капреомицин и др., обладающие меньшей эффективностью и большей токсичностью 3. На рынок выведены новые противотуберкулезные препараты, такие как тио-уреидоиминометилпиридиния перхлорат, бедак-вилин, способные воздействовать на резистентные формы туберкулеза и обладающие минимальной токсичностью, однако их стоимость очень высока [1,2]. Несмотря на широкий выбор лекарственных средств, при лечении туберкулеза чаще используют комбинацию изониазида и рифампицина4. Их применение может сопровождаться нежелательными реакциями (НР), наиболее серьезной
из которых является токсическое поражение печени5. В частности, изониазид способен вызывать изониазид-индуцированное поражение печени, которое при тяжелом течении может приводить к летальному исходу [3].
Изониазид является пролекарством — мико-бактериальная каталаза-пероксидаза метаболи-зирует изониазид до активного метаболита, который участвует в метаболизме жирных кислот, нарушая синтез компонентов клеточной стенки M. tuberculosis6. Изониазид также является ингибитором микобактериальной каталазы-перокси-дазы, что снижает защиту микроорганизма против активных форм кислорода, в том числе перокси-да водорода. Метаболизируется в печени путем ацетилирования N-ацетилтрансферазой 2 типа (NAT2) до N-ацетилизониазида, который затем биотрансформируется в изоникотиновую кислоту и моноацетилгидразин7.
Рифампицин — полусинтетический антибиотик, который ингибирует активность ДНК-зависимой РНК-полимеразы, подавляя начало транскрипции РНК8. Даже в низких концентрациях оказывает бактерицидное действие на M. tuberculosis. Метаболизируется в печени, выводится из организма с желчью — в виде метаболитов, с мочой — в неизменном виде, в виде 25-О-деацетилрифампицина и 3-формилри-фампина.
Изофермент NAT2, таким образом, играет ведущую роль в метаболизме изониазида [4].
На сегодняшний день у человека в гене NAT2 идентифицировано 108 гаплотипов9. Наиболее распространенными и значимыми с точки зрения
1 World Health Organization. Global tuberculosis report 2020. WHO; 2020.
https://www.who.int/teams/global-tuberculosis-programme/tb-reports/global-tuberculosis-report-2020
2 Там же.
3 Яблонский ПК, ред. Фтизиатрия. Национальные клинические рекомендации. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015.
4 Туберкулез у взрослых. Клинические рекомендации. Министерство здравоохраненения Российской Федерации; 2020.
5 Там же.
6 https://www.drugbank.ca/drugs/DB00951
7https://grls.rosminzdrav.ru/grls.aspx?s=%u0438%u0 437%u043e%u043d%u0438%u0430%u0437%u0438%u0434&m=mnn
8 https://www.drugbank.ca/drugs/DB01045
9 http://nat.mbg.duth.gr/Human%20NAT2%20alleles_2013.htm#
фармакокинетики являются 7 однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) гена NAT2: NAT2*5, NAT2*6, NAT2*7, NAT2*11, NAT2*12, NAT2*13, NAT2*14 [5, 6]. В ряде исследований было установлено, что носительство данных однонуклеотидных замен существенно влияет на активность изофермента NAT2 у человека. В зависимости от активности NAT2 были выделены три основные фенотипические группы: «быстрые» ацетиляторы, «промежуточные» ацетиляторы и «медленные» ацетиляторы [7].
Аллель NAT2 дикого типа обозначается как NAT2*4. Наличие данного аллеля связано с ускоренным метаболизмом изониазида и по фенотипу характеризуется как «быстрый» ацетилятор [7]. NAT2*5, NAT2*6 и NAT2*7, NAT2*14 являются наиболее значимыми аллелями, которые связаны с пониженной активностью изофермента, их носители образуют фенотип «медленные» ацетиляторы [8]. NAT2*11, NAT2*12 и NAT2*13 обладают равной или более высокой активностью изофер-мента по сравнению с аллелем дикого типа, их носители образуют фенотип «быстрые» ацетиляторы [9] (табл. 1). Носители гетерозиготных генотипов NAT2*4/*5, NAT2*4/*6 или NAT2*4/*7 являются «промежуточными» ацетиляторами [10].
В большинстве популяций европеоидной расы соотношения фенотипов «медленных» и «быстрых» ацетиляторов равны, тогда как среди инуитов Аляски большинство (95%) являются «быстрыми» ацетиляторами. Арабы, как правило, «медленные» ацетиляторы (95%) [11], среди южноафриканцев негроидной расы примерно 59% «быстрые» ацети-ляторы и 41% — «медленные» [12, 13].
Результаты метаанализа, проведенного S. Garte и соавт. на основании информации о 3979 здоровых европеоидах, полученной из базы данных Международного проекта по генетической восприимчивости к канцерогенным веществам окружающей среды (International Project on Genetic Susceptibility to Environmental Carcinogens, GSEC), показали, что частота встречаемости NAT2*4 составляет 20—25% в европейских популяциях [14]. Аллель дикого типа NAT2*4 чаще встречался у аф-роамериканцев (36—41%) и у латиноамериканцев (41%) [15—17]. Частота встречаемости аллеля дикого типа наиболее высокая у азиатов, наблюдаемый диапазон — от 50% у китайцев [16, 18, 19] до почти 70% у японцев [20, 21]. Аллель NAT2*5 чаще всего встречался у европеоидов (44%), габонцев (41%), латиноамериканцев и афроамериканцев (25—27%). Аллель NAT2*6 довольно равномерно распределен среди этнических групп, тогда как NAT2*7 был более распространен среди азиатов. Аллель NAT2*14 (191G>A) специфичен для африканцев и встречается с высокой частотой (8—14%) в нескольких западноафриканских группах. У европеоидов
Таблица 1. Соответствие скорости ацетилирования полиморфизмам NAT2
Table 1. Acetylation rates relative to NAT2 polymorphisms
Аллель Однонуклеотидная замена Фенотип ацетилятора
NAT2*5 T341C «Медленный»
NAT2*6 G590A «Медленный»
NAT2*7 G857A «Медленный»
NAT2*11 C481T «Быстрый»
NAT2*12 A803G «Быстрый»
NAT2*13 C282T «Быстрый»
данный аллель выявлен не был [22]. Таким образом, существуют различия в распространенности частот встречаемости аллелей гена NAT2 среди различных этнических групп [7].
Исследование корреляции между генотипами полиморфизмов гена NAT2 и фармакокине-тикой изониазида показало, что концентрация изониазида в плазме выше в 4—6 раз у носителей гомозиготных генотипов, соответствующих фенотипу «медленных» ацетиляторов. Таким образом, «медленные» ацетиляторы более подвержены токсичному воздействию данного лекарственного препарата [23]. Показано, что для «медленных» ацетиляторов применение изо-ниазида сопровождается повышенным риском развития поражений печени и периферической нервной системы [24]. Например, результаты исследования H.-J. Cho и соавт. свидетельствуют, что риск развития гепатотоксичности значительно (в 3,8 раза) выше у «медленных» ацетиляторов по сравнению с «быстрыми» (36,8 против 9,7%) [10]. Данные фармакогенетических исследований пациентов уже используются для подбора оптимальной дозы изониазида на основе фенотипа и генотипа с целью профилактики развития НР. Превентивное генотипирование пациентов по гену NAT2, а также генотипирование в процессе лечения при возникновении отклонений биохимических показателей может играть важную роль для определения и изменения тактики лечения и для профилактики развития НР. Затраты на проведение генотипирования пациентов оправданы возможностью эффективной коррекции фармакотерапии пациентов, а суммарные экономические затраты в системе здравоохранения при этом даже снижаются [25].
По данным S. Yang и соавт., несмотря на большую межэтническую изменчивость в частоте полиморфного аллеля NAT2, генотип «медленного» ацетилятора значительно увеличивал риск индуцированного противотуберкулезными препаратами поражения печени во всех этнических группах, что свидетельствует о критической роли полиморфизма NAT2. Метаанализ включал данные о 1323 пациентах с туберкулезом, получавших
изониазид и рифампицин, и о 7319 контрольных случаях — отношение шансов OR = 3,30; 95%, доверительный интервал (CI) от 2,65 до 4,11; уровень статистической значимости p < 0,00001; I 2 = 54%, гетерогенность <0,0001 [26].
Цель работы — изучить влияние полиморфных маркеров гена NAT2 на риск возникновения нежелательных реакций у пациентов с легочными формами туберкулеза, получавших изониазид и ри-фампицин.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи.
1. Выполнить генотипирование 6 однонук-леотидных замен гена NAT2 (NAT2*5 T341C, NAT2*6 G590A, NAT2*7 G857A, NAT2*11 C481T, NAT2*12 A803G, NAT2*13 C282T) у пациентов с легочным туберкулезом методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.
2. По результатам генотипирования разделить пациентов на три группы по скорости ацетилиро-вания противотуберкулезных препаратов («быстрые», «медленные» и «промежуточные» ацетиля-торы).
3. Установить взаимосвязь между типом аце-тилятора и НР, возникающими при применении изониазида и рифампицина у пациентов с легочными формами туберкулеза.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В исследование были включены 67 пациентов c различными формами туберкулеза легких (Биоресурсная коллекция ДНК пациентов с туберкулезом сформирована на базах кафедр фтизиатрии РМАНПО, Москва, Новокузнецк, Иркутск), из них 25 (37%) женщин и 42 (63%) мужчины, получавших в рамках I режима10 комбинированную терапию изониазидом и рифампицином в дозах 5—10 мг/кг/сут и 450—600 мг/сут соответственно. Возраст пациентов составил от 22 до 88 лет (медиана 34 года). От каждого пациента было получено добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Определение одно-нуклеотидных замен гена NAT2 осуществлялось методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Влияние терапии на качество жизни оценивалось при помощи опросника качества жизни SF-36, безопасность терапии — с помощью анкетирования пациента о наличии НР. Также были оценены показатели биохимического анализа крови: уровни аланинаминотран-сферазы (АЛТ), гамма-глутаминтрансферазы (ГГТ), щелочной фосфатазы, аспартатаминотран-сферазы (АСТ), билирубина общего, билирубина
прямого, креатинина, мочевины в сыворотке крови. Забор крови и анкетирование пациентов осуществлялись до начала лечения и через один месяц после начала терапии.
Фармакогенетическое тестирование проводилось на базе Научно-исследовательского института молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава РФ. Из образцов крови была выделена нативная ДНК с использованием коммерческого набора «S-сорб» для выделения ДНК на сорбенте (ООО «НПФ Синтол», Россия). Выделенная ДНК была заморожена при —80 °C и в дальнейшем использована для генотипирования. Количество и качество экстрагированной ДНК тестировались с помощью спектрофотометра для микрообъемов NanoDrop 2000 (Thermo Fisher Scientific, США).
В исследовании были осуществлено определение 6 наиболее значимых однонуклео-тидных замен гена NAT2: NAT2*5 — rs1801280 (341T>C), NAT2*6 — rs1799930 (590G>A), NAT2*7 — rs1799931 (857G>A), NAT2*11 — rs1799929 (481C>T), NAT2*12 — rs1208 (803A>G) и NAT2*13 — rs1041983 (282C>T) у 67 пациентов путем полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (Real-Time PCR) (использован коммерческий набор ГенТест-M NAT2 ООО «НОМОТЕК», Россия) на детектирующем ам-плификаторе CFX96 TouchTM Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, США). Точность наборов и результатов генотипирования гена NAT2 была верифицирована методом секвенирова-ния по Сэнгеру. В качестве прямого праймера был выбран 5'-GTCACACGAGGAAATCAAATGC-3', в качестве обратного праймера — 5' -GTTTTCTAGCATGAATCACTCTGC-3'. Хро-матограммы секвенирования были оценены визуально, проанализированы с применением программного обеспечения FinchTV 1.4 и сравнены с референсной последовательностью NAT211 для определения исследуемых SNP.
На основе различных комбинаций исследуемых SNP с помощью онлайн калькулятора NAT2pred12, были рассчитаны фенотипы NAT2.
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программы SPSS Statistics 20.0. Для анализа достоверности различий были использованы непараметрические критерии Манна—Уитни и Краскела—Уоллиса. Анализ по сравнению частот категориальных переменных проводился с помощью теста хи-ква-драт Пирсона.
10 Туберкулез у взрослых. Клинические рекомендации. Министерство здравоохранения Российской Федерации; 2020.
11 https://www.ncbi.nlm.nih.goV/nuccore/NM_000015.2
12 http://nat2pred.rit.albany.edU/help.html#batch (дата обращения 01.07.2020)
РЕЗУЛЬТАТЫ
На исследуемой выборке было проведено ге-нотипирование 6 полиморфизмов гена NAT2: NAT2*5 (rs1801280), NAT2*6 (rs1799930), NAT2*7 (rs1799931), NAT2*11 (rs1799929), NAT2*12 (rs1208) и NAT2*13 (rs1041983). Результаты представлены в таблице 2.
По результатам генотипирования пациенты были разделены на три группы с использованием онлайн калькулятора NAT2pred: 6 человек были отнесены к группе «быстрых» ацетиляторов, что соответствует «нормальной» скорости работы изо-фермента, 24 — к группе «промежуточных» ацети-ляторов со сниженной скоростью работы изофер-мента и 37 — к группе «медленных» ацетиляторов с очень низкой скоростью ацетилирования.
Статистически значимых различий в распространенности форм, локализации и фазы развития туберкулеза, а также осложнений туберкулеза в зависимости от скорости работы изофермента обнаружено не было (табл. 3).
Результаты анализа ассоциаций
параметров безопасности фармакотерапии
со скоростью ацетилирования NAT2
У 31 (46%) пациента НР отсутствовали. У 36 (54%) пациентов, получавших изониазид и ри-фампицин, через один месяц после начала терапии была зарегистрирована хотя бы одна из следующих НР. Снижение аппетита (n = 5) чаще наблюдалось у «быстрых» ацетиляторов в сравнении с «промежуточными» (33,3 против 0,0%; р = 0,021). Также были отмечены тошнота (n = 10), рвота (n = 7),
крапивница (n = 5), эозинофилия (n = 3), артрал-гия (n = 3), бронхоспазм (n = 2), лихорадка (n = 2), ухудшение зрения (n = 2), диарея (n = 2), лекарственный гепатит (n = 2), отек Квинке (n = 1), псев-домембранозный колит (n = 1), почечная недостаточность (n = 1), головная боль (n = 1). Ассоциаций этих НР со скоростью ацетилирования NAT2 выявлено не было.
При анализе биохимических показателей в динамике у пациентов был использован критерий Краскела—Уоллиса. Была выявлена ассоциация уровня общего билирубина со скоростью ацети-лирования NAT2 (р = 0,044). При попарном сравнении биохимических показателей ацетиляторов с помощью критерия Манна—Уитни «медленные» ацетиляторы характеризовались значимо большим увеличением уровня общего билирубина (р = 0,011) по сравнению с «промежуточными» ацетиляторами. Других ассоциаций и изменений биохимических показателей со скоростью ацети-лирования NAT2 не выявлено (табл. 4).
ОБСУЖДЕНИЕ
Мы изучили взаимосвязь между скоростью ацетилирования NAT2 и возникновением НР у пациентов с легочными формами туберкулеза, принимающими изониазид и рифампицин.
Снижение аппетита было чаще зарегистрировано у «быстрых» ацетиляторов. Данные пациенты не имели сопутствующих заболеваний ЖКТ. Этот результат следует считать парадоксальным, потому что мы ожидали худшей переносимости фармакотерапии среди «медленных» ацетиляторов на основании результатов ранее проведенных
Таблица 2. Частоты встречаемости генотипов однонуклеотидных замен гена NAT2 в данной выборке Table 2. Frequencies of genotypes of single nucleotide substitutions in the NAT2 gene in the study population
Полиморфизм/ Замена Гаплотип/ Замена Количество пациентов, чел. % от общего количества
NAT2*5 T341C TT 26 38,8
TC 14 20,9
CC 27 40,3
NAT2*6 G590A GG 32 47,8
GA 30 44,8
AA 5 7,5
NAT2*7 G857A GG 63 94,0
GA 3 4,5
AA 1 1,5
NAT2*11 C481T CC 29 43,3
CT 28 41,8
TT 10 14,9
NAT2*12 A803G AA 28 41,8
AG 29 43,3
GG 10 14,9
NAT2*13 C282T CC 28 41,8
CT 31 46,3
TT 8 11,9
Таблица 3. Клинические характеристики пациентов с туберкулезом, включенных в исследование Table 3. Clinical characteristics of the tuberculosis patients included in the study
Характеристика заболевания Количество пациентов % от общего количества
Форма туберкулеза диссеминированная 11 16,4
очаговая 3 4,5
инфильтративная 40 59,7
казеозная пневмония 1 1,5
туберкулома 4 6,0
фиброзно-кавернозная 6 8,9
цирротическая 1 1,5
туберкулез внутригрудных лимфатических узлов 1 1,5
Локализация туберкулеза правое легкое 20 29,8
левое легкое 28 41,8
одновременное поражение обоих легких 19 28,4
Фазы развития туберкулеза инфильтрация 10 14,9
распад 19 28,4
обсеменение 6 8,9
уплотнение 1 1,5
распад + обсеменение 17 25,4
инфильтрация + распад 9 13,4
инфильтрация + обсеменение 5 7,5
Осложнения туберкулеза плеврит 8 11,9
туберкулез бронхов 5 7,5
эмпиема 6 8,9
осложнения не наблюдались 48 71,6
исследований13 [10, 24]. Тем не менее данную находку нельзя игнорировать в связи с ее статистической достоверностью. Имеющиеся в нашем распоряжении данные не позволяют обосновать, почему «быстрые» ацетиляторы КЛТ2 чаще отмечали снижение аппетита.
Одной из причин увеличения уровня общего билирубина в сыворотке крови у ацетиляторов «медленного» типа при приеме изониазида и ри-фампицина может быть образование метаболита изониазида — моноацетилгидразина, оказывающего гепатотоксичное действие14. Изофермент КЛТ2 участвует в метаболизме изониазида на двух основных этапах. На первом этапе из изониази-да образуется токсичный метаболит моноацетил-гидразин. В дальнейшем моноацетилгидразин либо окисляется изоферментами цитохромами Р450 с образованием метаболитов, сохраняющих гепатотоксичность, либо подвергается повторному ацетилированию с участием КЛТ2 с образованием нетоксичного метаболита диацетилгидрази-на [27]. При наличии у пациента «быстрого» типа ацетилирования КЛТ2 концентрация токсичных метаболитов в крови снижается по сравнению с их уровнем у пациентов с «медленным» типом
ацетилирования NAT2. Вероятно, этим обусловлена меньшая частота развития НР со стороны печени у «быстрых» ацетиляторов.
Отмеченное нами повышение уровня общего билирубина в сыворотке крови у «медленных» ацетиляторов подтверждает результаты других исследований. В исследовании П. Б. Антоненко уровень общего билирубина у «медленных» ацетиляторов на момент выписки из стационара был на 17,5% выше, чем у «быстрых» ацетиляторов (p = 0,008; С1 = -3,48...-0,55) [28].
По-видимому, стандартная дозировка изо-ниазида, рекомендуемая в международных руководствах (5 мг/кг/сут)15, является избыточной для «медленных» ацетиляторов и недостаточна для «быстрых» ацетиляторов. Так, по данным J. Azuma и соавт., применение у «медленных» ацетиляторов дозы изониазида в 2 раза ниже рекомендованной способствует уменьшению риска развития изониазид-индуцированного поражения печени без потери терапевтической эффективности препарата. Для «быстрых» ацетиляторов доза изониазида, увеличенная в начале лечения в 1,5 раза относительно стандартной дозы, повышает эффективность терапии без
13 Середенин СБ. Лекции по фармакогенетике. М.: Медицинское информационное агентство; 2004.
14 Там же.
15 Treatment of tuberculosis: guidelines. WHO; 2010. https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/44165/9789241547833_eng.pdf
Таблица 4. Динамика биохимических показателей за период наблюдения в зависимости от скорости ацетилирования NAT2
Table 4. Changes of biochemical parameters during the observation period depending on the rate of NAT2 acetylation
Биохимический показатель (единицы измерения) Фенотип ацетилятора Количество пациентов, чел. Динамика, M [min; max] р(критерий Краскела—Уоллиса)
Аланинаминотрансфераза (Ед/л) «Быстрый» 6 9,9 [-1,0; 508,9] 0,227
«Промежуточный» 23 4,4 [-48,6; 484,0]
«Медленный» 34 12,1 [-41,0; 622,3]
Аспартатаминотрансфераза (Ед/л) «Быстрый» 6 9,05 [-14,7; 325,3] 0,391
«Промежуточный» 23 3,7 [-29,4; 441,0]
«Медленный» 34 9,1 [-28,0; 439,3]
Билирубин общий (мкмоль/л) «Быстрый» 6 -2,45 [-8,7; 116,1] 0,044
«Промежуточный» 22 -3,0 [-20,1; 18,3]
«Медленный» 34 0,4 [-13,8; 91,7]
Билирубин прямой (мкмоль/л) «Быстрый» 5 0,47 [-4,91; 1,77] 0,569
«Промежуточный» 22 -0,03 [-2,4; 10,3]
«Медленный» 34 0,56 [-8,3; 57,0]
Креатинин (мкмоль/л) «Быстрый» 6 9,15 [-14,40; 95,90] 0,159
«Промежуточный» 20 0,85 [-115,0; 137,0]
«Медленный» 32 -7,7 [-90,7; 16,0]
Мочевина (ммоль/л) «Быстрый» 5 0,34 [-2,0; 5,49] 0,828
«Промежуточный» 16 0,325 [-3,5; 10,2]
«Медленный» 30 0,315 [-4,30; 7,68]
Гамма-глутаминтрансфераза (Ед/л) «Быстрый» 1 188,0 [188,0; 188,0] 0,263
«Промежуточный» 5 2,0 [-15,0; 16,0]
«Медленный» 7 -10,0 [-24,0; 170,0]
Щелочная фосфатаза (Ед/л) «Быстрый» 1 9,0 [9,00; 9,00] 0,665
«Промежуточный» 6 -12,5 [-27,004; 41,0]
«Медленный» 9 -11,0 [-33,0; 72,0]
Примечание. M — медиана; min — минимум, max — максимум (расчет на основе разницы биохимических показателей до начала лечения и через один месяц после начала терапии, что привело к появлению отрицательных величин).
Note. M—median; min—minimum, max—maximum (the calculation was made based on the differences in biochemical parameters before the start of treatment and one month after the start of treatment, which accounts for negative values).
увеличения риска развития изониазид-индуци-рованного поражения печени [8].
Таким образом, проведение генотипирования пациентов по полиморфизмам гена NAT2 может быть полезным для клинического прогноза и профилактики повреждений печени, вызванных противотуберкулезной лекарственной терапией [29].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные нами результаты свидетельствуют об ассоциации «медленного» типа ацетилирова-ния КЛТ2 с риском развития НР при химиотерапии туберкулеза легких с использованием изони-азида и рифампицина. Среди зарегистрированных нами НР у «быстрых» ацетиляторов чаще отмечалось снижение аппетита, однако результаты данного наблюдения требуют расширения выборки и дополнительного изучения. Для уточнения роли изучаемых полиморфных маркеров и оценки уровня экспресии гена NAT2 для оптимизации клинического прогноза и профилактики повреждений печени, вызванных противотуберкулезной лекарственной терапией, а также разработки соответствующих практических методических рекомендаций для врачей необходимо продолжение исследований в этом направлении.
Вклад авторов. А. А. Качанова — сбор и анализ данных литературы, анализ и интерпретация результатов работы, анализ и статистическая обработка полученных результатов, написание текста; Ю. А. Пименова — анализ и интерпретация результатов работы; Г. Н. Шуев — статистическая обработка полученных результатов, критический пересмотр содержания текста; К. А. Акма-лова — проведение анализ и интерпретация результатов генотипирования; Ж. А. Созаева — проведение
генотипирования, анализ и интерпретация его результатов, критический пересмотр содержания текста; Н. М. Краснова — анкетирование, забор крови и отслеживание динамики лабораторных показателей пациентов; Е. А. Гришина — существенный вклад в дизайн работы, утверждение окончательного варианта статьи для публикации; Д.А. Сычев — разработка дизайна исследования, утверждение окончательного варианта статьи для публикации.
Authors' contributions. Anastasia A. Kachanova—collection and analysis of literature, analysis and statistical processing of the obtained results, writing of the text; Yulia A. Pimenova— analysis and interpretation of the study results; Gregory N. Shuev—statistical processing of the obtained results, revision of the paper's contents; Kristina A. Akmalova— performing the genotyping, analysis and interpretation of the genotyping results; Zhannet A. Sozaeva—performing the genotyping, analysis and interpretation of the genotyping results, revision of the paper's contents; Natalia M. Krasnova—performing the questionnaire survey, performing the blood sampling, monitoring of the laboratory blood parameters of the patients; Elena A. Grishina— a significant contribution to the study design, approval of the final version of the paper for publication; Dmitry A. Sychev— elaboration of the study design, approval of the final version of the paper for publication.
Благодарности. Работа выполнена без спонсорской поддержки.
Acknowledgements. The study was performed without external funding.
Конфликт интересов. Д. А. Сычев является членом редколлегии журнала «Безопасность и риск фармакотерапии». Остальные авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.
Conflict of interest. Dmitry A. Sychev is a member of the Editorial Board of the Safety and Risk of Pharmacotherapy, the other authors declare no conflict of interest requiring disclosure in this article.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Centers for Disease Control and Prevention. Provisional CDC guidelines for the use and safety monitoring of bedaquiline fu-marate (Sirturo) for the treatment of multidrug-resistant tuberculosis. MMWR Recomm Rep. 2013;62(RR-09):1-12.
2. Павлова МВ, Виноградова ТИ, Яблонский ПК. История открытия и результаты клинических исследований нового противотуберкулезного препарата тиоуреидоиминометил-пиридиния перхлората (Перхлозон®). Здоровье нации — новая стратегия. 2015;(1):30-2. [Pavlova MV, Vinogradova TI, Yablon-skiy PK. The history of the discovery and results of clinical studies of a new anti-tuberculosis drug thioureidoiminomethylpyridinium Perchlorate (Perchlozon®). Zdorov'e natsii — novaya strategiya = Health of the nation — a new strategy. 2015;(1):30—2 (In Russ.)]
3. Forget EJ, Menzies D. Adverse reactions to first-line antituberculosis drugs. Expert Opin Drug Saf. 2006;5(2):231-49. https:// doi.org/10.1517/14740338.5.2.231
4. Yadav D, Kumar R, Dixit RK, Kant S, Verma A, Srivastava K, et al. Association of Nat2 gene polymorphism with antitubercular drug-induced hepatotoxicity in the Eastern Uttar Pradesh population. Cureus. 2019;11(4):e4425. https://doi.org/10.7759/cureus.4425
5. Sabbagh A, Darlu P. SNP selection at the NAT2 locus for an accurate prediction of the acetylation phenotype. Genet Med. 2006;8(2):76-85. https://doi.org/10.1097/01. gim.0000200951.54346.d6
6. Rihs H-P, John A, Scherenberg M, Seidel A, Brüning T. Concordance between the deduced acetylation status gen-
erated by high-speed Real-time PCR based NAT2 genotyping of seven single nucleotide polymorphisms and human NAT2 phenotypes determined by a caffeine assay. Clin Chim Acta. 2007;376(f-2):240-3. https://doi.org/i0.f0f6/j. cca.2006.08.0f0
7. Walker K, Ginsberg G, Hattis D, Johns DO, Guyton KZ, Sonawane B. Genetic polymorphism in N-Acetyltransferase (NAT): population distribution of NATf and NAT2 activity. J Toxicol Environ Health B Crit Rev. 2009;f2(5-6):440-72. https://doi.org/f0.f080/f0937400903f58383
8. Azuma J, Ohno M, Kubota R, Yokota S, Nagai T, Tsuyuguchi K, et al. NAT2 genotype guided regimen reduces isoniazid-induced liver injury and early treatment failure in the 6-month four-drug standard treatment of tuberculosis: a randomized controlled trial for pharma-cogenetics-based therapy. Eur J Clin Pharmacol. 20f3;69(5):f09f-f0f. https://doi.org/f0.f007/s00228-0f2-f429-9
9. Zhu R, Kiser JJ, Seifart HI, Werely CJ, Mitchell CD, D'Argenio DZ, Fletcher CV. The pharmacogenetics of NAT2 enzyme maturation in perinatally HIV exposed infants receiving isoniazid. J Clin Pharmacol. 20f2;52(4):5ff—9. https://doi. org/f0.ff77/009f2700ff402826
f0. Cho H-J, Koh W-J, Ryu Y-J, Ki C-S, Nam M-H, Kim J-W, Lee SY. Genetic polymorphisms of NAT2 and CYP2Ef associated with antituberculosis drug-induced hepatotoxicity in Korean patients with pulmonary tuberculosis. Tuberculosis (Edinb). 2007;87(6):55f-6. https://doi.org/f0.f0f6/j.tube.2007.05.0f2
11. Matar KM, Mayet AY, Ayoola EA, Bawazir SA, Al-Faleh FZ, Al-Wazzan A. Isoniazid acetylation phenotyping in Saudi Arabs. J Clin Pharm Ther. 2004;29(5):443-7. https://doi.org/10.1111/ j.1365-2710.2004.00588.x
12. Bach PH, Higgins-Opitz SB, Bima B, Leary WP. Isoniazid acetylator status of Black South African tuberculosis patients. 5 Afr Med J. 1976;50(29):1132-4.
13. Eidus L, Glatthaar E, Hodgkin MM, Nel EE, Kleeberg HH. Phenotyping of South African black tuberculosis patients for inactivation of isoniazid. Res Commun Chem Pathol Pharmacol. 1979;23(2):243-56.
14. Garte S, Gaspari L, Alexandrie AK, Ambrosone C, Autrup H, Autrup JL, et al. Metabolic gene polymorphism frequencies in control populations. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2001;10(12):1239-48.
15. Bell DA, Taylor JA, Butler MA, Stephens EA, Wiest J, Bruba-ker LH, et al. Genotype/phenotype discordance for human arylamine N-acetyltransferase (NAT2) reveals a new slow-acetylator allele common in African-Americans. Carcinogenesis. 1993;14(8):1689-92. https://doi.org/10.1093/carcin/14.8.1689
16. Lin HJ, Han CY, Lin BK, Hardy S. Slow acetylator mutations in the human polymorphic N-acetyltransferase gene in 786 Asians, blacks, Hispanics, and whites: application to metabolic epidemiology. Am J Hum Genet. 1993;52(4):827-34.
17. Millikan RC, Pittman GS, Newman B, Tse CK, Selmin O, Rockhill B, et al. Cigarette smoking, N-acetyltransferases 1 and 2, and breast cancer risk. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 1998;7(5):371-8.
18. Huang C-S, Chern H-D, Shen C-Y, Hsu S-M, Chang K-J. Association between N-acetyltransferase 2 (NAT2) genetic polymorphism and development of breast cancer in postmenopausal Chinese women in Taiwan, an area of great increase in breast cancer incidence. Int J Cancer. 1999;82(2):175-9. https:// doi.org/10.1002/(SICI)1097-0215(19990719)82:2<175::AID-IJC4>3.0.C0;2-E
19. Zhao B, Seow A, Lee EJD, Lee H-P. Correlation between acety-lation phenotype and genotype in Chinese women. Eur J Clin Pharmacol. 2000;56(9-10):689-92. https://doi.org/10.1007/ s002280000203
20. Okumura K, Kita T, Chikazawa S, Komada F, Iwakawa S, Tanigawara Y. Genotyping of N-acetylation polymorphism and correlation with procainamide metabolism. Clin Pharmacol Ther. 1997;61(5):509-17. https://doi.org/10.1016/S0009-9236(97)90131-4
21. Koizumi A, Nomiyama T, Tsukada M, Wada Y, Omae K, Tanaka S, et al. Evidence on N-acetyltransferase allele-associated metabolism of hydrazine in Japanese workers. J Occup Environ Med. 1998;40(3):217-22. https://doi.org/10.1097/00043764-199803000-00003
22. Mortensen HM, Froment A, Lema G, Bodo J-M, Ibrahim M, Nyambo TB, et al. Characterization of genetic variation and natural selection at the arylamine N-acetyltransferase genes in global human populations. Pharmacogenomics. 2011;12(11):1545—58. https://doi.org/10.2217/pgs.11.88
23. Kinzig-Schippers M, Tomalik-Scharte D, Jetter A, Scheidel B, Jakob V, Rodamer M, et al. Should we use N-acetyltransferase type 2 genotyping to personalize isoniazid doses? Antimicrob Agents Chemother. 2005;49(5):1733-8. https://doi.org/10.1128/ AAC.49.5.1733-1738.2005
24. Preziosi P. Isoniazid: metabolic aspects and toxicological correlates. Curr Drug Metab. 2007;8(8):839-51. https://doi. org/10.2174/138920007782798216
25. Stettner M, Steinberger D, Hartmann CJ, Pabst T, Konta L, Hartung HP, Kieseier BC. Isoniazid-induced polyneuropathy in a tuberculosis patient — implication for individual risk stratification with genotyping? Brain Behav. 2015;5(8):e00326. https:// doi.org/10.1002/brb3.326
26. Yang S, Hwang SJ, Park JY, Chung EK, Lee JI. Association of genetic polymorphisms of CYP2E1, NAT2, GST and SLCO1B1 with the risk of anti-tuberculosis drug-induced liver injury: a systematic review and meta-analysis. BMJ Open. 2019;9(8):e027940. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2018-027940
27. Ng C-S, Hasnat A, Al Maruf A, Ahmed MU, Pirmohamed M, Day CP, et al. N-acetyltransferase 2 (NAT2) genotype as a risk factor for development of drug-induced liver injury relating to antituberculosis drug treatment in a mixed-ethnicity patient group. Eur J Clin Pharmacol. 2014;70(9):1079-86. https://doi. org/10.1007/s00228-014-1703-0
28. Антоненко ПБ. Динамика лабораторных показателей у пациентов с туберкулезом в зависимости от генотипа NAT2. Журнал Гродненского национального университета. 2013;(4):61-4. [Antonenko AB. Dynamics of laboratory markers in patients with tuberculosis depending on NAT2 genotype. Zhurnal Grodnenskogo natsional'nogo universiteta = Journal of State University of Grodno. 2013;(4):61-4 (In Russ.)]
29. Wang P-Y, Xie S-Y, Hao Q, Zhang C, Jiang B-F. NAT2 polymorphisms and susceptibility to anti-tuberculosis drug-induced liver injury: a meta-analysis. Int J Tuberc Lung Dis. 2012;16(5):589-95. https://doi.org/10.5588/ijtld.11.0377
ОБ АВТОРАХ / AUTHORS
Качанова Анастасия Алексеевна. Anastasia A. Kachanova. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3194-4410 Пименова Юлия Алексеевна. Yulia A. Pimenova. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9031-2272 Шуев Григорий Николаевич. Gregory N. Shuev. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5031-0088 Акмалова Кристина Анатольевна. Kristina A. Akmalova. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3505-8520 Созаева Жаннет Алимовна. Zhannet A. Sozaeva. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5166-7903
Краснова Наталия Михайловна, канд. мед. наук, доцент. Natalia M. Krasnova. Cand. Sci. (Med.), Associate Professor. ORCID: https:// orcid.org/0000-0002-4811-7801
Гришина Елена Анатольевна, д-р биол. наук, доцент. Elena A. Grishina, Dr. Sci. (Biol.), Associate Professor. ORCID: https://orcid. org/0000-0002-5621-8266
Дмитрий Алексеевич Сычев, д-р мед. наук, профессор, член-корр. РАН. Dmitry A. Sychev, Dr. Sci. (Med.), Professor, Corr. Member of the RAS. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4496-3680
Статья поступила 27.11.2020 Article was received 27November 2020
После доработки 25.01.2021 Revised 25 January 2021
Принята к печати 01.03.2021 Accepted for publication 1 March 2021
