盛云建，何鸿雁

CYP2E1和NAT2基因多态性与抗结核药物诱导的药物性肝损伤关系的荟萃分析

盛云建，何鸿雁

目的 明确细胞色素氧化酶P450 2E1（cytochrome P450 2E1, CYP2E1）和 N-乙酰基转移酶-2（N-acetyltransferase-2,NAT2）基因多态性与抗结核药诱导的药物性肝损伤（anti-tuberculosis drug-induced hepatotoxicity, ATDH）之间的关系。方法 计算机检索Medline/Pubmed、EMBASE、Web of Science数据库和Cochrane图书馆中所有有关CYP2E1基因多态性与ATDH关系的研究文献。根据文献纳入及排除标准筛选文献，并对文献进行质量评价。采用OR及95% CI作为分析疗效的统计量。采用Revman 5.0软件统计分析。结果 共计纳入研究文献9篇，入选2049例研究对象。CYP2E1基因PstI/RsaI多态性中， c1/c1型比c1/c2和c2/c2型有更高的ATDH发生率（OR=1.38，95% CI： 1.08～1.77，P=0.01）；在DraI多态性中各型之间无差异（OR=0.78，95% CI： 0.51～1.18，P=0.23）。与携带NAT2快速或中速乙酰化的c1/c1型人群比较，携带NAT2慢速乙酰化的c1/c1型人群具有更高的ATDH风险（OR=3.10，P＜0.0001）。结论 CYP2E1基因c1/c1型是ATDH发生的风险因素，且合并慢速乙酰化的NAT2基因型时可进一步增加ATDH发生率。

细胞色素氧化酶P450 2E1；基因多态性；结核；药物性肝损伤；荟萃分析

结核病目前在全球导致死亡的传染病中排名第1位，标准的成人肺结核采用异烟肼、利福平、吡嗪酰胺和乙胺丁醇进行治疗[1]。抗结核治疗最常见的不良反应有肝损伤、胃肠道反应和皮疹等。抗结核药物诱导的肝损伤（anti-tuberculosis drug-induced hepatotoxicity, ATDH） 在结核病标准治疗中发生率约为2%～28%[2]，如果没有及时发现并停止用药，将导致患者肝衰竭甚至死亡。新近多篇文献报道了细胞色素氧化酶P450 2E1（cytochrome P450 2E1, CYP2E1）基因型与ATDH的关系，但各研究结论仍存在争议，且单个研究样本量偏小，不能提供高级别的循证依据。本研究的目的是通过系统评价，明确CYP2E1和 N-乙酰基转移酶-2（N-acetyltransferase-2, NAT2）基因多态性与ATDH间的关系，以期提供高级别的循证医学依据。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准 纳入标准：①病例对照研究，病例组为有肝损伤结核病患者，对照组为无肝损伤结核病患者；②基因检测方法描述清楚，研究方案和设备描述清楚；③研究对象有明确的纳入和排除标准，结核病和ATDH有清楚的定义；④有足够数据来分析。排除标准：①研究对象为儿童；②重叠HBV或HCV或HIV感染；③非英文发表文献；④单纯治疗而无CYP2E1基因多态性分布数据。

1.2 检索策略 计算机检索Medline/Pubmed、EMBASE、Web of Science数据库和Cochrane图书馆公开发表的文献，并追踪所纳入文献的参考文献。检索年限均从建库到2017年1月。检索词包括“cytochrome P450 2E1”或“CYP2E1”，“polymorphism”， “tuberculosis”或“TB”。

1.3 数据提取和文献质量评价 资料提取由2位作者独立进行，结果有分歧时应由2位作者商议决定。按照Little核对表[3]进行文献质量评价：①设计合理；②清晰的纳入和排除标准；③说明了研究对象信息；④说明了结核病和ATDH的诊断标准；⑤基因检测方法；⑥正确的统计分析；⑦有逻辑的讨论。满足1条标准为1分，大于4分为高质量文献。

1.4 统计学处理 用Revman 5.3软件进行分析。计数资料计算OR及95% CI。各效应量计算合并效应量前先进行异质性检验，无异质性（P≥0.1）时采用固定效应模型合并效应量。敏感性分析为对种族进行分层分析。

2 结 果

2.1 纳入文献特征及质量评分 检索总共得到文献105篇，最终纳入研究文献9篇[4-12]，总共纳入研究对象2049例，其中有ATDH 506例，无ATDH 1543例。纳入文献特征及质量评分见表1。

表1 纳入文献的基本特征Table 1 Basic feature of studies included in this meta-analysis

2.2 荟萃分析结果

2.2.1 CYP2E1-PstI/RsaI基因多态性 CYP2E1-PstI/RsaI基 因 型c1/c1、c1/c2+c2/c2在ATDH和无ATDH分布频率分别为72.47%、27.53%和67.64%、32.36%。基因型c1/c1在ATDH组中的分布频率高于无ATDH组。当纯合子的野生型（c1/c1）与有c2携带的基因型（c1/c2+c2/c2）比较，整体的ATDH的OR为1.38（95% CI: 1.08～1.77，P=0.010）。结果显示CYP2E1 c1/c1基因型将增加发生ATDH的风险（图1）。

2.2.2 CYP2E1-DraI 基因多态性 本研究也对基因CYP2E1-DraI多态性进行了分析。CYP2E1-DraI D/D基因型在有ATDH和无ATDH分布频率分别为35.10%、37.10%。基因型D/D与C/D+C/C比较，ATDH的合并OR为0.78（95%CI: 0.51～1.18，P=0.230）。结果表明CYP2E1-DraI基因型与ATDH的发生之间无明显的相关性（图2）。

2.2.3 NAT2乙酰化状态与CYP2E1基因型的联合效应 CYP2E1 c1/c1 基因型的NAT2 慢乙酰化与中速、快速乙酰化比较，合并的ATDH OR为3.10（95% CI: 1.83～5.26， P＜0.0001）。在基因c1/c2+c2/c2中，慢乙酰化与中速、快速乙酰化比较，合并的ATDH OR为5.14 （95% CI: 2.32～11.40，P＜0.0001）。表明慢乙酰化会增加ATDH的风险。 见表2。

图1 CYP2E1 c1/c1基因型与c1/c2+c2/c2基因型发生ATDH比较的森林图Figure 1 A forest map of CYP2E1 c1/c1 genotype versus c1/c2+c2/c2 genotype for ATDH

图2 CYP2E1 D/D基因型与C/D+C/C基因型发生ATDH比较的森林图Figure 2 A forest map of CYP2E1 D/D genotype versus C/D+C/C genotype for inducing ATDH

表2 CYP2E1基因型与NAT2乙酰化状态合并发生ATDH的风险Table 2 ATDH risk of NAT2 acetylator status combined with CYP2E1 genotype

2.3 敏感性分析 对种族进行分层分析后发现，CYP2E c1/c1基因型在亚洲人群中能明显增加发生ATDH的风险（OR=1.41，95% CI: 1.09～1.82，P=0.008）（图3）。

3 讨 论

药物代谢酶的基因多态性可明显影响酶的活性。在CYP2E1基因多态性中，仅PstI/RsaI、DraI基因多态性被研究发现与ATDH的发生相关[13]。有等位基因c1的个体在蛋白水平和酶活性上，比c2等位基因显示出来更高的转录活性；DraI位于CYP2E1的6号内含子，与外显子区域的其他多态性位点相关[14]。

本研究分析了 CYP2E1（PstI/RsaI、DraI）基因多态性与ATDH发生之间的关系。CYP2E1-PstI/RsaI c1/c1基因型在ATDH患者中的分布频率明显高于无ATDH组。研究结果显示CYP2E1-PstI/RsaI c1/c1野生型基因型具有更高的ATDH发生易感性。本研究同时进行了敏感性分析，在进行分层分析中发现，亚洲人群中该基因型也具有更高的ATDH发生的易感性。Chamorro等[15]的研究也发现c1/c1基因型在阿根廷和玻利维亚人群中与ATDH的发生无明显相关性。本文推测CYP2E1-PstI/RsaI c1/c1基因型不是非亚洲人群发生ATDH的危险因素，但需更多关于非亚洲人群的研究文献来证实。本研究未发现CYP2E1-DraI基因多态性与ATDH的发生有相关性，因研究仅纳入了3篇关于该基因的研究，样本量和统计效能偏小，需要更多相关研究来进一步明确DraI多态性与ATDH风险之间的关系。

有数篇文献分析了NAT2与ATDH之间的关系，结果显示NAT2慢乙酰化是发生ATDH的一个风险因素[4，16]。本研究也探讨了NAT2乙酰化状态与CYP2E1基因型联合的效果，结果显示在基因c1/c1中，慢乙酰化状态较中速、快速乙酰化有更高的ATDH发生的风险；而且在基因c1/c2+c2/c2中也有同样的研究结果。当患者为慢乙酰化状态时，乙酰肼的脱毒作用将减弱，更多的将被CYP2E1氧化为有毒性的中间物[13]。因此基因c1/c1型合并NAT2慢乙酰化将会进一步增加发生ATDH的风险。在结核病的联合治疗中，与单用异烟肼比较，发生ATDH的几率明显增高。因为利福平同样是肝脏CYP450的酶诱导剂，而且可以降低NAT2的活性，导致其他多种化合物的代谢。

图3 CYP2E1 c1/c1基因型与c1/c2+c2/c2基因型在亚洲人群中发生ATDH比较的森林图Figure 3 A forest map of CYP2E1 c1/c1 genotype and c1/c2+c2/c2 genotype for inducing ATDH in Asian population

本研究存在一些不足：纳入的研究相对较少；排除不符合哈迪-温伯格平衡的文献后，结论发生了改变；仅仅纳入了英文发表的文献，可能会有语言偏倚；纳入的文献大部分来自亚洲，尚须跟踪非亚洲人群的研究。尽管有以上缺点，本研究也证明了NAT2慢乙酰化状态和CYP2E1 c1/c1基因型的并存效应。

本研究表明CYP2E1 c1/c1基因型是发生ATDH的风险因素，而且当合并存在NAT2慢乙酰化状态时，会进一步增加这种风险，尤其是在亚洲人群中。需要进一步的研究来明确在非亚洲人群中的这种基因型和ATDH发生的相关性。

[1] WHO. Global tuberculosis report 2016［EB/OL］. ［2017-02-15］.http：//www.who.int/tb/publications/global_report/en/.

[2] Tostmann A, Boeree MJ, Aarnoutse RE, et al. Antituberculosis drug-induced hepatotoxicity： concise up-to-date review［J］. J Gastroenterol Hepatol, 2008, 23(2)：192-202.

[3] Little J, Bradley L, Bray MS, et al. Reporting, appraising, and integrating data on genotype prevalence and gene-disease associations［J］. Am J Epidemiol, 2002, 156(4)：300-310.

[4] Mishra S, Daschakraborty S, Shukla P, et al. N-acetyltransferase and cytochrome P450 2E1 gene polymorphisms and susceptibility to antituberculosis drug hepatotoxicity in an Indian population［J］.Natl Med J India, 2013, 26(5)：260-265.

[5] An HR, Wu XQ, Wang ZY, et al. NAT2 and CYP2E1 polymorphisms associated with antituberculosis drug-induced hepatotoxicity in Chinese patients［J］. Clin Exp Pharmacol Physiol, 2012, 39(6)：535-543.

[6] Tang SW, Lv XZ, Zhang Y, et al. CYP2E1, GSTM1 and GSTT1 genetic polymorphisms and susceptibility to antituberculosis druginduced hepatotoxicity： a nested case-control study［J］. J Clin Pharm Ther, 2012, 37(5)：588-593.

[7] Bose PD, Sarma MP, Medhi S, et al. Role of polymorphic N-acetyl transferase2 and cytochrome P4502E1 gene in antituberculosis treatment-induced hepatitis［J］. J Gastroenterol Hepatol, 2011,26(2)：312-318.

[8] Teixeira RL, Morato RG, Cabello PH, et al. Genetic polymorphisms of NAT2, CYP2E1 and GST enzymes and the occurrence of antituberculosis drug-induced hepatitis in Brazilian TB patients［J］.Mem Inst Oswaldo Cruz, 2011, 106(6)：716-724.

[9] Wang T, Yu HT, Wang W, et al. Genetic polymorphisms of cytochrome P450 and glutathione S-transferase associated with antituberculosis drug-induced hepatotoxicity in Chinese tuberculosis patients［J］. J Int Med Res, 2010, 38(3)：977-986.

[10] Lee SW, Chung LS, Huang HH, et al. NAT2 and CYP2E1 polymorphisms and susceptibility to first-line anti-tuberculosis drug-induced hepatitis［J］. Int J Tuberc Lung Dis, 2010,14(5)：622-626.

[11] Cho HJ, Koh WJ, Ryu YJ, et al. Genetic polymorphisms of NAT2 and CYP2E1 associated with antituberculosis drug-induced hepatotoxicity in Korean patients with pulmonary tuberculosis［J］.Tuberculosis (Edinb), 2007, 87(6)：551-556.

[12] Huang YS, Chern HD, Su WJ, et al. Cytochrome P450 2E1 genotype and the susceptibility to antituberculosis drug-induced hepatitis［J］. Hepatology, 2003, 37(4)：924-930.

[13] Roy PD, Majumder M, Roy B. Pharmacogenomics of anti-TB drugs-related hepatotoxicity［J］. Pharmacogenomics, 2008,9(3)：311-321.

[14] Metushi IG, Cai P, Zhu X. A fresh look at the mechanism of isoniazid-induced hepatotoxicity［J］. Clin Pharmacol Ther,2011, 89(6)：911-914.

[15] Chamorro JG, Castagnino JP, Musella RM, et al. Sex, ethnicity,and slow acetylator profile are the major causes of hepatotoxicity induced by antituberculosis drugs［J］. J Gastroenterol Hepatol,2013, 28(2)：323-328.

[16] Ng CS, Hasnat A, Al Maruf A, 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［J］. Eur J Clin Pharmacol, 2014, 70(9)：1079-1086.

（2017-03-15收稿 2017-04-25修回）

（本文编辑 张云辉）

Association between CYP2E1 and NAT2 polymorphisms and hepatotoxicity due to anti-tuberculosis drugs: a meta-analysis

SHENG Yun-jian, HE Hong-yan*
Department of Infectious Diseases, The Affiliated Hospital of Southwest University College, Luzhou 646000, China

Objective To explore the potential association between cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) and N-acetyltransferase-2(NAT2) polymorphisms and the risk of anti-tuberculosis drug-induced hepatotoxicity. Methods Medline/PubMed, EMBASE, Web of Science, and the Cochrane Library for the literatures about CYP2E1 polymorphism and anti-tuberculosis drug-induced hepatotoxicity were retrieved. All literatures were screened according to the inclusive and exclusive criteria, and the quality was measured. The efficacy was analyzed by odds ratios (OR) and 95% confidence interval (CI) using Revman 5.0 software. Results A total of 9 literatures involving 2049 cases were included. Compared with the c1/c2 and c2/c2 genotypes, the c1/c1 genotype induced a higher risk of anti-tuberculosis drug-induced hepatotoxicity (OR=1.38, 95% CI： 1.08-1.77, P=0.01) for the PstI/RsaI polymorphism, and there was no significant difference for the DraI polymorphism (OR=0.78, 95% CI： 0.51-1.18, P=0.23). Compared with individuals with NAT2 fast or intermediate acetylator genotype and c1/c1 genotype, patients who were NAT2 slow acetylators and carried the high activity CYP2E1 c1/c1 genotype had higher risk for anti-tuberculosis drug-induced hepatotoxicity (OR=3.10, P＜0.0001). Conclusions CYP2E1 c1/c1 genotype is a risk factor for anti-tuberculosis drug-induced hepatotoxicity, and the concomitant presence of slow acetylator NAT2 genotype may further increase this risk.

CYP2E1; polymorphisms; tuberculosis; drug-induced hepatotoxicity; meta-analysis

R52

A

1007-8134(2017)04-0212-04

10.3969/j.issn.1007-8134.2017.04.007

四川省重点学科建设项目资助（SZD0421）

646000 泸州，西南医科大学附属医院感染科（盛云建）；西南医科大学公共卫生学院实验中心（何鸿雁）

何鸿雁，E-mail： hehongyanboy@163.com

*Corresponding author, E-mail： hehongyanboy@163.com