항결핵제 유발 간염에서 N-acetyltransferase 2와 사람백혈구항원의 역할

Abstract

결핵환자에서 항결핵제 치료 도중에 발생하는 항결핵제 유발 간염은 가장 심각한 약물 부작용 중 하나로, 건강을 위협할 뿐 아니라 예정된 결핵 치료를 방해한다. 항결핵제 일차 약제에 대한 간염은 일부 환자에서만 발생하며, 이러한 이상 반응의 발생에는 유전적 소인이 관여하는데, 특히 항결핵제 대사에 관여하는 N-acetyltransferase 2 (NAT2) 효소의 대사 표현형과 연관성이 보고되고 있다. 본 연구에서는 한국인에서 항결핵제에 의한 간염의 발생에 미치는 NAT2의 유전적 변이와 사람백혈구항원(human leukocyte antigen; HLA)의 영향을 평가하고자 하였다. 유전적 연관성 분석을 위해 항결핵제 치료 도중에 발생한 67명의 항결핵제 유발 간염 환자와 159명의 이상 반응이 없었던 대조군에서 NAT2 유전자의 단일염기다형과 일배체형의 빈도, HLA대립유전자의 빈도를 비교하였고 이들 변이의 기능적 변화를 규명하였다. NAT2 유전자에서 한국인에서 의미있는 빈도로 관찰되는 4개의 단일염기다형을 확인하였고, 이 중 프로모터(promoter) 부위에 위치한 -9796T>A 변이와 엑손(exon) 부위의 R197Q가 유의한 연관성을 보였다(p = 0.0016 과 p = 0.0007). 또한 이들 변이를 포함하는 일배체형[ht2; A-A-A-G]과도 유의한 연관성이 확인되었다(p = 0.0004). 또한 세포실험에서 -9796A를 포함하는 유전형은 낮은 전사 경향을 보였다. 항결핵제를 복용한 개인을 대상으로 한 약동학적 연구에서는 단일염기다형 변이와 일배체형[ht2; A-A-A-G]을 가진 집단에서 isoniazid (INH) 혈중 농도가 유의하게 높았으며, acetyl INH / INH 비와 INH 청소율은 유의하게 낮았다. HLA 분석에서는 항결핵제 유발 간염 환자와 대조군 사이에 유의한 대립유전자 빈도의 차이가 보이지 않았다. 이러한 연구결과는 항결핵제 유발 간염에서 NAT2의 프로모터와 엑손의 유전적 변이가 유전자 발현과 INH 대사에 영향을 미쳐 간염 발생의 위험을 증가 시킴을 보여주고 있으며, 반면 HLA는 중요한 역할을 하지 않음을 시사하고 있다.; Anti-tuberculosis (TB) drugs induced hepatitis is one of the serious adverse drug reactions (ADRs) often impeding scheduled treatment of tuberculosis. While most patients with 1st line anti-tuberculosis medication tolerate anti-tuberculosis drugs, some experience this kind of ADR during treatment. Previous reports suggested genetic polymorphisms might determine susceptibility to anti-tuberculosis drugs induced hepatitis. To investigate genetic susceptibility to anti-tuberculosis drugs induced hepatitis, we designed genetic association study comparing genotype frequencies of N-acetyltransferase 2 (NAT2) and allele frequencies of human leukocyte antigen (HLA) between anti-tuberculosis drugs induced hepatitis and controls. First, we compared genotype distributions of haplotype tagging single nucleotide polymorphisms (SNPs) in promoter and exons and haplotypes between 67 cases and 159 controls. Among four tagging SNPs, -9796T>A in promoter and R197Q were significantly associated (p=0.0016 and p=0.0007 respectively). Haplotype 2 [A-A-A-G] carrying A allele of -9796T>A and A allele of R197Q showed significant association (p=0.0004). In addition, the constructs containing -9796A showed significantly lower luciferase activity compared to 9796T (p<0.01), suggesting decreased expression of NAT2. Subjects with mutant alleles and haplotype 2 [A-A-A-G] showed significantly higher levels of peak serum levels of isoniazid (INH), lower acetyl INH / INH ratio and lower INH clearance compared to wild types. In HLA alleles, there was no significant difference between patients with anti- tuberculosis drugs induced hepatitis and controls. These findings suggest that genetic variants in promoter and exons of NAT2 may increase the risk of anti- tuberculosis drugs induced hepatitis by modifying acetylation phenotypes and/or gene expression and HLA does not play significant role in the development of these events. Key Words: NAT2, Polymorphism, Anti-tuberculosis drugs, Hepatitis, Korean