Фармакогенетические маркеры в лечении больных туберкулёзом с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя

Введение

Несмотря на значительное улучшение эпидемиологической ситуации по туберкулёзу в мире и Российской Федерации, актуальным остаётся вопрос лечения больных туберкулёзом (ТБ) с множественной и широкой лекарственной устойчивостью возбудителя. Показатель эффективности лечения по-прежнему далёк от целевых значений: по данным ВОЗ, для российских больных с преширокой и широкой лекарственной устойчивостью (пре-ШЛУ/ШЛУ) в 2024 году он составил 54 % (при целевом уровне 80 %) [1]. Этот «разрыв» требует масштабных усилий по преодолению проблемы, и одним из направлений является разработка персонализированных стратегий ведения больных с учётом индивидуальных особенностей ответа на лечение [2, 3].

Предполагается, что фармакологический ответ на лечение в равных долях зависит от фенотипических (пол, возраст, масса тела, раса, характер туберкулёзного процесса, особенности питания, сопутствующие заболевания, иммунная дисфункция, межлекарственные взаимодействия) и от генетических факторов, определяющих активность ферментов и транспортёров, участвующих в биотрансформации противотуберкулёзных препаратов, медиаторов иммунного ответа. Выявление этих факторов (полиморфизмов в соответствующих генах) наряду с учётом фенотипических особенностей позволит подобрать оптимальные для пациента схемы и дозировки противотуберкулёзных препаратов (ПТП), улучшив результат лечения при минимальном риске токсических эффектов [4–7].

Состав современных режимов лечения туберкулёза резко отличается в зависимости от наличия МЛУ возбудителя. И если для лекарственно-чувствительного туберкулёза известен целый ряд потенциальных фармакогенетических маркеров [8–11], в клинической практике используется оценка типа ацетилирования (генотипа N-ацетилтрансферазы 2, ключевого участника метаболизма изониазида), то в отношении пациентов с МЛУ/ШЛУ возбудителя биомаркеры не изучены, персонализированная стратегия не разработана.

При поиске генетических полиморфизмов — кандидатов на роль фармакогенетического биомаркера — необходимо учитывать следующие условия: 1) участие кодируемого белка в фармакокинетике препарата (-ов); 2) связь между наличием полиморфизма и клиническим эффектом, риском нежелательных реакций (НР); 3) частота встречаемости в популяции (не менее 1 %); 4) возможность использования для коррекции дозы [5].

В «ядро» современных режимов химиотерапии МЛУ/ШЛУ туберкулёза входят так называемые препараты группы А — бедаквилин, линезолид, лево- или моксифлоксацин; коррекция дозы в первую очередь оправдана для линезолида и фторхинолонов. В метаболизме и выведении этих препаратов участвует целый ряд ферментов и транспортёров. Ключевыми из них являются изоформы цитохрома CYP3A4 и СYP3A5, которые участвуют в метаболизме линезолида и бедаквилина, и три основных белка транспортёра [12–14]: Р-гликопротеин, АТФ-связывающий кассетный транспортёр G2 и транспортёр органических анионов OATP B1 (ген SLCO1B1). Для каждого из этих белков известны кодирующие гены, мутации в которых могут быть связаны с изменением фармакологического ответа. Возможности использования этих сведений в практике врача-фтизиатра для прогнозирования и управления ответом на лечение остаются неизвестными.

Цель исследования: определить фармакогенетические маркеры, связанные с эффективностью и безопасностью лечения больных туберкулёзом с МЛУ возбудителя.

Методы

В проспективное когортное исследование включены 40 пациентов больных с МЛУ-, пре-ШЛУ-, ШЛУ-туберкулёзом без ВИЧ-инфекции, зарегистрированных на курс лечения с включением линезолида, фторхинолона и бедаквилина в 2023–2024 гг. в стационарах Государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулёзом Департамента здравоохранения города Москвы», 24 мужчины (60,0 %) и 16 женщин (40,0 %) в возрасте 19–66 лет (медиана 42 года, интерквартильный размах (ИКР) 32,2–48,0 лет). У 24 больных (60 %) ТБ выявлен впервые. Среди клинических форм преобладал инфильтративный ТБ (57,5 %); доля пациентов с диссеминированным ТБ составила 17,5 %, туберкулёмой лёгкого — 15 %, фиброзно-кавернозным ТБ и казеозной пневмонией — по 5 % (по 2 человека). Полости деструкции в лёгких определены у 29 больных (72,5 %), бактериовыделение на момент старта химиотерапии — у 28 чел. (70 %), при этом МЛУ возбудителя микробиологическими и молекулярно-генетическими методами определена у 23 (73 %) пациентов, пре-ШЛУ — у 7 (17 %), ШЛУ — у 4 человек (10 %). Сопутствующие заболевания имели место у 35 из 40 пациентов (87,5 %), преобладала патология центральной нервной системы (в виде энцефалопатии разного генеза, у 17 чел., 42,5 %), желудочно-кишечного тракта (32,5 %), опорно-двигательного аппарата (30 %), сердечно-сосудистой системы (25 %).

Режим химиотерапии формировали согласно актуальной версии клинических рекомендаций («Туберкулёз у взрослых» [15]) с учётом индивидуального спектра лекарственной чувствительности возбудителя, анамнестических данных о переносимости терапии, спектра и тяжести сопутствующей патологии; все пациенты в составе схемы лечения получали бедаквилин, линезолид и фторхинолоны (моксифлоксацин, или левофлоксацин, или спарфлоксацин), а также другие препараты, рекомендуемые в составе режима (циклосерин или теризидон, деламанид, протионамид, ПАСК, амикацин или капреомицин, карбапенемы). Спектр назначаемых ПТП представлен на рис. 1.

Рис. 1. Частота назначения различных противотуберкулёзных препаратов у 40 больных туберкулёзом органов дыхания (указана доля больных в %, получавших каждый препарат)

На основе анализа литературы и данных онлайн-базы знаний PharmGKB (https://www.pharmgkb.org/) определены однонуклеотидные полиморфизмы (single nucleotide polymorphisms, SNP) в генах CYP3A4, CYP3A5, ABCB1, SLCO1B1, ABCG2, связанные с фармакокинетикой основных ПТП для лечения МЛУ-туберкулёза (см. табл. 1), и доступные для тестирования методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ).

У всех пациентов однократно, независимо от сроков терапии осуществляли забор 3–5 мл венозной крови для фармакогенетического исследования. Методом ПЦР-РВ с использованием наборов производства ООО «НПФ Синтол» (Россия) определяли наличие целевых SNP генов белков-транспортёров: SLCO1B1 (rs4149056 или Т521С), ABCB1 (rs1045642 или C3435T, rs2032582 или G2677T, rs1128503 или C1236T), ABCG2 (rs2231142, C421A), а также ферментов семейства цитохрома CYP3A: CYP3A4 (rs2740574, A/G), CYP3A5 (rs776746, G/A). Срок наблюдения каждого пациента составлял не менее 6 месяцев (у 38 из 40 пациентов соответствовал длительности интенсивной фазы лечения).

Эффективность лечения оценивали по срокам прекращения бактериовыделения, наличию положительной клинико-рентгенологической динамики (закрытия полости распада); безопасность — по данным о частоте и спектре нежелательных реакций, наличие реакций 3–4 степени тяжести по критериям NCI Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) версии 5.0 (2017) [16]. Причинно-следственную связь реакции с приёмом определённого препарата в составе режима оценивали с помощью шкалы Наранжо и экспертной оценки. Определяли взаимосвязь показателей эффективности и безопасности с наличием и вариантом исследуемых SNP на основе одномерного анализа, с использованием критерия χ², точного критерия Фишера, расчёта отношения шансов (ОШ) и его 95 % доверительного интервала (95 % ДИ). Статистическую обработку данных проводили в среде IBM SPSS Statistics, версия 25.0.

Результаты

Интенсивная фаза лечения была успешно завершена с констатацией эффективности проводимой терапии у 37 из 40 пациентов (92,5 %) в сроки 6–9 месяцев; один пациент из трёх оставшихся умер от прогрессирования туберкулёзного процесса, двое продолжают лечение с коррекцией схемы и пролонгированием интенсивной фазы. Прекращение бактериовыделения отмечено у 25 из 28 больных — бактериовыделителей (89,3 %; 95 % ДИ 72,0–97,1 %) на сроках от 4 до 36 недель от начала химиотерапии (медиана 4 недели, ИКР 4–8 недель); полости распада закрылись у 23 из 29 пациентов (79,3 %; 95 % ДИ 61,3–90,5 %).

Нежелательные реакции зарегистрированы у 36 пациентов (70 %; 95 % ДИ 54,5–82,0 %), из них у 62,5 % больных (95 % ДИ 47,0–75,8 %) развились НР 3–4 степени тяжести, требующие отмены как минимум одного ПТП и коррекции схемы лечения. Всего зарегистрировано 50 случаев НР, от одной до шести на одного пациента. Спектр НР представлен на рис. 2.

Рис. 2. Спектр нежелательных побочных реакций (указано доля пациентов в % с развившимися реакциями)

Преобладали нейротоксические (у 13 чел., 32,5 %, преимущественно в виде периферической нейропатии) и гастроинтестинальные реакции (у 7 чел., 17,5 %), артралгии (у 12 чел., 30 %). В равной степени отмечали развитие гематологических и аллергических (по 4 случая, 10 %), а также нефро- и гепатотоксических реакций (по 2 пациента, 5 %). Клинически значимое удлинение интервала QTс (более 500 мсек) отмечено у 4 пациентов (10 %).

Результаты фармакогенетического тестирования (частота выявления различных вариантов исследуемых полиморфизмов) представлены в табл. 1.

Таблица 1. Частота выявления генетических полиморфизмов в исследуемой группе (40 больных туберкулёзом)

Установлено, что частота выявления исследуемых аллельных полиморфизмов варьировала от 8,1 % (для гена CYP3A4) до 77,8 % (для полиморфизма rs1128503 в гене Р-гликопротеина). Генотипы с мутацией в обеих аллелях гена (гомозиготной) встречались редко (2,7–19,4 %); предполагалось, что в этом случае фенотип соответствует наиболее значительному нарушению функции кодируемого белка.

Выявлена взаимосвязь показателей эффективности лечения с двумя фармакогенетическими маркерами: наличием гомозиготных полиморфизмов в генах цитохрома CYP3A5 (rs776746) и АТФ-связывающего кассетного транспортёра G2 (rs2231142).

Так, прекращение бактериовыделения зарегистрировано только у одного из трёх пациентов-бактериовыделителей с генотипом АА гена CYP3A5 rs776746 (33 %) против 100 % конверсии мокроты у 25 больных с «немутантным» вариантом генотипа (GG), р <0,01, ОШ=0,021 (95 % ДИ 0,001–0,77).

Ни у одного из пациентов, имеющих гомозиготную мутацию гена ABCG2 (rs2231142, генотип АА), не было достигнуто прекращение бактериовыделения в стандартные сроки интенсивной фазы химиотерапии (у одной пациентки бактериовыделение прекратилось после 9 месяцев лечения), в то время как у больных с генотипами AG и GG успешный исход лечения по микробиологическому критерию достигнут в 100 % случаев, р <0,01, ОШ=0,083 (95 % ДИ 0,01–0,98). Генотип АА гена ABCG2 rs2231142 был также связан с низкой частотой закрытия полости распада: 25 % против 75 % у пациентов с генотипами AG и GG, р <0,01, ОШ=0,083, 95 % ДИ 0,01–0,98 (рис. 3).

Рис. 3. Показатели эффективности лечения у больных с разными вариантами генотипа ABCG2 rs2231142

Ни один из исследуемых полиморфизмов не продемонстрировал статистически значимой взаимосвязи с общей частотой НР. При анализе возможных маркеров для отдельных типов реакций определена более высокая частота нейротоксических реакций у пациентов с генотипом GG («диким») гена ABCB1 rs2032582 (55,6 против 16,0 %) у больных с генотипами AG и AA, р=0,034, ОШ 6,3 (95 % ДИ 1,2–33,3). Фактором риска для гастроинтестинальных реакций служило наличие генотипа ТТ (гомозиготной мутации) в гене ABCB1 rs1128503 (50,0 против 10,0 %) у больных с генотипами CT и СС, р=0,045, ОШ=9,0 (95 % ДИ 1,22–66,2 %).

Кроме того, наблюдали тенденцию повышения риска гематологических реакций (анемии, лейкопении, тромбоцитопении) при наличии генотипа ТТ гена ABCB1 rs1045642 (33,3 % у больных с гомозиготным полиморфизмом против 3,3 % у больных с генотипами CC и CT); различия были статистически незначимыми — р=0,06 по критерию χ2, ОШ=14,5 (95 % ДИ 1,06–198,8 %). Наличие полиморфизма rs4149056 (генотипов СС или ТС) гена SLCO1B1, напротив, играло протективную роль: у больных с генотипом ТТ (отсутствием полиморфизма, «диким» вариантом) частота артралгий составила 45,5 %, у при наличии хотя бы одного «мутантного» аллеля случаев артралгии не отмечено (р=0,03 по точному критерию Фишера, ОШ=1,79, 95 % ДИ 1,23–2,56). Таким образом, в генезе НР наибольшее значение имели полиморфизмы генов белков-транспортёров, в частности, Р-гликопротеина.

Обсуждение

Проведённое исследование является поисковым в отношении комплекса фармакогенетических маркеров, применимых для современных режимов лечения больных МЛУ-ТБ. Более ранние единичные работы были посвящены изучению взаимосвязи отдельных полиморфизмов или с фармакокинетикой определённого препарата [13, 14], или с клиническими показателями эффективности и безопасности [17, 18]. В нашем исследовании не подтверждена взаимосвязь эффективности лечения и частоты НР с полиморфизмом CYP3A4 rs2740574, выявленная в работе Захарова А.В. и соавт. [17]; в то же время получены данные о потенциальной пользе ряда других биомаркеров, связанных с фармакокинетикой основных препаратов, которые применяются в современных режимах лечения МЛУ-ТБ. В частности, подтверждена роль полиморфизма CYP3A5, выявленная в работе Юнусбаевой М.М. и соавт. [18]. Главным результатом исследования является выявление генетического предиктора неэффективного лечения — полиморфизма в гене ABCG2 АТФ-связывающего кассетного транспортёра G. Ранее с этим SNP связывали только риск гепатотоксичности [19]. Учитывая полученные данные, обнаружение гомозиготного генотипа (АА) может ориентировать врача на более длительные режимы лечения.

Кроме того, выявлены аллельные полиморфизмы, связанные с риском значимых побочных реакций (для генов Р-гликопротеина и транспортёра органических анионов В1). Таким образом, определён возможный состав фармакогенетической панели, применимой для прогнозирования ответа на лечение и выработки оптимальной лечебной стратегии у наиболее сложной категории пациентов.

Данное исследование имеет ряд ограничений, связанных с его «пилотным», поисковым характером: в первую очередь, относительно малый объём выборки, во вторую, отсутствие анализа фенотипических факторов с потенциальным влиянием на исход лечения. Планируется продолжение работы с использованием большего объёма выборки, изучением прогностического значения полиморфизмов других ферментов и транспортёров, ассоциированных с эффективностью и безопасностью лечения больных туберкулёзом с МЛУ/ШЛУ возбудителя.

Заключение

Выявлены полиморфизмы генов CYP3A5 (rs776746, генотип АА) и ABCG2 (rs2231142, генотип АА), связанные с неблагоприятными результатами лечения больных МЛУ-ТБ. Определены генетические предикторы нейротоксических и гастроинтестинальных реакций при лечении больных с МЛУ возбудителя.

Полученные результаты применимы для выявления пациентов, нуждающихся в формировании индивидуализированных режимов лечения с целью подбора наиболее эффективной лечебной тактики, а также для ранней профилактики НР соответствующего типа.