《Frontiers in Pharmacology》：The relationship of homocysteine and its redox forms with renal toxicity after high-dose methotrexate treatment in patients with leukemia or lymphoma
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背景：高剂量甲氨蝶呤（HD-MTX）化疗抑制二氢叶酸还原酶，导致同型半胱氨酸代谢受损、水平升高及相关临床不良反应。目前研究多监测总同型半胱氨酸（tHcy）水平，但其毒性机制尚不清楚。目的：鉴于HD-MTX毒性与氧化应激相关，本研究旨在分析tHcy及其氧化还原形
背景：高剂量甲氨蝶呤（HD-MTX）化疗抑制二氢叶酸还原酶，导致同型半胱氨酸代谢受损、水平升高及相关临床不良反应。目前研究多监测总同型半胱氨酸（tHcy）水平，但其毒性机制尚不清楚。目的：鉴于HD-MTX毒性与氧化应激相关，本研究旨在分析tHcy及其氧化还原形式与肝/肾功能指标的相关性，并评估其对肝毒性和肾毒性的判别能力。方法：收集89例接受HD-MTX治疗的白血病或淋巴瘤患者（38例成人，51例儿童）的310份血样。于化疗后42、72和96 h测定tHcy、游离还原型同型半胱氨酸（Hcy）、游离氧化型同型半胱氨酸（HHcy，同型胱氨酸）浓度及Hcy浓度与HHcy浓度比值（Hcy/HHcy）。采用广义估计方程（GEE）评估tHcy相关氧化还原形式与肝/肾功能指标的关联，并比较毒性组与非毒性组间浓度差异。应用受试者工作特征（ROC）曲线分析评价相关指标对HD-MTX相关毒性的判别能力。结果：在儿童患者中，Hcy/HHcy与肌酐（CR）呈显著负相关（P < 0.028），tHcy与丙氨酸氨基转移酶（ALT）、总胆红素（TB）和直接胆红素（DB）呈显著负相关。成人患者未观察到显著关联。与对照组相比，肾损伤组在42 h时Hcy和HHcy水平差异显著（P < 0.05），72 h时Hcy及96 h时HHcy差异显著。肝损伤组未观察到显著差异。42 h时HHcy、tHcy和Hcy/HHcy均对肾损伤表现出良好判别能力，其中HHcy的曲线下面积（AUC）为0.817（95% CI：0.702–0.932，P < 0.01）。72 h和96 h时tHcy对肝损伤和肾损伤表现出反向判别能力。结论：HD-MTX治疗后tHcy氧化还原状态改变，尤其是HHcy水平和Hcy/HHcy变化，可能与肾功能变化相关，并可能对识别HD-MTX相关肾毒性患者具有潜在价值。
研究背景：高剂量甲氨蝶呤（HD-MTX）是急性淋巴细胞白血病（ALL）、恶性淋巴瘤和骨肉瘤等标准治疗之一，但常伴肾毒性、黏膜炎、肝毒性和神经毒性。MTX主要经肾以原形排泄，少量在肝代谢为7-羟基甲氨蝶呤（7-OH-MTX）；后者经肾清除较慢，且在酸性环境中溶解度仅为MTX的1/3～1/5，易在肾小管结晶沉淀而致肾损伤。肾毒性削弱清除，延长毒性浓度暴露，加重非肾不良事件，严重可致死亡。MTX药动学和药效学变异大、治疗窗窄，需治疗药物监测。MTX抑制二氢叶酸还原酶（DHFR），减少还原叶酸；5-甲基四氢叶酸参与tHcy向甲硫氨酸转化，故HD-MTX干扰同型半胱氨酸代谢并使tHcy升高。同型半胱氨酸为小分子氨基硫醇，可通过增加活性氧（ROS）和氧化自由基诱导内皮损伤，并与心血管、神经、糖尿病和肿瘤等疾病相关。既往多监测总同型半胱氨酸（tHcy），但其毒性机制不清；tHcy是游离还原型Hcy、游离氧化型HHcy及结合型的混合物，Hcy/HHcy动态平衡破坏被视为慢性氧化应激指标。HD-MTX可诱导氧化应激和凋亡，MTX相关肝、肾损伤与氧化损伤和炎症反应相关。尚无研究用Hcy/HHcy探讨HD-MTX化疗毒性。故研究人员分析tHcy、Hcy、HHcy和Hcy/HHcy与肝/肾功能指标的相关性，比较损伤组与正常组差异，并用受试者工作特征（ROC）曲线评价其判别肝、肾毒性的能力。
研究人员开展单中心研究，纳入2024年6月至2025年8月河北医科大学第二医院接受HD-MTX的89例淋巴瘤或ALL患者（38例成人、51例儿童），收集310份血样；儿童剂量2–5 g/m
2，成人1–5 g/m
2；于42、72、96 h采血，按常见不良事件评价标准（CTCAE）v5.0定义肝、肾毒性；用广义估计方程（GEE）评估关联并比较组间差异，用ROC评估判别能力。结论为儿童Hcy/HHcy与肌酐（CR）负相关，tHcy与丙氨酸氨基转移酶（ALT）、总胆红素（TB）、直接胆红素（DB）负相关；成人无显著关联；肾损伤组多个时间点Hcy、HHcy有差异，肝损伤组无显著差异；42 h HHcy、tHcy、Hcy/HHcy对肾损伤判别较好，tHcy在72、96 h对肝/肾损伤呈反向判别。该研究提示HD-MTX后tHcy氧化还原状态，尤其HHcy和Hcy/HHcy，可能与肾功能变化相关，并可能有助于识别HD-MTX相关肾毒性。
主要关键技术方法：研究为单中心队列，样本来源为河北医科大学第二医院接受HD-MTX的淋巴瘤或ALL患者，共89例、310份EDTA抗凝外周血，采血时点为42、72、96 h。采用HFCF-UF装置联合NEM和Hcy-D4-NEM内标防止硫醇自氧化，超滤后用高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）测定Hcy和HHcy；血浆tHcy用酶循环法测定，并完成方法学验证。统计采用GEE模型，调整性别、年龄、身高、体重、基线肝肾功能、MTX浓度、HD-MTX剂量和延迟排泄，并以错误发现率（FDR）校正多重比较；用ROC曲线计算曲线下面积（AUC）、95% CI和最佳阈值。
研究结果：
3.1 样本特征（Sample characteristics）：共89例、310份样本；42 h 143份（肾毒性12、肝毒性52），72 h 110份（17、23），≥96 h 57份（11、12）；列出年龄、体重、身高、体表面积（BSA）、性别、CR、肌酐清除率（CCR）、ALT、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、TB、DB、间接胆红素（IB）、延迟排泄、MTX浓度、疾病分类和剂量等中位数；儿童CCR用Schwartz公式，成人用指定公式。结论是样本覆盖不同时间点且毒性事件数量有限。
3.2 相关性分析结果（The correlation analysis results）：GEE显示儿童Hcy/HHcy与CR显著负相关（P=0.004，FDR-P=0.028，95% CI：?0.012～?0.002）；tHcy与ALT（95% CI：?6.151～?0.624）、TB（?0.387～?0.070）、DB（?0.270～?0.041）显著负相关（FDR-P<0.05）；成人无显著关联。结论是儿童中tHcy相关氧化还原形式与部分肝肾功能指标相关。
3.3 组间差异分析结果（Inter-group difference analysis result）：42 h肾损伤组Hcy（FDR-P=0.039）和HHcy（FDR-P=0.003）显著差异，HHcy升高；72 h仅Hcy差异（FDR-P=0.003）；96 h HHcy差异（FDR-P<0.001）；肝损伤组与正常组无显著差异。结论是肾损伤与Hcy/HHcy时间依赖变化有关。
3.4 ROC曲线分析结果（ROC curve analysis results）：42 h HHcy对肾毒性判别良好，AUC=0.817（95% CI：0.702–0.932，P<0.001）；tHcy 42 h AUC=0.681；Hcy/HHcy原始AUC=0.232，反向调整后AUC=0.768（95% CI：0.628–0.908，P=0.002）；72 h和≥96 h tHcy对肾毒性AUC分别为0.761和0.812；对肝毒性，72 h和≥96 h tHcy AUC分别为0.654和0.715，呈反向判别。结论是不同形式在不同时间点对肾/肝毒性判别模式不同。
讨论部分总结：儿童tHcy与ALT、TB、DB负相关，成人无；本研tHcy与CR、CCR无显著关联，可能与样本量及未纳入基线tHcy有关；首次发现儿童Hcy/HHcy与CR负相关，提示HHcy可能与肾功能变化相关，需独立队列验证；监测tHcy氧化还原形式可为临床提供补充信息。不同时间点横断面显示tHcy 42–72 h升高、72–96 h下降；机制上HD-MTX抑制DHFR、干扰叶酸代谢和tHcy再甲基化，早期tHcy、Hcy、HHcy升高，部分Hcy氧化为HHcy；72–96 h亚叶酸钙（CF）解救后甲硫氨酸循环恢复、tHcy下降，延迟清除者持续氧化应激使HHcy缓慢上升、Hcy下降、Hcy/HHcy持续下降；但未直接测氧化应激，机制待验证。组间差异显示既往肝损伤组tHcy降低、肾损伤组升高，本研趋势一致但GEE调整后无显著差异，提示受个体差异和临床因素影响；HD-MTX相关肾毒性可能与tHcy相关氧化还原形式的时间依赖变化有关。ROC分析提示tHcy生物标志物价值因靶器官、疾病阶段和监测时间而异；本研tHcy对肝毒性在72 h和≥96 h呈反向判别，低tHcy与肝毒性发生相关，与既往肝损伤低tHcy报道一致；肾损伤方面tHcy几乎完全由肾小管重吸收，慢性肾脏病（CKD）清除率约下降30%，本研42 h HHcy、tHcy、Hcy/HHcy判别较好，72 h和≥96 h HHcy及Hcy/HHcy判别下降而tHcy较稳定，提示不同形式在不同阶段判别模式不同，早期HHcy和Hcy/HHcy可能与氧化还原状态及氧化应激过程相关，后期tHcy更多反映Hcy代谢和清除变化，属探索性分析。局限性包括无基线tHcy/Hcy/HHcy；样本量较小、临床背景异质、部分混杂未系统收集；多时间点横断面且样本量随时间下降、患者重叠不完整，限制纵向解释并可能引入后期选择偏倚；肾毒性事件少（42 h 12例、72 h 17例、≥96 h 11例），ROC无内部验证，CTCAE≥1可能纳入轻度或短暂异常，未按严重程度分层。
研究结论翻译：总之，本研究表明同型半胱氨酸氧化还原形式与HD-MTX化疗后肝毒性和肾毒性存在差异关联。儿童患者中Hcy/HHcy与CR相关，tHcy与ALT、DB、TB相关；肾毒性在多个时间点观察到Hcy和HHcy显著组间差异。ROC分析进一步支持42 h tHcy、HHcy和Hcy/HHcy对肾损伤的判别能力，而tHcy在较晚时间点对肝毒性呈反向判别能力。这些发现提示，除tHcy水平外，监测tHcy氧化还原形式可能具有潜在临床价值，HHcy和Hcy/HHcy可能与HD-MTX相关肾毒性相关，并可能对肾损伤具有潜在判别价值。
