《The Pharmacogenomics Journal》:Risk of drug-induced liver injury in multiple system atrophy patients treated with KM-819 is potentially associated with the HLA-DPB1*05:01:01:01 allele
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KM-819是一种首创的Fas相关因子1(FAF1)抑制剂,在一项针对韩国多系统萎缩(MSA)患者的2期临床试验中进行了研究。在34名接受KM-819治疗的患者中,11名符合疑似药物性肝损伤(DILI)的病例定义,其中9名(26%)经独立肝脏裁定委员会(HAC
KM-819是一种首创的Fas相关因子1(FAF1)抑制剂,在一项针对韩国多系统萎缩(MSA)患者的2期临床试验中进行了研究。在34名接受KM-819治疗的患者中,11名符合疑似药物性肝损伤(DILI)的病例定义,其中9名(26%)经独立肝脏裁定委员会(HAC)裁定为与KM-819相关的DILI;而接受安慰剂的34名患者中未出现任何病例。9名经裁定的DILI病例中仅有6名可获得血液样本用于遗传学分析;因此,研究人员利用共16名接受KM-819治疗患者的DNA样本进行了探索性比较遗传学分析,其中包括6名可获得的DILI病例和10名无DILI的患者。全基因组测序(WGS)在所有6名DILI患者中鉴定出HLA-DPB1 * 05:01:01:01等位基因,而10名无DILI的患者中仅有1名携带该等位基因(p = 0.0009),提示HLA-DPB1 * 05:01:01:01与KM-819所致DILI之间存在潜在关联。在该发现队列中,HLA-DPB1 * 05:01:01:01对KM-819所致DILI的敏感性为100%,特异性为90.0%,阳性预测值(PPV)为85.7%,阴性预测值(NPV)为100%,尽管宽置信区间反映了样本量较小。鉴于样本量小、分析属探索性质,且同一队列同时用于发现和性能估计,这些发现应被视为产生假设的结果。因此,HLA-DPB1 * 05:01:01:01应被视为该韩国队列特异的候选风险标志物,在应用于临床风险分层之前,需要在更大规模、独立且种族多样化的队列中进行验证。
论文解读文章
一、研究背景与目的
多系统萎缩(multiple system atrophy, MSA)是一种罕见的、进行性神经退行性疾病,以自主神经功能障碍、帕金森综合征和小脑性共济失调为主要临床特征。目前该病尚无获批的疾病修饰疗法,临床管理仅限于对症治疗,存在巨大的未满足医疗需求。KM-819是一种首创的Fas相关因子1(Fas-associated factor 1, FAF1)小分子抑制剂。FAF1是促进α-突触核蛋白(α-synuclein)积聚和神经元死亡的关键介质,KM-819通过抑制FAF1,阻断caspase依赖性和非依赖性细胞死亡通路,发挥神经保护作用,同时促进α-突触核蛋白的自噬清除,因此被认为具有作为MSA疾病修饰疗法的潜力。
为评估KM-819治疗MSA的疗效和安全性,研究人员在韩国开展了一项名为KMCP-819-K102的随机、双盲、安慰剂对照2期临床试验(ClinicalTrials.gov ID: NCT05695378)。试验期间,34名接受KM-819的患者中有11名出现肝酶升高(包括天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和总胆红素),而安慰剂组未观察到此类升高,提示存在药物性肝损伤(drug-induced liver injury, DILI)风险。经独立肝脏裁定委员会(hepatic adjudication committee, HAC)审查,11例中9例被裁定为与KM-819相关的DILI。研究人员对性别、合并用药、用药时长等潜在因素进行了全面评估,但均未发现与DILI发生的明确关联。鉴于DILI已知涉及免疫和代谢等多种生物学机制,研究人员开展了全基因组测序(whole-genome sequencing, WGS),旨在从遗传学角度阐明KM-819相关DILI的潜在机制,寻找可能的遗传风险标志物。
二、主要技术方法
研究人员采用短读长二代测序(next-generation sequencing, NGS)技术(Illumina NovaSeq平台)对16名KM-819治疗患者(6名DILI患者和10名随机抽样的非DILI患者)进行全基因组测序,序列比对至GRCh38.p14人类参考基因组,使用GATK进行变异检测和过滤,SnpEff进行变异注释,并结合dbSNP和1000 Genomes Project数据库进行筛选。在初步筛选中发现HLA区域候选位点后,研究人员对11个HLA基因座(HLA-A、-B、-C、-DPA1、-DPB1、-DQA1、-DQB1、-DRB1、-DRB3、-DRB4和-DRB5)进行PCR扩增,采用长读长测序技术(PacBio Revio平台)实现第四字段水平的高分辨率等位基因分型。样本来自韩国CHA盆唐医疗中心(CHA Bundang Medical Center),基因组DNA提取和测序分析由Macrogen公司(韩国首尔)完成。统计分析使用双尾Welch t检验、双尾Fisher精确检验,R软件(版本4.4.2)用于计算比值比(OR)、95%置信区间(CI)和p值。
三、研究结果
1. 临床试验中DILI的发生情况
68名受试者按1:1比例随机分配至KM-819组(n=34)或安慰剂组(n=34)。KM-819组中11名患者符合疑似DILI的病例定义(ALT或AST升高至≥3倍正常上限(ULN),或ALP或总胆红素升高至≥2倍ULN),安慰剂组无病例发生。经HAC裁定,11例中9例被判定为与KM-819相关的DILI:1例未完全满足DILI标准,另1例缺乏包括胆红素在内的关键血液生化数据而无法裁定。
2. 遗传分析队列的构成
由于两名患者因健康状况恶化无法采血(病例2054和2066),一名患者拒绝采血(病例2075),9例经裁定DILI病例中仅6例(病例2013、2016、2025、2064、2067和2071)可获得血液样本用于遗传分析。6例DILI患者的DILI平均潜伏期为95.5天,平均峰值AST、ALT、ALP和总胆红素水平分别为14.5、18.0、2.9和5.5倍ULN,平均恢复时间(自初次DILI诊断至AST和ALT恢复至<3倍ULN)分别为139.0天和120.2天,6例均未发现肝损伤的其他替代病因。为避免将可能后续发展为DILI的患者错误分类,非DILI病例限定为接受KM-819治疗至少3个月的患者,排除因皮疹(n=2)、肺炎(n=2)、自行退出(n=3)及IRB决定后3个月内停药(n=5)的患者后,剩余13例合格非DILI患者中通过简单随机抽样选取10例进行WGS。
3. 候选基因的筛选与鉴定
探索性WGS分析中,研究人员筛选出在DILI患者中显著富集的变异(至少在6例DILI患者中的5例出现,且在10例非DILI患者中不超过1例,p值截断值为0.002)。共有6个基因满足p≤0.002的条件,包括ANKUB1、HLA-DPB1、COMMD2、PADI3、SCRN3和PLA2G4F。其中ANKUB1的p值最低(0.0001),但文献中无ANKUB1与DILI或其他药物不良反应相关的报道;COMMD2、PADI3、SCRN3和PLA2G4F同样缺乏与DILI关联的证据。相比之下,HLA-DPB1(p=0.0009)在ClinPGx数据库中被确认为与药物性肝毒性相关的已知基因,且该基因在ImmPort免疫学数据库中与免疫相关基因存在关联。综合已知的DILI关联性和免疫学证据,HLA-DPB1被选定为后续分析的候选基因。
4. 长读长测序确认HLA-DPB1 * 05:01:01:01等位基因
通过长读长NGS对11个HLA基因座进行高分辨率分型,所有6例DILI患者均携带至少一个HLA-DPB1 * 05:01:01:01等位基因(病例2025为该等位基因纯合子),而10例非DILI患者中仅1例(病例2002)携带该等位基因。HLA-DPB1 * 05:01:01:01是唯一在所有6例DILI患者中一致存在的等位基因。基于此,该等位基因对DILI的敏感性为100%(95% CI = 54.1–100%),特异性为90.0%(95% CI = 55.5–99.7%),PPV为85.7%(95% CI = 48.3–97.5%),NPV为100%(95% CI = 66.4–100%)。
5. HLA单倍型分析
对11个高多态性HLA基因座的分析显示,所有携带HLA-DPB1 * 05:01:01:01的患者均同时携带HLA-DPA1 * 02:02:02:01,这与既往研究中HLA-DPB1 * 05:01与HLA-DPA1 * 02:02在多个种群中连锁的报道一致。所有6例DILI患者均携带HLA-DPA1 * 02:02:02:01,而10例非DILI患者中仅4例携带。在韩国人群既往报道的9种频率>1%的包含HLA-DPB1 * 05:01的单倍型中,HLA-DRB1 * 15:01:01-DQA1 * 01:02:01-DQB1 * 06:02:01-DPA1 * 02:02:02-DPB1 * 05:01:01单倍型出现在3例DILI病例(2013、2016和2071)中,提示该单倍型可能赋予更高的KM-819诱导DILI易感性。
6. 等位基因频率分析
非DILI患者中HLA-DPB1 * 05:01:01:01等位基因频率为5.0%(20个等位基因中1个),显著低于韩国人群参考频率35.1%(p = 0.0034, OR = 0.097, 95% CI = 0.0023–0.6209);DILI患者中该等位基因频率为58.3%(12个等位基因中7个),高于参考频率但未达统计学显著(p = 0.127, OR = 2.584, 95% CI = 0.6975–10.4412),可能受限于小样本量。
四、讨论与结论
研究人员指出,HLA-DPB1 * 05:01等位基因在第四字段水平存在多个亚等位基因,但第二字段相同的等位基因编码相同蛋白,可能保留等效的抗原呈递功能,因此分析至第二字段(即HLA-DPB1 * 05:01)作为生物标志物可能更为合适。研究中鉴定的Val234Met(700G>A)变异位于肽结合槽之外,不太可能直接影响肽段或药物结合,可能作为连锁HLA单倍型或其他遗传变异的标志物。携带该变异的其他HLA-DPB1等位基因(如HLA-DPB1 * 19:01、22:01和29:01)或与HLA-DPB1 * 05:01属于同一P组(编码相同肽结合槽氨基酸序列)的等位基因(如HLA-DPB1 * 135:01)也可能与DILI风险增加相关,但本队列中未检出这些等位基因。
研究人员将HLA-DPB1 * 05:01的预测性能与已建立临床筛查方案的遗传标志物进行了比较:阿巴卡韦超敏反应相关HLA-B57:01筛查(敏感性100%,特异性96.9%)和卡马西平严重皮肤不良反应相关HLA-B15:02筛查(敏感性100%,特异性97%)。本研究中85.7%的PPV高于HLA-B*57:01的47.9% PPV,但研究人员强调这一较高的表观PPV可能反映了本研究病例对照设计中的富集效应,而非KM-819治疗人群中的真实DILI患病率,实际应用于治疗前筛查时PPV预计会显著降低。
HLA-DPB1 * 05:01在全球人群中的频率存在显著差异:东南亚(39%)和大洋洲(46%)较高,欧洲(1.9%)、北美(2.3%)、中南美洲(1.6%)和撒哈拉以南非洲(0.0%)较低;美国亚裔人群中为10.19%,白种人(2.04%)和西班牙裔(1.19%)中罕见。这一差异强调了在解读该等位基因作为候选风险标志物时考虑人群祖先的重要性。
既往研究已报道HLA-DPB1等位基因与多种药物的肝毒性相关,包括HLA-DPB1 * 01:01与阿莫西林、HLA-DPB1 * 10:01与英夫利西单抗所致DILI。特别相关的是,一项韩国研究将HLA-DPB1 * 05:01确定为异烟肼(INH)和利福平(RIF)所致肝毒性的风险因素(敏感性50.0%,特异性83.0%,PPV 55.6%,NPV 79.6%),与本研究结果一致。此外,HLA-DPB1 * 05:01还与慢性乙型肝炎感染及系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等自身免疫性疾病相关,但本研究中所有DILI患者入组前均无这些疾病,提示该关联独立于患者既有的自身免疫或感染状况。
关于机制,近期研究显示KM-819在大鼠、犬和人系统中高度稳定,葡萄糖醛酸化是主要代谢途径但总体代谢贡献有限。KM-819的高代谢稳定性提示KM-819本身可能参与免疫介导的反应,但该假说需要肽结合和T细胞活化研究等实验验证。此外,由于HLA-DPB1与HLA-DPA1形成异二聚体,特定的DPA1-DPB1单倍型可能影响KM-819相关DILI的易感性,本研究中6例DILI患者的配对HLA-DPA1等位基因分别为HLA-DPA1 * 02:02(3例)、HLA-DPA1 * 02:01(2例)和HLA-DPA1 * 01:03(1例)。
本研究存在多项局限性:样本量小、并非所有DILI和非DILI患者均完成基因分型、非DILI对照组选择可能存在偏倚、仅限于韩国人群、缺乏功能验证,以及同一16例患者队列同时用于发现HLA-DPB1 * 05:01:01:01并估计其敏感性、特异性、PPV和NPV,导致性能估计可能偏乐观且各估计值置信区间宽。鉴于研究的探索性质和有限样本量,未进行多重检验校正。
研究结论:HLA-DPB1 * 05:01可能代表KM-819诱导DILI的候选遗传风险标志物。这一产生假说的关联在临床应用前,需要在更大规模、独立且种族多样化的队列中进行验证,并结合功能学研究加以确认。