Assoziation von Thiopurin-S-Methyltransferase- und NUDT15-Polymorphismen mit Azathioprin-induzierter Myelotoxizität bei chinesischen Patienten mit rheumatologischen Erkrankungen
Rheumatische Erkrankungen, gekennzeichnet durch Gelenkentzündungen und systemische Beteiligung, sind in China weit verbreitet. Azathioprin (AZA), ein Purinanalogon-Immunsuppressivum, wird zunehmend zur Behandlung dieser Erkrankungen eingesetzt. Seine klinische Anwendung wird jedoch durch unerwünschte Wirkungen, insbesondere Leukopenie, eingeschränkt. Diese Studie untersucht die Rolle genetischer Polymorphismen in Thiopurin-S-Methyltransferase (TPMT) und NUDT15 bei der Vorhersage von AZA-induzierter Myelotoxizität bei chinesischen Patienten mit rheumatologischen Erkrankungen.
Hintergrund und Rationale
Thiopurin-S-Methyltransferase (TPMT) ist ein Schlüsselenzym im Metabolismus von Thiopurinen, einschließlich AZA und 6-Mercaptopurin. Mutationen im TPMT-Gen können die Enzymaktivität reduzieren, was das Risiko schwerer Myelosuppression erhöht. Frühere Studien zeigen, dass die Häufigkeit von TPMT-Genvariationen in der chinesischen Bevölkerung bei etwa 0,9 % liegt. Trotz dieser niedrigen Prävalenz bleibt die Inzidenz AZA-induzierter Leukopenie bei chinesischen Patienten hoch (27,0 % bis 41,3 %). Diese Diskrepanz deutet auf weitere genetische Einflussfaktoren hin.
Aktuelle Forschungen identifizierten NUDT15 als ein weiteres, mit AZA-assoziierter Leukopenie verbundenes Gen. Der NUDT15-Polymorphismus rs116855232 (c.415C>T) korreliert mit Myelotoxizität bei Patienten mit akuter lymphoblastischer Leukämie und chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED). Bisher fehlen jedoch Daten zur Rolle von NUDT15-Polymorphismen bei rheumatologischen Patienten in China. Diese Studie analysiert die Allelfrequenzen von TPMT- und NUDT15-Polymorphismen sowie deren Assoziation mit AZA-induzierter Myelotoxizität in dieser Population.
Studiendesign und Methoden
Die Studie erfolgte am Quanzhou First Hospital der Fujian Medical University (China) nach ethischer Genehmigung und schriftlicher Einwilligung der Teilnehmer. Eingeschlossen wurden 70 Patienten mit rheumatologischen Erkrankungen (systemischer Lupus erythematodes [SLE], rheumatoide Arthritis [RA]), diagnostiziert nach Kriterien des American College of Rheumatology. Die Behandlung umfasste AZA (50 mg/Tag) plus Hydroxychloroquin (0,2 g, zweimal täglich).
Periphere Blutproben (2–3 mL) wurden entnommen und genomische DNA mittels EZBead Blood DNA Extraction Kit isoliert. Die Genotypisierung von TPMT p.Tyr240Cys (c.719A>G, rs1142345), NUDT15 p.Arg139Cys (c.415C>T, rs116855232) und NUDT15 p.Arg139His (c.416G>A, rs147390019) erfolgte per Sanger-Sequenzierung. Für rs1142345 wurden die Primer 5′-GGTTGATGCTTTTGAAGAACGAC-3′ (vorwärts) und 5′-TGCAAGACACATAGGCAATAATCT-3′ (rückwärts) verwendet; für rs116855232/rs147390019: 5′-AGCTTACCCAAATAAACACCCT-3′ (vorwärts) und 5′-TCAAATCTTCTCGGCCACCT-3′ (rückwärts).
Unter AZA-Therapie erfolgten wöchentliche Blutbildkontrollen im ersten Monat, anschließend monatlich, sowie monatliche Leberfunktionstests. Bei Leukopenie (Leukozyten <3,5 × 10^9/L) oder Thrombozytopenie (Thrombozyten <1,5 × 10^9/L) wurde die AZA-Dosis halbiert oder abgesetzt. Persistierende Zytopenie führte zum Therapieabbruch.
Ergebnisse
Die Variantenallelfrequenz von TPMT p.Tyr240Cys (rs1142345) betrug 1 %. Zwei Patienten (2,9 %) waren heterozygot für TPMT*3C, keine homozygoten Träger wurden identifiziert. Für NUDT15 p.Arg139Cys (rs116855232) waren 51 Patienten (72,9 %) homozygot Wildtyp (C/C), 18 (25,7 %) heterozygot (C/T) und einer (1,4 %) homozygot mutiert (T/T). NUDT15 p.Arg139His (rs147390019) wurde nicht beobachtet. Die Gesamtmutationsrate lag bei TPMT bei 1 % vs. 14 % für NUDT15 (p < 0,001).
Basisdaten der Patienten sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Geschlecht, Alter, Körpergewicht und Erkrankungstyp unterschieden sich nicht signifikant zwischen Patienten mit/ohne Myelotoxizität. Der durchschnittliche Body-Mass-Index (BMI) war bei Betroffenen jedoch signifikant niedriger (p < 0,001).
Von 70 Patienten waren 68 TPMT-Wildtyp (A/A); 27 (39,7 %) entwickelten Leukopenie unter AZA. Beide TPMT-Heterozygoten (A/G) zeigten eine Myelotoxizitätsrate von 50,0 %. Kein signifikanter Zusammenhang zwischen TPMT-Polymorphismen und Myelotoxizität wurde festgestellt (p = 0,973).
NUDT15-Polymorphismen korrelierten stark mit Myelotoxizität: Bei C/T-Trägern entwickelten 12/18 (66,7 %) eine Myelotoxizität vs. 15/51 (29,4 %) bei C/C. Der T/T-Patient zeigte Myelotoxizität. Die logistische Regression ergab ein 5,19-fach erhöhtes Risiko für Träger der c.415C>T-Variante (Odds Ratio [OR]: 5,19; 95 %-Konfidenzintervall [KI]: 1,65–16,29).
Diskussion
AZA wird zu aktiven Thioguaninnukleotiden metabolisiert, deren Akkumulation bei unzureichender TPMT-Aktivität Myelosuppression verursacht. Die niedrige TPMT-Mutationsrate (1 %) in asiatischen Populationen erklärt die fehlende Prädiktionskraft in dieser Studie. Hingegen beeinflusst der NUDT15-Polymorphismus c.415C>T die Hydrolyse von Nukleosiddiphosphatderivaten, was die myelotoxische Sensitivität erhöht. Die signifikant höhere Mutationsrate von NUDT15 (14 %) unterstreicht dessen klinische Relevanz.
Ein weiterer Risikofaktor war ein niedrigerer BMI, was auf eine mögliche Rolle des Ernährungsstatus hinweist. Hypothetisch könnten BMI-basierte Dosierungsanpassungen die Toxizitätsrate senken, jedoch sind weitere Studien erforderlich.
Fazit
Diese Studie zeigt, dass NUDT15 c.415C>T ein besserer Prädiktor für AZA-induzierte Myelotoxizität ist als TPMT*3C bei chinesischen rheumatologischen Patienten. Die höhere Prävalenz und signifikante Assoziation mit myelotoxischen Ereignissen unterstreichen die Notwendigkeit einer prätherapeutischen NUDT15-Genotypisierung. Zudem deuten BMI-bezogene Unterschiede auf modifizierbare Risikofaktoren hin. Diese Erkenntnisse könnten die personalisierte AZA-Therapie optimieren und Nebenwirkungen reduzieren.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000756