异烟肼可选择性作用于结核分枝杆菌，对静止期结核杆菌有抑制作用，对繁殖期结核杆菌有杀灭作用，因其穿透性强，故对细胞内外的结核杆菌均有作用，是全效杀菌剂。异烟肼的不良反应伴随剂量增加而发生率显著增加，主要为肝毒性（轻度一过性肝损害如转氨酶AST及ALT升高、黄疸等）及周围神经炎（多见于慢乙酰化者，且与剂量有明显关系）。异烟肼的主要代谢产物为N-乙酰异烟肼，N-乙酰异烟肼又可分解产生乙酰肼和异烟酸，这些代谢物基本上都失去抗结核作用。在使用异烟肼治疗中，乙酰肼的存在始终与肝毒性相伴。其肝毒性与异烟肼的代谢产物乙酰肼有关，快乙酰化者乙酰肼在肝脏积聚增多，易引起肝损害。

　　N-乙酰基转移酶是一种Ⅱ相药物代谢酶，催化多种药的乙酰化代谢。人类有两个编码N-乙酰基转移酶的基因，分别是NAT1和NAT2，两者具有87%的同源性。NAT1表达于大多数组织中，其中以红细胞和淋巴细胞中最为丰富，主要参与异烟肼、吡嗪酰胺、利福平、氨基水杨酸和对氨基苯甲酸等药的代谢 ；NAT2仅表达于肝脏和肠道，参与异烟肼、普鲁卡因胺、磺胺等20多种肼类化合物的乙酰化代谢。人群中N-乙酰基转移酶活性呈多态性分布，根据乙酰化表型的不同将人群划分为三类 ：慢型乙酰化代谢者、快型乙酰化代谢者和中间型乙酰化代谢者。其中，亚洲人群中慢型乙酰化代谢者的发生率为10% ～ 30%。

　　NAT1基因具有高度多态型，国际芳香胺N-乙酰基转移酶基因命名委员会已发布了28种NAT1的基因型，其中NAT1*4是NAT1的野生型等位基因。NAT1*20、NAT1*21、NAT1*23、NAT1*24、NAT1*25、NAT1*27与NAT1*4功能类似，而NAT1*14A、NAT1*14B、NAT1*15、NAT1*17和NAT1*22导致慢乙酰化表型，NAT1*10和NAT1*11导致酶活性升高。此外，还存在编码无酶活性的截短蛋白的基因型。通常将NAT1*10和NAT1*11纯合子和杂合子基因型视为快乙酰化代谢基因型，而其余等位基因的组合则被认为是慢乙酰化代谢基因型。因此，对NAT1基因进行分型不能局限于单个SNP，而应同时对多个SNP进行检测和分型。异烟肼受NAT1多态性影响最大，快乙酰化代谢型个体口服药物后，血浆半衰期为45 ～ 110分钟，而慢乙酰化代谢型个体服药后血浆半衰期可长达4.5小时。慢代谢型个体反复给药后易引起蓄积中毒，引起周围神经炎。FDA已将NAT1基因列为药物基因组生物标记。NAT2基因也具有高度多态性，国际芳香胺N-乙酰基转移酶基因命名委员会已发布87种NAT2基因型，其中NAT2*4是野生型等位基因，属快代谢型等位基因 ；已知的慢代谢型等位基因包括NAT2*5A、NAT2*5B、NAT2*5C、NAT2*5D、NAT2*5E、NAT2*5F、NAT2*5G、NAT2*5H、NAT2*5I、NAT2*6A、NAT2*6B、NAT2*6C、NAT2*6D、NAT2*6E、NAT2*7B、NAT2*12D、NAT2*14A、NAT2*17和NAT2*19。NAT2基因多态性通过降低酶的稳定性、改变酶与底物亲和力以及促使蛋白酶降解等方式影响NAT2的功能。临床上推荐检测的NAT2 SNP有rs1801280、rs1799930、rs1799931和rs1801279。目前FDA已将NAT2列为异烟肼个体化用药的基因组标记物，推荐在使用异烟肼前对NAT2基因型进行检测。建议降低NAT2慢代谢型（携带两个慢代谢型等位基因或单倍型）个体异烟肼的用药剂量以预防蓄积中毒和周围神经炎 ；中间代谢型（携带一个慢代谢型等位基因和一个快代谢型等位基因）和快代谢型（具有两个快代谢型等位基因）者可应用异烟肼常规剂量治疗。