右美托咪定對胃癌手術患者認知功能及血清IL-6和PI3K/AKT表達的影響*

王根生，盧錫華，楊青存，崔亞萍，李長生

（鄭州大學附屬腫瘤醫院 麻醉科，河南 鄭州 450008）

胃癌的發病率位于所有惡性腫瘤的第4位，死亡率列于第2位。我國每年因胃癌而死亡的人數占所有由惡性腫瘤引起死亡總人數的近25%[1]。胃癌手術可有效改善患者生活質量，延長患者生命。但有研究表明，手術創傷、麻醉藥物等均會對患者免疫功能和認知功能產生影響，特別是行胃癌手術的患者多數為老年患者，麻醉手術對患者免疫功能和認知功能的影響更為顯著[2]。已有研究證實，右美托咪定對保護患者術后認知功能具有積極的作用[3]。但其減輕患者術后認知功能障礙（postoperative cognitive dysfunction,POCD）的機制研究仍是目前的研究熱點。本研究通過前瞻性分析右美托咪定對胃癌手術患者POCD及血清中IL-6及磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase,PI3K）/絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶（serine threonine-protein kinase,AKT）表達的影響，以期能夠為右美托咪定減輕患者術后POCD的機制研究提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究屬于前瞻性研究，選取2015年3月-2017年8月經我院外科確診并行胃癌切除術的患者80例，根據入院先后順序，采用隨機分層抽樣方法，將患者分為對照組和右美組，每組各40例。其中，對照組：男性16例，女性24例；平均（76.68±7.92）歲；TNM分期Ⅰ期18例，Ⅱ期22例；美國麻醉醫師協會（American Society of Anesthesiologists,ASA）ASA分級Ⅰ級24例，Ⅱ級16例。右美組：男性14例，女性26例；平均（78.31±8.26）歲；TNM分期Ⅰ期16例，Ⅱ期24例；ASA分級Ⅰ級27例，Ⅱ級13例。兩組患者在性別構成、年齡、TNM分期、ASA分級等基線資料對比，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 入選標準

①確診為胃癌且同意進行手術切除；②同意進行全身靜脈吸入復合麻醉；③患者知情同意參加本研究；④除外心力衰竭、先天性心臟病及其他嚴重系統性疾病；⑤除外對治療藥物過敏；⑥除外術前精神異常等。

1.3 處理方法

兩組患者術前禁食12 h，禁水4 h，均未給予術前用藥。麻醉誘導方法為：咪達唑侖（力月西，江蘇恩華藥業股份有限公司，生產批號20170502）0.03 mg/kg，靜脈推注；異丙酚（北京費森尤斯卡比醫藥有限公司，生產批號16LF8047）0.5～1.5 mg/kg，靜脈推注；阿曲庫銨（注射用苯磺酸阿曲庫銨，江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，生產批號17062822）0.2 mg/kg，靜脈推注；芬太尼（注射用枸櫞酸芬太尼注射液，宜昌人福藥業有限責任公司，生產批號1170316）2～4 μg/kg，靜脈推注。術中常規監測心率（heart rate,HR）、心電圖（electrocardiogram,ECG）、無創血壓（Non-invasive measurement of blood pressure,NIBP）、 有 創 血 壓（invasive measurement of blood pressure,IBP）、血氧飽和度（oxygen saturation,SpO2）、呼吸末二氧化碳（endtidal carbon dioxide,ETCO）及腦電雙頻指數（bispectral index,BIS）等指標，并根據患者術中情況給予血管活性藥：血壓低于術前基準線20%以下，靜脈單次推注多巴胺（鹽酸多巴胺注射液，武漢久安藥業有限公司，國藥準字H42020915）2 mg；心率低于60次/min時，靜脈單次推注阿托品（硫酸阿托品注射液，浙江瑞新藥業股份有限公司，國藥準字H33020465）0.5 mg。

1.3.1 對照組患者麻醉維持法 持續靜脈泵注異丙酚20～40 μg/（kg·min），瑞芬太尼（宜昌人福藥業有限責任公司，國藥準字H42022076）0.1～0.4 μg/（kg·min）；吸入七氟醚1%～2%；術中根據需要追加阿曲庫銨0.1 mg/kg。

1.3.2 右美組患者麻醉維持法 在此基礎上，持續靜脈泵注右美托咪定（江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，國藥準字 H20090248）0.2 ～ 0.5 μg/（kg·h）。右美托咪定平均用量為（1.96±0.37）μg/kg。

1.4 觀察指標

1.4.1 簡易精神狀態檢查表評分 簡易精神狀態檢查表（minimum mental state examination,MMSE）是檢測認知功能障礙的主要量表工具之一，目前已廣泛用于POCD檢測研究中，具有較好的信效度。量表最高分30分，MMSE受教育程度影響較大，當受試者如未受教育（文盲）且評分＜17分，受試者如為小學文化程度（受教育≤6年）且評分＜20分，受試者如為中學及以上文化程度（受教育＞6年）且評分＜24分時，可判定受試者為POCD，分數越低表示POCD越嚴重。本研究分別于術前1 d和術后1 d對患者進行MMSE問卷評分。

1.4.2 患者血清白介素6（interleukin6,IL-6）、PI3K及AKT表達水平 分別于麻醉誘導前（T0）、手術結束時（T1）、術后 24 h（T2）、術后 3 d（T3）采取患者靜脈血3 ml，靜置待血清分離后放置于離心機（3 000 r/min）離心10 min，取出上清液，置于-70℃冰箱備用。采用IL-6、人AKT、人PI3K ELISA試劑盒（上海廣銳生物科技有限公司）檢測血清中IL-6、AKT、PI3K表達水平，具體操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.5 統計學方法

數據分析采用SPSS 18.0統計軟件，計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較做t檢驗或重復測量設計的方差分析，計數資料比較做χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者MMSE評分比較

兩組患者術前MMSE評分比較，差異無統計學意義（P＞0.05），術后1d重測MMSE評分，兩組患者均較術前有所降低，但對照組患者評分更低于右美組患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組患者MMSE評分比較 （n =40，±s）

表1 兩組患者MMSE評分比較 （n =40，±s）

組別 術前1 d 術后1 d右美組 28.49±5.37 27.16±5.70對照組 28.87±5.76 24.37±5.58 t值 0.305 2.212 P值 0.761 0.030

2.2 兩組患者各時間點血清IL-6水平比較

兩組患者術前血清IL-6水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。右美組與對照組在T0、T1、T2及T3時間點IL-6水平比較，采用重復測量設計的方差分析，結果：①不同時間點間的IL-6水平有差異（F=7.841，P=0.000）。②右美組與對照組患者IL-6水平有差異（F=37.865，P=0.000），右美組與對照組相比IL-6水平較低，相對炎癥反應更輕。③右美組與對照組患者IL-6水平變化趨勢有差異（F=15.215，P=0.000）。見表 2。

表2 兩組患者各時間點血清IL-6水平比較（n =40，mmol/L，±s）

表2 兩組患者各時間點血清IL-6水平比較（n =40，mmol/L，±s）

組別 T0 T1 T2 T3右美組 77.35±11.41 81.38±11.82 84.71±10.27 80.67±13.57對照組 74.92±10.66 84.76±11.35 109.43±13.65 91.28±12.58

2.3 兩組患者各時間點血清PI3K、AKT表達水平比較

右美組與對照組在T0、T1、T2及T3時間點PI3K和AKT水平比較，采用重復測量設計的方差分析，結果：①不同時間點間的PI3K和AKT水平有差異（F=31.865和19.238，均P=0.000）。②右美組與對照組患者PI3K和AKT水平有差異（F=65.432和27.853，均P=0.000），右美組與對照組相比PI3K和AKT水平較低。③右美組與對照組患者PI3K和AKT水平變化趨勢有差異（F=10.918，P=0.000）。見表3。

2.4 MMSE評分與血清IL-6、PI3K、AKT表達水平的相關性

經過單因素相關分析，患者MMSE評分與血清IL-6、PI3K、AKT表達水平呈負相關（P＜0.05），相關系數分別為（r=-0.387、-0.277及-0.232，P=0.000、0.013 及 0.038）。

表3 兩組患者各時間點血清PI3K、AKT表達水平比較 （n =40，pg/L，±s）

表3 兩組患者各時間點血清PI3K、AKT表達水平比較 （n =40，pg/L，±s）

組別PI3K AKT T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3右美組 3.22±1.03 3.86±1.14 4.65±1.58 4.14±1.43 4.73±2.57 5.20±2.36 7.02±3.87 6.69±3.13對照組 3.47±1.14 4.22±1.33 9.72±3.26 8.67±2.95 4.97±2.88 5.46±2.75 10.32±3.34 8.56±4.02

3 討論

目前關于POCD的發病機制尚未明確，手術創傷、麻醉藥物、缺血血氧等均是手術麻醉患者出現POCD的危險因素[4]。關于POCD的發病機制經典理論之一即是神經炎性機制理論[5]。除此之外，還有基因理論、神經遞質改變理論等。在眾多神經炎癥因子中，IL-6是最具代表性的[6]。IL-6在機體免疫防御和炎癥反應中起著重要的作用，盡管不具有直接刺激相應細胞分泌其他細胞因子的功能，但可通過加強其他細胞因子而發揮其作用，進而對炎癥的發生發展起到促進的效果。PI3K/AKT信號通路在細胞調亡中起著重要的作用。也有研究證實，PI3K/AKT信號通路在手術創傷、麻醉藥物、缺血缺氧引起神經元損傷、血管性癡呆及POCD機制研究中處于重要的地位[7]。此外，右美托咪定作為臨床麻醉常用藥物，其對減少患者POCD發生率也有著積極的作用[8]。但關于該藥減少POCD發生率的具體作用機制尚未闡明。

本研究發現，應用右美托咪定的右美組患者，術后1 d MMSE評分較對照組患者為高，說明術中應用右美托咪定對于提高患者術后短期MMSE評分，減少POCD的發生，具有一定的作用。該結果與GE等[8]研究結論相一致。這也提示，在臨床工作中，如果患者情況允許，應適當加用右美托咪定，以減少患者發生POCD的概率。

本研究在觀察患者血清IL-6、PI3K、AKT表達水平發現，兩組患者術前血清IL-6、PI3K、AKT水平無差異，但仍較MENG[9]研究中的正常人群水平高，這可能是由于胃癌患者自身的腫瘤會直接、間接刺激分泌上述指標增高有關。李蘇明[10]認為，胃癌患者血清IL-6等炎癥因子水平增高與多種因素有關，胃癌細胞分泌的大量IL-α可刺激成纖維細胞和上皮細胞分泌IL-8。同時，惡性腫瘤自身也會直接分泌IL-6，過多的IL-6協同其他細胞因子可通過眾多調解途徑促使患者血清中PI3K、AKT水平增高。而在手術后，右美組患者血清IL-6、PI3K、AKT水平較術前有所升高，但幅度小于對照組患者，特別是術后24 h和術后3d，兩組患者比較有差異。本結果提示，右美托咪定可以有效減少患者血清中IL-6、PI3K、AKT的水平，這與SHEN M[11]在動物實驗中的結果較為類似。

本研究通過對MMSE評分與血清IL-6、PI3K、AKT表達水平進行相關分析，結果顯示，患者MMSE評分與血清IL-6、PI3K、AKT表達水平呈負相關，這一結果提示，患者血清IL-6、PI3K、AKT表達水平越高，則MMSE評分越低。PESCE[12]在一項關于2型糖尿病認知功能障礙的研究中指出，IL-6可由多種因素影響，上調淀粉樣前體蛋白（APP）、PI3K、晚期糖基化終產物受體（RAGE）等靶基因，促使β淀粉樣蛋白的生成。而β淀粉樣蛋白則可以與神經元表面RAGE相結合，損害神經突觸，產生神經毒性作用，同時也會使神經膠質細胞產生過多的增殖和遷移，使神經炎癥反應進一步放大，造成認知功能受損。此外，表達上調的PI3K也可以通過直接作用或間接上調AKT表達，促進細胞內鈣釋放，引起神經興奮性毒性，促使神經細胞凋亡，引起認知功能受損。本研究結果印證了這一點，隨著血清中IL-6、PI3K、AKT水平的升高，患者術后MMSE評分隨之下降。

綜合以上結果，胃癌患者血清中IL-6、PI3K、AKT水平與患者MMSE評分呈負相關，而右美托咪定可有效降低緩和血清中IL-6、PI3K、AKT水平，同時提高患者術后MMSE評分。由此推測，右美托咪定在減少胃癌患者術后POCD發生的作用機制中，與IL-6通過改變PI3K、AKT表達有密切的關系。但由于機體中存在眾多的細胞因子和炎性介質均會對PI3K、AKT產生影響，而PI3K、AKT的改變也會產生例如細胞增殖、遷移、凋亡等作用。本研究尚不能對右美托咪定是否確實是通過IL-6介導PI3K/AKT信號通路起到減少POCD發生，或是只通過該通路起作用下確切的結論，這還需要大量的對照研究及干預研究。

綜上所述，右美托咪定可有效保護胃癌患者術后認知功能，其機制可能與IL-6介導的PI3K/AKT信號通路有關。