DRD3基因多態(tài)性、術前焦慮與漢族術后疼痛患者阿片需求量的相關性研究

柯雪茹 雷 波 鞏瑞瑞 曹興華

術后疼痛程度和阿片類藥物需求在個體間存在較大的差異常導致術后鎮(zhèn)痛效果不盡人意，尋找穩(wěn)定、可靠的指標去預測個體術后疼痛和阿片類的反應，指導術后鎮(zhèn)痛治療一直是臨床關注的焦點[1,2]。盡管以往的研究表明術前的心理狀態(tài)、手術方式、性別等都可能是影響術后疼痛和阿片類藥物反應的因素，但這些已知的因素仍然不能很好地指導術后鎮(zhèn)痛治療。近年來研究表明一些基因多態(tài)性能顯著影響人群疼痛敏感度和鎮(zhèn)痛反應[3,4]。中樞多巴胺能通路是目前已知的影響疼痛感知、傳導、調控及阿片類藥物作用的主要通路，多巴胺能通路基因多態(tài)性是否影響到術后急性疼痛程度和阿片類藥物消耗尚未見報道。本研究探討漢族人群術后急性疼痛程度和阿片類藥物消耗與多巴胺D3受體基因多態(tài)性的關系，從遺傳角度去尋找預測術后疼痛和鎮(zhèn)痛的實驗室指標，為術后鎮(zhèn)痛個體化治療提供依據(jù)和理論基礎。

對象與方法

1.病例選擇：本研究選取2018年1～8月在新疆維吾爾自治區(qū)中醫(yī)醫(yī)院行擇期上腹部手術的漢族患者150例，其中，男性82例(54.7%)，女性68例(45.3%)，患者年齡20～60歲，平均年齡46.1±7.9歲，平均體重61.2±8.6kg。本研究通過筆者醫(yī)院倫理學委員會批準，所有入組患者或其家屬均已簽署知情同意書。納入標準：①ASAⅠ～Ⅱ級；②年齡20～60歲；③擇期上腹部手術，主要包括肝段切除術、胃癌根治術、Whipple手術等；④性別不限；⑤漢族。排除標準：①長期服藥史；②慢性疼痛患者；③不合作者；④手術后因并發(fā)癥3個月內再次手術者：⑤嚴重肝臟、腎臟功能障礙；⑥嚴重心臟、肺功能障礙；⑦抑郁癥患者；⑧其他精神神經(jīng)功能障礙。

2.儀器與試劑：PCR儀和臺式高速離心機購自美國Eppendorf公司，核酸純化試劑盒購自上海生工生物工程有限公司、Taq DNA聚合酶和限制性內切酶均購自寶日醫(yī)生物技術(北京)有限公司。

3.術前焦慮的評估：以行胃癌根治術或結直腸癌根治術的漢族患者為研究對象，采用狀態(tài)/特質焦慮問卷(state-trait anxiety inventory，STAI)，于術前1天對患者進行心理評估[5]。STAI是一份自我評價問卷，可直接反映焦慮患者的主觀感受，問卷中含有40個項目，能將狀態(tài)焦慮和素質焦慮的不同癥狀區(qū)分開來評估，評估結束后可將粗分根據(jù)相應公式轉換成標準分。狀態(tài)焦慮和素質焦慮水平的劃分按照以下方法進行：先將所得分數(shù)除以80計算焦慮指數(shù)，再按焦慮指數(shù)進行焦慮等級分組，<0.50為正常，0.50～0.59為輕度，0.60～0.69為中度，>0.69為重度。

4.術后鎮(zhèn)痛：所有患者均采用氣管內靜吸復合全身麻醉，術后將患者送入麻醉恢復室，拔出氣管插管，視覺模擬評分(visual analoguescale，VAS)為3分以上的患者給予自控鎮(zhèn)痛(patient controlled analgesia，PCA)：舒芬太尼0.4μg/ml 和鹽酸昂丹司瓊8mg溶解于250ml 0.9%氯化鈉注射液中，再正確接入靜脈輸注管線，按要求安裝好輸注裝置。在設置參數(shù)前清除該泵的所有歷史記錄并校準時間，設置負荷量為5ml，背景輸注速度為1ml/h，PCA單次劑量為0.5ml，鎖定時間為15min，記錄每個患者所用電子泵的序列號以備查驗。

5.資料收集及不良反應記錄：記錄患者年齡、性別、手術時間、切口長度、體重、身高等基本信息。術后鎮(zhèn)痛不良反應包括惡心、嘔吐、抽搐、呼吸困難、腹脹和頭暈等，分別記錄24、48h發(fā)生的不良反應。

6.基因型檢測方法：患者入手術室完成靜脈置管后采集所有靜脈血8ml加入EDTA抗凝的無菌真空管，標記編號后儲存于-20℃冰箱保存，用于外周血基因組DNA及進行SNP分析。采用聚合酶鏈式反應(PCR)分析DRD3 Ser9Gly基因多態(tài)性。具體實驗步驟：外周血 DNA 提取、純化和保存DNA、DNA濃度值測定、PCR擴增-瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產(chǎn)物、酶切和基因分型、瓊脂糖凝膠電泳檢測酶切產(chǎn)物、結果分析和統(tǒng)計。

結 果

1. 基因型檢測結果：150例患者中，不同基因型患者年齡、性別、體重等比較，組間比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。DRD3 Ser9Gly中Ser、Gly等位基因的分布頻率分別為 63.7%、36.3%，150例患者中Ser/Ser基因型患者59例(39.3%)，Ser/Gly基因型患者73例(48.7%)，Gly/Gly基因型患者18例(12.0%)，樣本分布符合Hardy-Weinberg遺傳平衡法則(χ2=0.251，P=0.882)，說明所選樣本人群具有一定代表性，處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(表1)。

表1 DRD3不同基因型人口學資料及臨床特征比較

2.術前不同焦慮水平與DRD3基因型的關系:分析不同術前焦慮水平與DRD3 Ser9Gly基因型分布之間的關系，可以發(fā)現(xiàn)各基因型患者術前焦慮水平比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，詳見表2。

表2 術前焦慮不同水平與DRD3 Ser9Gly基因型的關系分)

3.術前不同焦慮水平與術后阿片用量的關系：術前不同狀態(tài)焦慮和素質焦慮水平的病例，術后24h阿片用量比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，但術后48h阿片用量比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),詳見表3。

表3 術前不同焦慮水平與術后阿片用量的關系

與正常比較，*P<0.05

4.基因型與阿片類藥物使用劑量的關系：記錄并比較各基因型患者術后鎮(zhèn)痛的阿片用量。術后24h內，Ser/Ser基因型患者阿片鎮(zhèn)痛用量(0.016±0.006mg/kg)最高，其次是Ser/Gly基因型患者(0.011±0.004mg/kg)，Gly/Gly基因型患者阿片鎮(zhèn)痛用量(0.009±0.004mg/kg)最低。Gly/Gly和Ser/Gly型患者與Ser/Ser型患者比較，阿片鎮(zhèn)痛用量顯著降低，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。術后48h內，Gly/Gly和Ser/Gly型患者的阿片鎮(zhèn)痛用量同樣低于Ser/Ser型(P<0.05)，詳見表4。

表4 DRD3 Ser9Gly與患者術后阿片用量的關系

與Ser/Ser基因型比較，*P<0.05

5.術后患者不良反應發(fā)生率:患者在術后鎮(zhèn)痛過程中會出現(xiàn)不同程度的惡心、嘔吐、呼吸抑制等情況，經(jīng)PCA處理后均能耐受。DRD3 Ser9Gly各基因型相應總不良反應發(fā)生率，Ser/Ser型為28.8%，Ser/Gly型為24.7%，Gly/Gly型為27.8%，各組基因型間不良反應發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，詳見表5。此外，不同術前焦慮水平與不良反應發(fā)生率比較差異也無統(tǒng)計學意義(P>0.05，表6)。

表5 術后48h內DRD3 Ser9Gly與患者不良反應發(fā)生率[n(%)]

表6 術前焦慮不同水平與患者不良反應發(fā)生率[n(%)]

討 論

多巴胺能通路是臨床急性疼痛中啟動的生理應激系統(tǒng)。動物實驗和臨床研究發(fā)現(xiàn)中腦的多巴胺通過內源性疼痛調制系統(tǒng)影響到疼痛的感知、傳導及調控過程，邊緣系統(tǒng)的多巴胺通過獎賞環(huán)路參與阿片類藥物鎮(zhèn)痛、成癮及依賴[6～8]。多巴胺能系統(tǒng)在人體發(fā)揮作用主要是通過多巴胺受體和多巴胺轉運體實現(xiàn)。多巴胺受體3(DRD3)主要位于邊緣系統(tǒng)，多巴胺可通過激活中樞不同部位的多巴胺受體來影響疼痛信號的處理和阿片類藥物的作用[9,10]。

多巴胺受體3(DRD3)處于基因組3q13.3區(qū)域，DRD3 Ser9Gly基因多態(tài)性可引起第9個密碼子絲氨酸和甘氨酸互換，Ser9Gly多態(tài)性屬于編碼區(qū)的非同義突變，以往對于DRD3基因多態(tài)性的研究主要集中在Ser9Gly位點[11,12]。本研究結果顯示，150例患者中，各基因型的分布頻率為39.3%(Ser/Ser基因型)、48.7%(Ser/Gly基因型)、12.0%(Gly/Gly基因型)，Ser、Gly等位基因的分布頻率分別為63.7%和36.3%，樣本分布符合Hardy-Weinberg遺傳平衡法則(χ2=0.251，P=0.882)，說明所選樣本人群具有一定代表性，處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)。由于受試者地域、性別和樣本數(shù)量的不同，相關基因型的分布頻率與文獻比較會存在一定差異。

Jhun等[13]研究發(fā)現(xiàn)，DRD3基因多態(tài)性與鐮狀細胞貧血的急性疼痛發(fā)作有關，攜帶雜合子的患者不太容易出現(xiàn)急性疼痛危象。Potvin等[14]研究發(fā)現(xiàn)，DRD3基因多態(tài)性能夠影響慢性疼痛患者如纖維肌痛綜合征，偏頭痛患者的痛閾和下行疼痛抑制功能，導致痛覺過敏和疼痛擴散，與臨床前研究結果相似，Gly/Gly基因型患者的多巴胺受體活性較高，導致更高的熱痛閾值，從而降低痛覺過敏，而Ser/Ser基因型患者則需要加強疼痛護理。

本研究使用阿片類藥物的150例患者中，Gly/Gly基因型(18例)和Ser/Gly基因型(73例)患者阿片藥物劑量低于Ser/Ser基因型(59例)，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，表明攜帶Ser等位基因的患者，其疼痛較Gly基因型難以控制。上述結果與文獻報道基本一致，Gly/Gly基因型患者阿片鎮(zhèn)痛用量0.05)。術后鎮(zhèn)痛藥物可透過血-腦脊液屏障對孤束核、中樞呼吸化學感受器等部位進行刺激，使人體產(chǎn)生不良反應包括惡心、嘔吐、呼吸困難等，胃腸道刺激或內分泌調節(jié)也會導致不良反應，其發(fā)生機制比較復雜[15]。此外，由于受樣本量的限制，研究中難以準確觀察不同基因型之間不良反應的差異。

隨著基因和疼痛機制的研究不斷深入，以基因多態(tài)性為基礎的個體化疼痛治療已成為可能。通過術前對患者基因型進行檢測，將檢測結果作為指導鎮(zhèn)痛藥物用量的依據(jù)，選擇相關藥物類型和劑量，可減少治療中的盲目性，改善治療效果[16,17]。以基因多態(tài)性為依據(jù)的個性化治療在臨床上完全應用還有困難，但個體化基因鎮(zhèn)痛治療前景良好，給術后疼痛患者的基因治療帶來了希望。

焦慮可以影響疼痛，術前焦慮水平與術后疼痛存在關聯(lián)，本研究發(fā)現(xiàn)術前不同素質焦慮的水平的患者術后24h阿片鎮(zhèn)痛用量不同。焦慮與疼痛的調控機制或與某些共同基因的神經(jīng)調節(jié)有關，但詳細機制尚不清楚，還需要進一步研究。曾武雄[18]在圍術期進行抗焦慮干預后，發(fā)現(xiàn)治療可以有效減輕患者術后的疼痛程度和疼痛次數(shù)，從而減少術后哌替啶用量。Guqlielmo等[19]在一項針對美國成年人的調查中發(fā)現(xiàn)，45歲以上的關節(jié)炎患者中約1/3出現(xiàn)了焦慮或抑郁，其中焦慮的表現(xiàn)更加普遍，而且焦慮與疼痛的相關性要強于抑郁。Chang等[20]研究了1316例躁郁癥和焦慮癥患者以及135例對照，結果發(fā)現(xiàn)DRD3 Ser9Gly基因多態(tài)性與焦慮癥相關。然而，在另一項關于DRD3基因多態(tài)性與焦慮人格特質相關性的研究結果顯示，DRD3基因多態(tài)性與焦慮和抑郁等癥狀無相關性，該結果與本研究中DRD3基因型與患者術前焦慮水平未能產(chǎn)生相關性的結果一致，可能是樣本量太小或遺傳背景、種族差異等因素造成[21]。

綜上所述，本研究初步探討了DRD3基因多態(tài)性、術前焦慮與漢族術后疼痛患者阿片需求量的關系，為后續(xù)深入開展?jié)h族術后疼痛患者阿片藥物個體化用藥提供了參考，但本研究未詳細探討DRD3基因多態(tài)性影響阿片鎮(zhèn)痛用量的分子機制。此外，為更精確獲取DRD3基因多態(tài)性與阿片用量的關系，還需要加大樣本量進行深入研究進一步證實。