CYP3A4*1G、COMT val158met、OPRM1A118G基因多態性對胃癌患者術后舒芬太尼鎮痛效應的影響

承華薇，曾 蓉，李冬冬

0 引言

胃癌手術作為腹部大手術，患者術后疼痛較為劇烈，術后疼痛處理更是臨床個體化治療的重要關注點，直接影響患者術后的快速康復。目前胃癌術后疼痛藥物治療效果不容樂觀，一方面與手術類型有關，另一方面與阿片類藥物鎮痛的個體化差異有關。隨著近年來藥物基因組學的研究，已有研究表明，基于藥物代謝酶、受體及靶標等多個環節調控的基因多態性可能是導致阿片類藥物治療中藥效和不良反應個體差異的關鍵因素。研究表明，CYP3A4*1G、COMTval158met、OPRM1A118G的基因多態性與阿片類藥物的鎮痛治療效果密切相關[1]。目前，針對以上3種基因對術后疼痛治療藥物的影響的研究多集中于阿片類藥物嗎啡或芬太尼[2]，并且多數研究僅針對單個基因多態性進行分析，但單個基因的突變不足以影響整個基因背景對藥物效能的作用，因此，本研究同時對CYP3A4*1G、COMTval158met、OPRM1A118G的基因多態性對胃癌術后疼痛患者舒芬太尼作用效應的影響進行分析，旨在為術后疼痛治療提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2019年7月至2019年12月在安徽省腫瘤醫院行全胃切除術的患者共計70例。納入標準：①年齡≥18歲;②美國麻醉醫師學會(ASA)分級為Ⅰ級或Ⅱ級;③意識清楚，會使用術后患者自控鎮痛(Patient controlled analgesia，PCA)裝置;④同意簽署知情同意書。排除標準：①血常規、凝血功能障礙者；②對阿片類藥物有成癮史者。

1.2 給藥方法 所有患者清醒后拔除氣管導管，入麻醉恢復室觀察，先采用數字疼痛強度量表(Numerical rating scale,NRS)對患者的疼痛進行初步評估，0分為無痛，1～3分為輕度疼痛，4～6分為中度疼痛，7～10分為重度疼痛。當NRS>3分時，靜脈注射舒芬太尼5 μg，NRS為1～2分時，連接電子鎮痛泵(型號：YZB/國5671-2011，新鄉市駝人醫療器械有限公司)為患者行PCA。鎮痛泵藥液配方：枸櫞酸舒芬太尼注射液(宜昌人福藥業有限責任公司，50 μg:1ml)150 μg+注射用鹽酸托烷司瓊(海南靈康藥業集團服份有限公司，5 mg) 10 mg，加生理鹽水稀釋至150 ml。背景輸注速率1.0 ml/h，患者自控劑量為0.4 ml/次，鎖定時間15 min，維持靜息狀態下NRS<3分。記錄患者術后24 h、48 h心率(HR)、血壓(BP)及血氧飽和度(SpO2)。

1.3 基因檢測方法 抽取所有患者外周血2 ml置于EDTA抗凝管，利用Ezup柱式血液基因組DNA抽提試劑盒(上海生工Sangon Biotech)對樣品進行DNA提取，通過聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction，PCR)擴增，瓊脂糖電泳檢測，膠回收等步驟，對擴增的PCR產物進行檢測及純化，使用3730XL測序儀(美國ABI公司)對PCR產物進行測序。

具體步驟：CYP3A4*1G(即CYP3A4 rs2242480)的上游引物5′-AAATGCTTATTGTTAGATGCCACT-3′，下游引物 5′-GGGATTTGAGGGCTTCACTTA-3′；COMTval158met(即COMTrs4680)的上游引物5′-CCTACTGTGGCTACTCAGCTGTG-3′，下游引物5-′TGGGTTTTCAGTGAACGTGG-3′；OPRM1A118G(即OPRM1rs1799971)的上游引物5′-CACTGATGCCTTGGCGTACT-3′，下游引物5′-CACGCACACGATGGAGTAGAG-3′。采用一代(Sanger)測序方法對上述基因型進行檢測。PCR反應體系共25 μl，DNA模板2 μl，上、下游引物各1 μl，Taq酶0.2 μl；PCR反應條件：95 ℃預變性5 min，94 ℃變性30 s，58 ℃退火30 s，72 ℃延伸60 s，共38個循環，72 ℃修復延伸10 min。取PCR擴增產物5 μl，置于1%瓊脂糖凝膠電泳，以核酸genefinder染料為染色劑，上機電泳(150 V，100 mA，20 min)。使用限制性內切酶對產物進行酶切，并于蛋白核酸測定儀中觀察酶切結果。

1.4 觀察指標 ①采用視覺模擬評分法(VAS)對各基因型患者術后24h的疼痛進行評分，一條10 cm的橫線，一端為0分，另一端為10分，中間部分表示不同程度的疼痛：0～3分表示輕微疼痛，能夠忍受；4～6分表示疼痛影響睡眠，尚能忍受；7～10分表示疼痛影響食欲和睡眠，難以忍受；患者根據自身的疼痛感覺在橫線上標注最符合的疼痛位置[3]。②記錄患者術后24 h的舒芬太尼用量。③觀察患者術后24 h的不良反應發生情況。

2 結果

2.1 患者一般資料及基因型分析 三個位點各基因型頻率均符合Hardy-Weinberg平衡(CYP3A4*1G：χ2=0.53，P>0.05；COMTval158met：χ2=1.74，P>0.05；OPRM1A118G：χ2=0.75，P>0.05)，表明受試人群具有群體代表性。見表1。CYP3A4*1G、COMTval158met、OPRM1A118G的各基因型患者例數、性別分布、ASA分級比較差異有統計學意義(P<0.05)，年齡、BMI比較差異無統計學意義(P>0.05)。

表1 患者一般資料及基因型分析

2.2 各基因型患者術后24 h VAS評分比較CYP3A4*1G的3種基因型患者術后24 h VAS評分差異有統計學意義(P<0.05)，CC型患者的VAS評分高于CT型和TT型患者；COMTval158met的3種基因型患者術后24 h VAS評分差異有統計學意義(P<0.05)，AA型患者的VAS評分顯著高于GG型和GA型患者；OPRM1A118G的3種基因型患者術后24 h VAS評分差異有統計學意義(P<0.05)，AA型患者的VAS評分高于GG型和GA型患者。見表2。

表2 各基因型患者術后24 h VAS評分比較

2.3 各基因型患者術后24 h鎮痛藥物使用量分析 各基因型患者術后24 h的鎮痛藥物使用量比較，CYP3A4*1G的3種基因型患者術后24 h鎮痛藥物使用量差異有統計學意義(P<0.05)，兩兩比較，CC型患者術后24 h鎮痛藥物使用量多于CT型患者，少于TT型患者，且CT型與CC型比較、TT型與CC型比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；COMTval158met的3種基因型患者術后24 h鎮痛藥物使用量差異有統計學意義(P<0.05)，兩兩比較，GG型患者術后24 h鎮痛藥物使用量多于GA型患者，少于AA型患者，且GA型與GG型比較、AA型與GG型比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；OPRM1A118G的3種基因型患者術后24 h鎮痛藥物使用量差異有統計學意義(P<0.05)，兩兩比較，GG型患者術后24 h鎮痛藥物使用量少于GA型和AA型患者，且GA型與GG型比較、AA型與GG型比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 各基因型患者術后24 h鎮痛藥物使用量比較

2.4 各基因型患者術后不良反應比較 所有患者術后不良反應類型主要包括：血壓降低、惡心嘔吐、頭暈、胸悶，本研究中CYP3A41*G基因CC型

患者45例，6例(13.2%)出現不良反應；CT型患者21例，5例(23.8%)出現不良反應；TT型患者4例，1例出現不良反應，3種基因型的不良反應比較，差異均無統計學意義。COMTval158met基因GG型患者43例，9例出現不良反應；GA型患者21例，3例出現不良反應；AA型患者6例，均未出現不良反應；OPRM1A118G基因GG型患者5例，1例(20%)出現不良反應；GA型患者30例，4例(13.3%)出現不良反應；AA型患者35例，7例(20%)出現不良反應。見表4～表6。

表4 CYP3A41*G型患者不良反應發生情況比較[例(%)]

表5 COMTval158met型患者不良反應發生情況比較[例(%)]

表6 OPRM1 A118G型患者不良反應發生情況比較[例(%)]

3 討論

本研究探討了CYP3A4*1G、COMTval158met、OPRM1A118G的基因多態性在胃癌患者術后疼痛藥物治療方面的作用。細胞色素P450氧化酶(Cytochrome P450 enzyme，CYP)主要存在于肝臟微粒體中，它是由一組結構和作用相似的同工酶組成的B族細胞色素酶系。CYP3A4是CYP基因家族最重要的成員之一。近年來，國內外學者相繼報道了CYP3A4基因存在多態性，已鑒定出其等位基因大約超過40個[4]。有研究者發現，CYP3A4*1G是CYP3A4的等位基因，在中國漢族人群中的發生頻率高達22.1%～37%[5]，CYP3A4*1G影響CYP3A4酶活性，在中國人中存在較高突變頻率(0.221)[6]，因此，我們推測臨床上使用舒芬太尼的劑量差異原因可能是由于CYP3A4代謝酶基因多態性影響了CYP3A4酶活性或酶蛋白表達。兒茶酚胺氧位甲基轉移酶(Catechol-O-methylthransferase，COMT)是體內兒茶酚胺的主要代謝酶，用于調控機體產生多巴胺在內的兒茶酚胺類物質和腦啡肽的水平，COMT催化兒茶酚胺第3位羥基甲基化，參與去甲腎上腺素、腎上腺素與多巴胺的代謝。COMT基因多態性與人體的疼痛調節機制存在密切關系[7]。在COMT基因編碼區有6個SNP，其中COMTval158met的頻率>40%，其他SNPs的頻率都小于15%[8]。研究顯示，COMTval158met是COMTSNPs中最具有功能意義的突變，突變(AA)使得COMT酶熱穩定性降低，改變兒茶酚胺的代謝，使疼痛敏感性增加，從而降低人體對疼痛的耐受力[9]。COMTval158met基因多態性決定了人們對疼痛的感知和個體對疼痛的承受能力及反應的方式。阿片類藥物的鎮痛療效及不良反應發生主要是作用于δ、κ及μ 3種阿片受體，其中μ受體是內源性和外源性阿片物質鎮痛、耐受、依賴等效應的關鍵性靶點，由μ受體基因(OPRM1)編碼。OPRM1A118G突變是最常見及報道最多的功能性基因，研究表明，其基因突變降低各種阿片類藥物效能，攜帶GG型的患者需要更多的阿片類藥物止痛[10]。也有研究顯示，OPRM1A118G突變會使患者鎮痛效應增強[11]。

本研究結果顯示，具備CYP3A4*1G突變型純合子TT型，COMTval158met突變型純合子AA型和OPRM1A118G突變型純合子AA型患者術后24 h所需鎮痛藥物劑量較高。以上結果與Zhang等[12]在對CYP3A4*1G基因多態性對芬太尼術后鎮痛效應的實驗中發現攜帶突變型純合子AA型患者術后PCA芬太尼用量較少結論不同，據他推測可能是由于CYP3A4*1G第82 266位的2個等位基因堿基突變導致CYP3A4代謝活性降低，從而芬太尼鎮痛效應增強。COMTval158met基因突變改變了COMT酶活，同時使中樞內多巴胺系統過度活躍，腦啡肽生成減少，疼痛敏感性增高[13-14]，與本研究結果一致。本研究OPRM1A118G的基因突變對疼痛敏感性的影響，與前人存在研究結果不一致。Yao等[13]的研究結果顯示，攜帶OPRM1A118G野生型患者對于疼痛更為敏感，而Matic等[14]的研究結果顯示，其疼痛敏感性降低，Hastie等[15]的研究結果顯示，其對疼痛敏感性幾乎沒有影響，本結果顯示，攜帶突變型基因的患者對疼痛的敏感性更強。因此后續還需要增加樣本量做進一步研究。

本研究惡心嘔吐為患者最顯著不良反應，但所有患者不良反應發生率并無明顯相關性。本研究中還存在一些影響因素，譬如：患者對疼痛的認知，患者術前的精神狀態等，當然也應同時對患者的疼痛心理預期及精神因素做進一步的考量。綜上所述，本研究通過對基因多態性的解讀，發現遺傳因素是舒芬太尼術后鎮痛作用重要的影響因素之一，在今后的鎮痛治療中，可以根據基因型的不同，調整麻醉藥物給藥劑量，實現用藥個體化、精準化，保障患者用藥安全。