α2A肾上腺素能受体基因多态性对右美托咪定镇静效果的影响

刘刚刚，李涛，孙巧霞，姜美如，马加海

(青岛大学附属烟台毓璜顶医院，山东烟台264000)

盐酸右美托咪定为一种高效的α2肾上腺素能受体激动剂，临床研究发现其药效存在个体差异性。目前研究认为，α2A肾上腺素能受体(ADRA2A)亚型介导了右美托咪定的镇静和镇痛效应[1]。ADRA2A活性的差异可引起右美托咪定药效的差异，受体活性的不同与其基因结构的多态性有关。ADRA2A基因定位于染色体10q24～q26，无内含子，具有高度多态性[2]。目前，国内对ADRA2A基因C1291G位点多态性(rs1800544)与右美托咪定药效关系的研究尚未见报道。本研究观察了ADRA2A基因C1291G位点多态性对右美托咪定药效的影响，初步探讨右美托咪定镇静效果个体差异的遗传学机制，为临床制定个体化用药方案提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 本研究已获青岛大学附属烟台毓璜顶医院伦理委员会批准，并在中国临床试验注册中心注册(注册号：ChiCTR1800020255)。选择2019年1～6月择期硬膜外麻醉下行下肢手术的患者105例，男53例、女52例，年龄18～58岁，均为汉族，BMI 18～24 kg/m2，ASA Ⅰ～Ⅱ级，彼此间无血缘关系，均签署知情同意书。术前无心、肺、肝、肾功能异常，无酸碱平衡及电解质紊乱，无神经系统疾病，无长期服药史。排除近期服用中枢性镇静、镇痛药物，有严重的高血压、心动过缓等心律失常，椎管内麻醉禁忌，麻醉效果不能满足手术需求，失血量≥300 mL，其他特殊情况。

1.2 ADRA2A基因多态性检测方法 麻醉前采集患者外周静脉血3 mL，置于有EDTA抗凝的真空管中。用全血基因组DNA试剂盒(Omega公司，美国)提取基因组DNA，采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)方法进行rs1800544多态性检测。上游引物为5′-ACGTTGGATGTTCTCCCAAATCCAGCTTC-3′，下游引物为5′-ACGTTGGATGCCTGCTGGGAGTTGCCAT-3′，扩增产物包含ADRA2A多态性位点rs1800544的92 bp基因片段，将PCR产物进行纯化并测序。

1.3 麻醉与镇静方法 患者术前常规禁饮食，无术前用药。入室后开放静脉通路，监测BP、HR、ECG、SpO2、RR。患者取侧卧位，选择L2/L3间隙行硬膜外穿刺，头端置管4 cm。硬膜外给予2%利多卡因4 mL作为试验量，排除蛛网膜下腔阻滞及局麻药入血后给予0.75%罗哌卡因维持，麻醉平面控制在T10水平以下。麻醉完成后，连续监测脑电双频指数(BIS)。静脉泵注右美托咪定，负荷剂量1 μg/kg，10 min恒速泵注，维持剂量0.5 μg/(kg·h)，1 h后停止泵注。麻醉效果确切后开始手术，手术过程中不使用其他镇静、镇痛药物。

1.4 基本生命体征、镇静效果、不良反应观察方法 从右美托咪定用药开始至1 h，每隔5 min记录患者BP、HR、SpO2、RR、BIS、改良的警觉/镇静评分(OAA/S)。改良的OAA/S标准：1分，完全清醒，对正常呼名的反应正常；2分，对正常呼名的应答反应迟钝；3分，对正常呼名无应答反应，对反复大声呼名有应答反应；4分，对反复大声呼名无应答反应，对轻拍身体才有应答反应；5分，对拍身体无应答反应，但对伤害性刺激有应答反应。OAA/S均由同一麻醉医生完成。记录术中高血压(SBP较基础值增高超过20%或SBP>160 mmHg)、低血压(SBP较基础值下降超过30%或收缩压<90 mmHg)、心动过缓(HR<45次/min)、心动过速(HR>100次/min)呼吸抑制(RR<12次/min或SpO2<90%)等不良反应。

2 结果

2.1 ADRA2A基因rs1800544位点多态性检测结果 105例患者中，ADRA2A基因rs1800544位点等位基因CC型16例、CG型52例、GG型37例。CC型患者中男9例、女7例，年龄(44.5±8.2)岁，BMI(21.6±3.9)kg/m2，ASA Ⅰ级11例、Ⅱ级5例；CG型患者中男23例、女29例，年龄(45.6±7.6)岁，BMI(22.5±4.8)kg/m2，ASA Ⅰ级32例、Ⅱ级20例；GG型患者中男21例、女16例，年龄(43.9±7.4)岁，BMI(23.2±4.2)kg/m2，ASA Ⅰ级25例、Ⅱ级12例。三种等位基因型患者年龄、BMI、ASA分级差异无统计学意义。

2.2 ADRA2A基因rs1800544位点不同等位基因患者BIS、改良的OAA/S比较 自用药5 min开始，所有患者BIS开始下降；用药15～40 min，CG、GG型患者BIS高于CC型(P均<0.05)，见图1。自用药30 min开始，所有患者改良的OAA/S开始升高；用药35～50 min，CG、GG型患者改良的OAA/S低于CC型(P均<0.05)，见图2。CG、GG型患者在各时间点BIS、改良的OAA/S差异均无统计学意义。

注：与CG、GG型患者比较，*P<0.05。

图1ADRA2A基因rs1800544位点不同等位基因患者BIS比较

注：与CG、GG型患者比较，*P<0.05。

图2ADRA2A基因rs1800544位点不同等位基因患者改良的OAA/S比较

2.3 ADRA2A基因rs1800544位点不同等位基因患者BP、HR、不良反应比较 用药5～10 min患者BP有轻度升高，10 min后BP有所下降。用药10 min后所有患者HR明显下降，部分心动过缓者使用阿托品0.2～0.5 mg予以纠正。用药30 min后，部分患者有轻度呼吸抑制，经面罩吸氧予以改善。ADRA2A基因rs1800544位点不同等位基因患者BP、HR差异无统计学意义(表1)，高血压、低血压、心动过缓、呼吸抑制等不良事件发生率差异无统计学意义(表2)。

表1 右美托咪定用药后ADRA2A基因rs1800544位点不同等位基因患者SBP、DBP、HR比较

表2 ADRA2A基因rs1800544位点不同等位基因患者心血管和呼吸不良事件比较[例(%)]

3 讨论

研究认为，药物效应的个体差异常与参与该药物代谢的酶、转运蛋白、作用受体密切相关。编码药物代谢酶和受体蛋白的基因称为药物相关基因，基因变异可引起药物代谢酶、转运蛋白、作用受体的改变，导致体内药物代谢发生变化，从而影响药效。

右美托咪定为高度选择性的α2肾上腺素受体激动剂，通过激动α2肾上腺素受体而发挥其镇静、镇痛、抗焦虑、抑制交感神经等作用。α2肾上腺素受体主要分布在交感神经末梢及中枢神经系统的肾上素神经元中[2]，有3种亚型(α2A、α2B、α2C)，其中ADRA2A基因多态性可导致多种生理药理作用效果的差异[3]。

本研结果究显示，用药15～40 min，CG、GG型患者BIS高于CC型；用药35～50 min，CG、GG型患者改良的OAA/S低于CC型。这提示ADRA2A基因C1291G多态性与右美托咪定镇静效应的个体差异密切相关，即携带G等位基因的患者较携带C等位基因的患者对右美托咪定的镇静反应迟缓，不易进入睡眠状态。这与文献[4]报道结论相同，可能原因为ADRA2A基因多态性影响其基因的表达。有研究报道，在ADRA2A基因C1291G多态性中，携带G等位基因的人群患注意缺陷性多动障碍的风险较高，而ADRA2A激动剂可能成为治疗该疾病的新方法[5,6]。Havranek等[7]在一项有关ADRA2A基因多态性与可卡因成瘾性的研究中发现，在ADRA2A基因C11291G多态性中，携带G等位基因者ADRA2A表达较少，更易对可卡因成瘾。因此，在临床工作中，通过检测ADRA2A基因多态性，不仅能够指导临床医师更精准地应用右美托咪定的镇静、镇痛等药理作用，还能发现一些治疗其他疾病的新方法[8]。本研究观察的C1291G等位基因C、G的频率分别为60%、40%；与文献报道的中国台湾[9]、中国大陆[10,11]汉族人群相似。但是与文献报道的白种人、土耳其人不同[4,12]。

本研究中，患者泵注1 μg/kg负荷量右美托咪定的5 min时SBP、DBP明显升高，HR明显降低。这是由于外周血管平滑肌收缩引起的BP升高，反射性心率降低。因此，对于有严重高血压或心动过缓、传导阻滞的患者，应用右美托咪定时需谨慎，有研究建议不用负荷量或者负荷量适当减小[13]。本研究发现，输注右美托咪定10 min后，BP、HR降低并趋于稳定；在泵注右美托咪定的各时间点，患者的SBP、DBP、HR均未见明显差异。该结论与Yagar等[4]报道结论相同。相似的研究认为，ADRA2A基因C1291G多态性与右美托咪定所引起的低血压效应的关系非常小[3];然而有研究表明，在泵注1 μg/kg右美托咪定10 min后，携带C等位基因的患者HR下降较明显[9]。造成该差异的原因可能是本研究患者处于手术中而上述研究观察对象为麻醉诱导前，患者所处环境不同可能对HR变化有影响。因此，ADRA2A基因C1291G多态性是否对患者基本生命体征有影响还需进一步研究。

基因检测是探讨遗传因素对药效影响的重要方式，但是个体的生理因素，比如年龄、性别、疾病程度等都会影响药物的个体差异。本研究在设计上虽然尽可能地控制影响右美托咪定药效的其他干扰因素，发现ADRA2A基因C1291G多态性可影响右美托咪定的镇静效应，提示遗传因素是影响右美托咪定镇静效果的因素之一。但是，临床上影响药物效应的因素繁多，加上未明因素的影响。因此，本研究的结果具有一定的意义，但是还需进一步证实。另外，其他与右美托咪定作用相关的基因是否对其药效有影响，还需进一步研究。