CYP3A4*1G、COMT val158met、OPRM1A118G基因多态性对胃癌患者术后舒芬太尼镇痛效应的影响

承华薇，曾 蓉，李冬冬

0 引言

胃癌手术作为腹部大手术，患者术后疼痛较为剧烈，术后疼痛处理更是临床个体化治疗的重要关注点，直接影响患者术后的快速康复。目前胃癌术后疼痛药物治疗效果不容乐观，一方面与手术类型有关，另一方面与阿片类药物镇痛的个体化差异有关。随着近年来药物基因组学的研究，已有研究表明，基于药物代谢酶、受体及靶标等多个环节调控的基因多态性可能是导致阿片类药物治疗中药效和不良反应个体差异的关键因素。研究表明，CYP3A4*1G、COMTval158met、OPRM1A118G的基因多态性与阿片类药物的镇痛治疗效果密切相关[1]。目前，针对以上3种基因对术后疼痛治疗药物的影响的研究多集中于阿片类药物吗啡或芬太尼[2]，并且多数研究仅针对单个基因多态性进行分析，但单个基因的突变不足以影响整个基因背景对药物效能的作用，因此，本研究同时对CYP3A4*1G、COMTval158met、OPRM1A118G的基因多态性对胃癌术后疼痛患者舒芬太尼作用效应的影响进行分析，旨在为术后疼痛治疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2019年7月至2019年12月在安徽省肿瘤医院行全胃切除术的患者共计70例。纳入标准：①年龄≥18岁;②美国麻醉医师学会(ASA)分级为Ⅰ级或Ⅱ级;③意识清楚，会使用术后患者自控镇痛(Patient controlled analgesia，PCA)装置;④同意签署知情同意书。排除标准：①血常规、凝血功能障碍者；②对阿片类药物有成瘾史者。

1.2 给药方法 所有患者清醒后拔除气管导管，入麻醉恢复室观察，先采用数字疼痛强度量表(Numerical rating scale,NRS)对患者的疼痛进行初步评估，0分为无痛，1～3分为轻度疼痛，4～6分为中度疼痛，7～10分为重度疼痛。当NRS>3分时，静脉注射舒芬太尼5 μg，NRS为1～2分时，连接电子镇痛泵(型号：YZB/国5671-2011，新乡市驼人医疗器械有限公司)为患者行PCA。镇痛泵药液配方：枸橼酸舒芬太尼注射液(宜昌人福药业有限责任公司，50 μg:1ml)150 μg+注射用盐酸托烷司琼(海南灵康药业集团服份有限公司，5 mg) 10 mg，加生理盐水稀释至150 ml。背景输注速率1.0 ml/h，患者自控剂量为0.4 ml/次，锁定时间15 min，维持静息状态下NRS<3分。记录患者术后24 h、48 h心率(HR)、血压(BP)及血氧饱和度(SpO2)。

1.3 基因检测方法 抽取所有患者外周血2 ml置于EDTA抗凝管，利用Ezup柱式血液基因组DNA抽提试剂盒(上海生工Sangon Biotech)对样品进行DNA提取，通过聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)扩增，琼脂糖电泳检测，胶回收等步骤，对扩增的PCR产物进行检测及纯化，使用3730XL测序仪(美国ABI公司)对PCR产物进行测序。

具体步骤：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)测序方法对上述基因型进行检测。PCR反应体系共25 μl，DNA模板2 μl，上、下游引物各1 μl，Taq酶0.2 μl；PCR反应条件：95 ℃预变性5 min，94 ℃变性30 s，58 ℃退火30 s，72 ℃延伸60 s，共38个循环，72 ℃修复延伸10 min。取PCR扩增产物5 μl，置于1%琼脂糖凝胶电泳，以核酸genefinder染料为染色剂，上机电泳(150 V，100 mA，20 min)。使用限制性内切酶对产物进行酶切，并于蛋白核酸测定仪中观察酶切结果。

1.4 观察指标 ①采用视觉模拟评分法(VAS)对各基因型患者术后24h的疼痛进行评分，一条10 cm的横线，一端为0分，另一端为10分，中间部分表示不同程度的疼痛：0～3分表示轻微疼痛，能够忍受；4～6分表示疼痛影响睡眠，尚能忍受；7～10分表示疼痛影响食欲和睡眠，难以忍受；患者根据自身的疼痛感觉在横线上标注最符合的疼痛位置[3]。②记录患者术后24 h的舒芬太尼用量。③观察患者术后24 h的不良反应发生情况。

2 结果

2.1 患者一般资料及基因型分析 三个位点各基因型频率均符合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)，表明受试人群具有群体代表性。见表1。CYP3A4*1G、COMTval158met、OPRM1A118G的各基因型患者例数、性别分布、ASA分级比较差异有统计学意义(P<0.05)，年龄、BMI比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 患者一般资料及基因型分析

2.2 各基因型患者术后24 h VAS评分比较CYP3A4*1G的3种基因型患者术后24 h VAS评分差异有统计学意义(P<0.05)，CC型患者的VAS评分高于CT型和TT型患者；COMTval158met的3种基因型患者术后24 h VAS评分差异有统计学意义(P<0.05)，AA型患者的VAS评分显著高于GG型和GA型患者；OPRM1A118G的3种基因型患者术后24 h VAS评分差异有统计学意义(P<0.05)，AA型患者的VAS评分高于GG型和GA型患者。见表2。

表2 各基因型患者术后24 h VAS评分比较

2.3 各基因型患者术后24 h镇痛药物使用量分析 各基因型患者术后24 h的镇痛药物使用量比较，CYP3A4*1G的3种基因型患者术后24 h镇痛药物使用量差异有统计学意义(P<0.05)，两两比较，CC型患者术后24 h镇痛药物使用量多于CT型患者，少于TT型患者，且CT型与CC型比较、TT型与CC型比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；COMTval158met的3种基因型患者术后24 h镇痛药物使用量差异有统计学意义(P<0.05)，两两比较，GG型患者术后24 h镇痛药物使用量多于GA型患者，少于AA型患者，且GA型与GG型比较、AA型与GG型比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；OPRM1A118G的3种基因型患者术后24 h镇痛药物使用量差异有统计学意义(P<0.05)，两两比较，GG型患者术后24 h镇痛药物使用量少于GA型和AA型患者，且GA型与GG型比较、AA型与GG型比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 各基因型患者术后24 h镇痛药物使用量比较

2.4 各基因型患者术后不良反应比较 所有患者术后不良反应类型主要包括：血压降低、恶心呕吐、头晕、胸闷，本研究中CYP3A41*G基因CC型

患者45例，6例(13.2%)出现不良反应；CT型患者21例，5例(23.8%)出现不良反应；TT型患者4例，1例出现不良反应，3种基因型的不良反应比较，差异均无统计学意义。COMTval158met基因GG型患者43例，9例出现不良反应；GA型患者21例，3例出现不良反应；AA型患者6例，均未出现不良反应；OPRM1A118G基因GG型患者5例，1例(20%)出现不良反应；GA型患者30例，4例(13.3%)出现不良反应；AA型患者35例，7例(20%)出现不良反应。见表4～表6。

表4 CYP3A41*G型患者不良反应发生情况比较[例(%)]

表5 COMTval158met型患者不良反应发生情况比较[例(%)]

表6 OPRM1 A118G型患者不良反应发生情况比较[例(%)]

3 讨论

本研究探讨了CYP3A4*1G、COMTval158met、OPRM1A118G的基因多态性在胃癌患者术后疼痛药物治疗方面的作用。细胞色素P450氧化酶(Cytochrome P450 enzyme，CYP)主要存在于肝脏微粒体中，它是由一组结构和作用相似的同工酶组成的B族细胞色素酶系。CYP3A4是CYP基因家族最重要的成员之一。近年来，国内外学者相继报道了CYP3A4基因存在多态性，已鉴定出其等位基因大约超过40个[4]。有研究者发现，CYP3A4*1G是CYP3A4的等位基因，在中国汉族人群中的发生频率高达22.1%～37%[5]，CYP3A4*1G影响CYP3A4酶活性，在中国人中存在较高突变频率(0.221)[6]，因此，我们推测临床上使用舒芬太尼的剂量差异原因可能是由于CYP3A4代谢酶基因多态性影响了CYP3A4酶活性或酶蛋白表达。儿茶酚胺氧位甲基转移酶(Catechol-O-methylthransferase，COMT)是体内儿茶酚胺的主要代谢酶，用于调控机体产生多巴胺在内的儿茶酚胺类物质和脑啡肽的水平，COMT催化儿茶酚胺第3位羟基甲基化，参与去甲肾上腺素、肾上腺素与多巴胺的代谢。COMT基因多态性与人体的疼痛调节机制存在密切关系[7]。在COMT基因编码区有6个SNP，其中COMTval158met的频率>40%，其他SNPs的频率都小于15%[8]。研究显示，COMTval158met是COMTSNPs中最具有功能意义的突变，突变(AA)使得COMT酶热稳定性降低，改变儿茶酚胺的代谢，使疼痛敏感性增加，从而降低人体对疼痛的耐受力[9]。COMTval158met基因多态性决定了人们对疼痛的感知和个体对疼痛的承受能力及反应的方式。阿片类药物的镇痛疗效及不良反应发生主要是作用于δ、κ及μ 3种阿片受体，其中μ受体是内源性和外源性阿片物质镇痛、耐受、依赖等效应的关键性靶点，由μ受体基因(OPRM1)编码。OPRM1A118G突变是最常见及报道最多的功能性基因，研究表明，其基因突变降低各种阿片类药物效能，携带GG型的患者需要更多的阿片类药物止痛[10]。也有研究显示，OPRM1A118G突变会使患者镇痛效应增强[11]。

本研究结果显示，具备CYP3A4*1G突变型纯合子TT型，COMTval158met突变型纯合子AA型和OPRM1A118G突变型纯合子AA型患者术后24 h所需镇痛药物剂量较高。以上结果与Zhang等[12]在对CYP3A4*1G基因多态性对芬太尼术后镇痛效应的实验中发现携带突变型纯合子AA型患者术后PCA芬太尼用量较少结论不同，据他推测可能是由于CYP3A4*1G第82 266位的2个等位基因碱基突变导致CYP3A4代谢活性降低，从而芬太尼镇痛效应增强。COMTval158met基因突变改变了COMT酶活，同时使中枢内多巴胺系统过度活跃，脑啡肽生成减少，疼痛敏感性增高[13-14]，与本研究结果一致。本研究OPRM1A118G的基因突变对疼痛敏感性的影响，与前人存在研究结果不一致。Yao等[13]的研究结果显示，携带OPRM1A118G野生型患者对于疼痛更为敏感，而Matic等[14]的研究结果显示，其疼痛敏感性降低，Hastie等[15]的研究结果显示，其对疼痛敏感性几乎没有影响，本结果显示，携带突变型基因的患者对疼痛的敏感性更强。因此后续还需要增加样本量做进一步研究。

本研究恶心呕吐为患者最显著不良反应，但所有患者不良反应发生率并无明显相关性。本研究中还存在一些影响因素，譬如：患者对疼痛的认知，患者术前的精神状态等，当然也应同时对患者的疼痛心理预期及精神因素做进一步的考量。综上所述，本研究通过对基因多态性的解读，发现遗传因素是舒芬太尼术后镇痛作用重要的影响因素之一，在今后的镇痛治疗中，可以根据基因型的不同，调整麻醉药物给药剂量，实现用药个体化、精准化，保障患者用药安全。