CYP3A4基因多態(tài)性對大面積燒傷患者應用芬太尼鎮(zhèn)痛的個體化用藥價值

閔昱源，朱帥，羅頤，熊東方Δ

(1.第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院 麻醉科，陜西 西安 710032；2.西安交通大學第一附屬醫(yī)院 麻醉科，陜西 西安 710061)；3.第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院 藥劑科，陜西 西安 710032)

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CYP3A4基因多態(tài)性對大面積燒傷患者應用芬太尼鎮(zhèn)痛的個體化用藥價值

閔昱源1，朱帥2，羅頤3，熊東方1Δ

(1.第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院 麻醉科，陜西 西安 710032；2.西安交通大學第一附屬醫(yī)院 麻醉科，陜西 西安 710061)；3.第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院 藥劑科，陜西 西安 710032)

目的 探究CYP3A4基因多態(tài)性對芬太尼藥效的影響及基因檢測在大面積燒傷患者應用芬太尼鎮(zhèn)痛個體化用藥的應用價值。方法 本研究為臨床前瞻隨機對照研究，選取第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院2015年2月～7月就診大面積燒傷患者149例，將患者隨機分為對照組(n=56)和試驗組(n=93)，對照組患者均采用芬太尼5 μg/kg進行麻醉誘導，試驗組患者結合基因檢測結果予以芬太尼6、5、4 μg/kg。對比觀察試驗組和對照組患者術后不同時刻VAS評分，術中芬太尼用量；對VAS評分>7分患者肌注哌替啶100 mg，記錄所有患者哌替啶追加例數(shù)及次數(shù)。同時記錄2組患者術后出院前各項不良反應發(fā)生情況。 結果 術后清醒即刻VAS評分差異無統(tǒng)計學意義，術后6 h、12 h試驗組患者VAS評分明顯較低(P<0.05)。試驗組芬太尼用量及術后哌替啶追加例數(shù)及次數(shù)明顯減少(P<0.05)。術后試驗組惡心、嘔吐、瘙癢、嗜睡等不良反應及不良反應總數(shù)明顯較少(P<0.05)。結論 CYP3A4基因檢測對大面積燒傷患者的個體化用藥具有重要意義，通過結合患者基因型調整芬太尼藥量，可明顯增強鎮(zhèn)痛效果，減少患者藥物使用量，有效減少患者不良反應。

芬太尼；個體化用藥；大面積燒傷；基因多態(tài)性；基因檢測

芬太尼作為人工合成阿片類強效麻醉性鎮(zhèn)痛藥，在我國臨床麻醉科應用非常廣泛。但由于個體差異性的存在，同等劑量芬太尼在不同燒傷患者中藥物效果和藥物代謝具有顯著差異，從而影響鎮(zhèn)痛效果和不良反應[1]。芬太尼在肝臟代謝過程中CYP3A4酶系起非常重要的作用，40多對等位基因決定了CYP3A4基因的多態(tài)性，其中CYP3A4*1G基因突變會導致酶系產(chǎn)生功能性改變，同時也是是導致芬太尼代謝差異性的主要因素[2]。本文擬通過研究CYP3A4基因多態(tài)性與芬太尼藥物代謝水平的關系，進一步探討個體化差異對藥效的影響，為臨床實施個體化用藥提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究為臨床前瞻隨機對照研究，選取西京醫(yī)院2015年2月～2015年7月就診燒傷科就診擬擇期手術大面積燒傷患者149例，美國麻醉醫(yī)師學會(ASA)分級Ⅰ～Ⅱ級。患者中男91例，女58例，年齡18～75歲，平均(41.42±16.04)歲，體重指數(shù)18.68～27.92 kg/m2，平均(22.6±3.1)kg/m2。患者均有頭面部及軀干不同程度燒傷，Ⅱ～Ⅲ度燒傷面積百分比35%～79%，平均(43.62±4.51)%；入選患者燒傷原因包括火焰燒傷87例、燙傷52例、電擊傷6例及化學燒傷4例。排除標準：① 肝炎患者或嚴重肝腎功能損害患者；②嚴重心律失?；蛴袊乐匦哪X血管病史患者；③艾滋病患者；④糖尿病病史或血糖濃度嚴重高于正?；颊?；⑤ 嚴重精神疾病史；⑥對麻醉藥物使用禁忌患者；⑦術前服用過CYP3A4酶誘導劑、抑制劑或對肝功能有嚴重損害藥物的患者。研究取得我院倫理委員會通過及患者或家屬的知情同意權后將患者隨機分為對照組(n=56例)和試驗組(n=93例)，所有患者均擇期行清創(chuàng)術或清創(chuàng)切痂植皮術。

1.2 研究方法

1.2.1 基因檢測方法:本研究基因檢測方法采用焦磷酸測序法，按于術前2～3天抽取受試者靜脈血 4 mL，置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中。提取外周血基因全組DNA后采用聚合酶鏈式反應(PCR)對目的基因進行擴增，取30μL PCR擴增產(chǎn)物加入3 μL結合了抗生素蛋白鏈菌素的磁珠和37 μL結合緩沖液進行孵育。將磁珠在清洗液中清洗使生物素標記的與未標記生物素的DNA單鏈互相分離，加入測序引物再次孵育冷卻至室溫后，加入適當劑量的反應酶、底物、dNTP等進行反應，由焦磷酸測序儀讀取分析結果，對DNA鏈進行多態(tài)性分析。野生型純合子(CYP3A4*1/*1)標記為AA型；突變純合子(CYP3A4*1G/*1G)標記為GG；突變雜合子(CYP3A4*1/*1G)，標記為GA。

1.2.2 麻醉方法 患者入手術室開放動脈和靜脈通路后持續(xù)檢測有創(chuàng)動脈壓和中心靜脈壓、心率、心電圖、血氧飽和度等各項生命體征(美國GE公司DASH4000型多參數(shù)監(jiān)護儀)，對不能進行心電圖檢查患者盡可能行心臟聽診。依次注入咪達唑侖(江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司，批號：1301427)0.05 mg/kg、羅庫溴銨(荷蘭 N.V.Oranon 公司，批號：1400094)0.6 mg/kg、丙泊酚(意大利 AstraZeneca S.p.A，批號： JR685)2 mg/kg及不同濃度芬太尼(宜昌人福藥業(yè)有限公司，批號：12072952)進行麻醉誘導。試驗組結合基因檢測結果，芬太尼使用濃度為：GG基因型患者予以芬太尼6 μg/kg，GA基因型患者予以5 μg/kg，AA基因型患者予以4 μg/kg；對照組均使用芬太尼5 μg/kg。患者入睡后行氣管插管機械通氣，維持呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)于35～45 mmHg，BIS值維持在40～65。泵注瑞芬太尼0.2 μg/kg/min,并間斷追加阿曲庫銨(上海恒瑞醫(yī)藥有限公司，批號：10062183)首次劑量0.6 mg/kg，后以0.1～0.2 mg/kg間斷靜脈注射，通過調整瑞芬太尼滴速調整麻醉深度，進行麻醉維持。術中出現(xiàn)高血壓、低血壓或心率失常時通過調整麻醉藥滴速予以糾正，必要時適當使用艾司洛爾、麻黃堿、阿托品等藥物予以糾正。所有患者均按燒傷科手術規(guī)范行清創(chuàng)術或清創(chuàng)切痂植皮術,所有患者共進行207例次大面積切痂手術麻醉，其中對照組共行大面積切痂手術麻醉105例次，試驗組行102例次，差異無統(tǒng)計學意義。

1.3 觀察指標 記錄試驗組各患者基因檢測結果，統(tǒng)計各基因型CYP3A4酶活性；對比觀察2組患者芬太尼用量，并于術后患者神志清醒即刻及術后6 h和12 h測量并記錄2組患者疼痛視覺模擬評分(visual analog scale，VAS)，評分以0分表示無痛，10分表示為難以忍受的劇烈疼痛；對于VAS評分大于7分患者肌注哌替啶100 mg，記錄所有患者哌替啶追加例數(shù)及次數(shù)。此外，記錄2組患者術后出院前惡心、嘔吐、嗜睡、瘙癢、呼吸抑制、休克等不良反應發(fā)生情況。

2 結果

2.1 患者一般情況及試驗組基因檢測結果 2組患者在年齡、體質量、體重指數(shù)、ASA評分、燒傷面積、手術時間等一般資料間比較，差異無統(tǒng)計學意義，試驗組平均麻醉時長較短，但差異無統(tǒng)計學意義。試驗組患者CYP3A4酶基因檢測結果顯示試驗組91例患者中共有GG基因型患者43例，GA基因型患者42例，AA基因型患者6例。

表1 患者一般信息表Tab.1 General information of ±s)

2.2 2組VAS評分結果 2組患者各清醒即刻VAS評分差異無統(tǒng)計學意義。術后6h、12h對照組患者VAS評分明顯較高，與試驗組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見表4。

表2 術后時間點VAS評分Tab.2 VAS score in different time after ±s)

*P<0.05，與對照組比較，compared with control group

2.3 2組患者芬太尼用量情況 比較2組患者術中芬太尼用量及術后哌替啶追加例數(shù)及次數(shù)，結果表明試驗組芬太尼用量(247.4 ± 76.9)μg，與對照組相比，用量差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；試驗組術后追加使用哌替啶4例次，與對照組14例次相比明顯減少(P<0.05)。

表3 術中芬太尼用量及術后哌替啶使用情況Tab.3 The cost of fentanyl and pethidine

*P<0.05，與對照組比較，compared with control group

2.4 患者不良反應情況 術后對照組患者出現(xiàn)惡心5例，嘔吐3例，皮膚瘙癢3例，嗜睡5例，輕度呼吸抑制2例，經(jīng)搶救后恢復，另出現(xiàn)休克1例，為一名Ⅱ～Ⅲ度燒傷面積82%火焰燒傷患者，術后出現(xiàn)水電解質嚴重紊亂及多臟器功能衰竭，經(jīng)搶救無效死亡；對照組不良反應合計18例，發(fā)生率為32.14%(18/56)。試驗組出現(xiàn)患者惡心1例，嗜睡1例，未發(fā)生呼吸抑制及休克現(xiàn)象，不良反應總計2例，發(fā)生率為4.30%(2/93)，不良反應總例數(shù)與對照組相比明顯較少(P<0.01)。

3 討論

大面積燒傷患者因廣泛皮膚損傷和組織損害常伴有大量組織液滲出、不同程度的水電解質紊亂及臟器功能障礙或衰竭，導致機體對麻醉的耐受能力下降，較易發(fā)生麻醉意外，甚至患者死亡[3]。通過對大面積燒傷患者的麻醉藥物選擇及藥物劑量的控制實行個體化用藥對增強患者麻醉效果，降低患者麻醉意外的發(fā)生具有重要意義。個體化用藥是指結合患者獨特的遺傳學特點，選擇合適的治療藥物和方案，或針對不同遺傳變異開發(fā)個體化藥物的醫(yī)學模式[4]。這種醫(yī)學模式可通過預測特異性或過表達靶點，預估藥物效應和劑量，并通過對藥物和劑量的調整，可以在提高藥效的同時，降低藥物不良反應，保護患者安全。

在麻醉誘導的藥物當中，阿片受體激動劑芬太尼(fentanyl)是近年來臨床常用鎮(zhèn)痛藥物，其因鎮(zhèn)痛效果強，起效快，不良反應少，在臨床上廣泛應用于麻醉手術中[5]。但是使用芬太尼具有明顯藥物效果和藥物代謝的個體差異性，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，基因是導致這種差異性最重要的原因[6]。

芬太尼大部分經(jīng)肝臟代謝，CYP450是肝臟內(nèi)藥物代謝的重要酶系，其中影響芬太尼代謝最重要的肝藥酶是CYP3A4酶，CYP3A4酶存在多態(tài)性，而CYP3A4 酶多態(tài)性是由CYP3A4基因多態(tài)性決定的[4]。CYP3A4基因位于第7號染色體長臂2區(qū)1帶1亞帶一2區(qū)2帶1亞帶，包括13個外顯子及12個內(nèi)含子。CYP3A4基因已被證實有40個等位基因，其中CYP3A4*1G基因突變被證實有功能意義[7]。CYP3A4野生型，純合子突變率，雜合子突變率分別為55%，8%，37%。CYP3A4酶活性為單態(tài)分布，其體內(nèi)含量或活性改變均可引起藥物的代謝動力學或藥效學改變，從而產(chǎn)生個體差異[8]。

本研究結果通過結合患者基因型檢測結果對患者實行個體化用藥后，試驗組患者術后6h、12h VAS評分和術中患者芬太尼用量明顯低于對照組(P<0.05)，且術后哌替啶追加例數(shù)及次數(shù)明顯少于對照組(P<0.05)，推測芬太尼在CYP3A4*1G 基因突變個體鎮(zhèn)痛效應引起的差異，是由于基因突變而引起酶系表達發(fā)生變化，使CYP3A4酶活性降低，芬太尼代謝減少，因此根據(jù)患者基因型合理調整用藥劑量與濃度，進行個體化用藥，不僅可以節(jié)約芬太尼的用量，且術后持續(xù)陣痛效果也顯著增加，術后鎮(zhèn)痛追加需要量也明顯減少；實驗組術后不良反應方面明顯少于對照組，燒傷患者機體水電解質平衡紊亂，與一般患者相比對藥物的耐受性更差，對這類患者使用個體化用藥更加可以避免由于藥物劑量過多引起的多種不良反應和副作用。麻醉科臨床醫(yī)師在使用鎮(zhèn)痛藥物時有嚴格限制，術中藥效不足達不到麻醉標準，將影響手術效果；術后藥效不足會增加患者痛苦；藥物劑量過量會導致呼吸系統(tǒng)嚴重不良反應；慢性疼痛患者用量不當會造成藥物依賴。從實驗結果可以顯示個體化用藥根據(jù)患者基因型合理調整用藥方案，在提高療效與用藥安全性具有很大優(yōu)勢[9-11]。

個體化用藥根據(jù)患者的個體差異性來決定給藥劑量，可以明顯增加術后患者麻醉鎮(zhèn)痛的有效性和持續(xù)性，減少不良反應，提高患者術后麻醉的滿意度，因此建議在臨床上廣泛應用對芬太尼的個體化用藥。但同時，由于疼痛機制的復雜性及相關基因的多態(tài)性，可能還存在其他影響芬太尼個體化差異的因素。且對芬太尼個體化用藥的多中心、大樣本臨床研究，尤其是針對中國人群的研究還不多。此外，針對不同患者的個體化用藥標準尚未明確，有待廣大麻醉師和疼痛科醫(yī)生協(xié)同開展臨床研究。

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(編校：譚玲)

CYP3A4 gene polymorphism and fentanyl individual drug use in patients with extensive burns

MIN Yu-yuan1, ZHU Shuai2, LUO Yi3, XIONG Dong-fang1Δ

(1.Department of Anesthesia, Xijing hospital Affiliated of Fourth Military Medical University,Xi’an 710032, China; 2.Department of Anesthesia, The First Affiliated of Xi’an Jiaotong Unniversity, Xi’an 710061, China; 3. Department of Pharmacy, Xijing hospital Affiliated of Fourth Military Medical University, Xi’an 710032, China)

ObjectiveTo explore effect of CYP3A4 gene polymorphism and genetic testing on the efficacy of fentanyl in patients with extensive burns.MethodsA prospective randomized controlled study, 149 patients with extensive burns were picked from Feburary to July in 2015. Patients were randomly divided into matched group(n=56) and experimental group(n=93). The matched group was treated with fentanyl 5 g/kg to finish implementation of anesthesia induction. Depends on the gene detection results, the patients in experimental group were treated with 6 g/kg, 5 g/kg or 4 g/kg fentanyl. The VAS score at different time after operation in the experimental group and the control group were compared, and the dosage of fentanyl was observed. Patients whose VAS score was greater than 7 should treated with intramuscular injection of pethidine 100 mg, recorded all patients with pethidine’s additional cases and the times. At the same time, the adverse reactions of the two groups were recorded before and after hospital discharge.ResultsThe score of VAS was not significantly different after wake up immediatly after the surgery, and the score of VAS was significantly lower in the experimental group patients in 6h,12h after the surgery (P<0.05). The dosage of fentanyl in the experimental group and the number of the cases and the times were significantly decreased (P<0.05). The adverse reactions after the surgery such as nausea, vomiting, itching, drowsiness, and adverse reactions were significantly lower in the experimental group (P<0.05).ConclusionCYP3A4 gene detection in patients with large area of burn in the individual drug use is important, because of patients’ genotype adjusting fentanyl dosagecan, it enhances significantly the analgesic effect, reduces the amount of drug use, and effectively reduces the adverse reactions.

fentanyl; personalized medicine; extensive burns; gene polymorphism; gene detection

國家自然科學基金 (81271342)；

閔昱源，男，碩士，住院醫(yī)師，研究方向：腦保護，E-maile：41386335@qq.com；熊東方，通訊作者，男，碩士，主治醫(yī)生，研究方向：腦保護，E-maile：myy83@163.com。

R614

A

1005-1678(2015)08-0086-04