CYP3A4基因多態(tài)性對羥考酮抑制腰椎手術后疼痛的影響

丁勝楊，徐曉曉，吳周全

(1.大連醫(yī)科大學 研究生院，遼寧 大連 116044；2.南京醫(yī)科大學附屬常州市第二人民醫(yī)院 麻醉科，江蘇 常州 213003)

羥考酮是屬于阿片μ和κ阿片受體激動劑的一種半合成蒂巴因衍生物[1]。因其較好的鎮(zhèn)痛效果和較小的不良反應，在麻醉臨床工作中常常被用于術后鎮(zhèn)痛[2]。但羥考酮有著極大的個體差異，不同患者的有效鎮(zhèn)痛劑量可在10～1 040 mg·d-1之間波動[3]。細胞色素P450 3A4酶(CYP3A4)是阿片類藥物的主要代謝途徑，CYP3A4的多態(tài)性由40多對等位基因決定,其中CYP3A4*1G基因突變會導致酶系產(chǎn)生功能性改變，這也是導致阿片類藥物代謝差異性的主要因素[4]。本課題組擬通過研究CYP3A4基因多態(tài)性對羥考酮抑制術后疼痛的影響，探討個體化差異對羥考酮藥效的影響，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

本研究經(jīng)南京醫(yī)科大學附屬常州市第二人民醫(yī)院倫理委員會批準(批準號：[2018]YK003-01)，患者均簽署知情同意書。選擇2019年1月至2020年3月在南京醫(yī)科大學附屬常州市第二人民醫(yī)院行全麻下腰椎手術患者150例，根據(jù)基因型分成3組：野生純合子(AA)組(CYP3A4*1/*1，n=80)，突變雜合子(GA)組(CYP3A4*1/*1G，n=60)，突變純合子(GG)組(CYP3A4*1G/*1G，n=10)?；颊呒{入標準：全麻下行腰椎手術的患者。排除標準：(1)肝炎患者或嚴重肝腎功能損害患者；(2)有長期服藥史的患者；(3)不能配合實驗的患者；(4)有嚴重精神疾病史的患者；(5)對麻醉藥物使用禁忌患者；(6)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。

1.2 麻醉方法

患者入室后按慣例行心電監(jiān)測。麻醉誘導：咪達唑侖0.05 mg·kg-1，丙泊酚初始血漿靶濃度為3 μg·ml-1，根據(jù)患者腦電雙頻指數(shù)(BIS)的變化調(diào)整丙泊酚靶濃度，待BIS降至75以下時靜脈注射羅庫溴銨0.6 mg·kg-1、舒芬太尼0.8 μg·kg-1，待BIS降至50以下后進行氣管插管，所有患者均由同一麻醉醫(yī)師行氣管插管。術中采用七氟烷、瑞芬太尼、丙泊酚維持麻醉，并使患者BIS在 40～60之間，間斷靜脈注射順式阿曲庫銨0.1 mg·kg-1維持肌松。手術結束前30 min左右給予靜脈推注羥考酮(萌蒂制藥有限公司，批號BJ9415)5 mg，同時予以自控靜脈鎮(zhèn)痛(PICA)(鎮(zhèn)痛泵配方：羥考酮25 mg、0.9%氯化鈉溶液共100 ml，背景劑量2 ml·h-1，單次自控劑量4 ml，鎖定時間15 min)。手術完成后待患者自主呼吸完全恢復、呼之能應、脫氧觀察5 min SpO2維持在95%以上時拔除氣管導管。

1.3 基因檢測方法

基因檢測方法采用焦磷酸測序法，于術前2～3 d 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后采用聚合酶鏈反應(PCR)對目的基因進行擴增，取30 μl 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標記生物素與未標記生物素的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。

1.4 痛閾值測定

采用神經(jīng)肌肉刺激儀(SD-V，蘇州)測定患者的痛閾值。測定的部位選在左手無名指第1指肚、左側臍旁3 cm和左側頸部胸鎖乳突肌中點，局部用酒精消毒后固定電極，兩個電極相距1 cm，痛閾檢測電流頻率為20 Hz，疏密波，刺激強度(1～65)從1開始，每3 s增加1，直至病人主訴測試部位出現(xiàn)不能忍受的疼痛感覺時，記錄此時的刺激強度即為病人該部位的皮膚痛閾值。最后取3個部位痛閾值的平均值即為患者的痛閾值。本試驗痛閾值測定于術前進行。

1.5 觀察指標

主要觀察指標：不同時間點疼痛強度數(shù)字評估量表(NRS)評分、術中鎮(zhèn)痛藥物使用量、羥考酮總使用量、鎮(zhèn)痛泵按壓次數(shù)；次要觀察指標：血漿皮質醇(Cor)濃度、不良反應發(fā)生率。

1.6 統(tǒng)計學處理

使用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)，正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析；計數(shù)資料的比較采用χ2檢驗。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 一般情況

在納入試驗的患者中AA組80例，GA組60例，GG組10 例，CYP3A4*1G 等位基因突變頻率為26.7%，等位基因分布符合Hardy-weinberg平衡(χ2=0.12，P>0.05)，說明本組研究人群中 CYP3A4*1G 基因型分布已經(jīng)達到遺傳平衡，具有群體代表性。3組患者年齡、體重、ASA分級、痛閾值等一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

2.2 各組NRS評分和血漿Cor濃度的比較

各組間NRS評分和血漿Cor濃度的比較采用重復測量方差分析，球形檢驗顯示P<0.5，不符合球形性，采用Greenhouse-Geisser校正。與AA組比較，GA和GG組患者各時間點的疼痛強度NRS評分降低(P<0.05)。各組血漿Cor濃度隨時間的延長逐漸下降，在T3時濃度最低(P<0.05)；隨著時間的延長，與AA組比較，GA和GG組下降幅度更大，其中GG組下降幅度最大(P<0.05)。見表2。

表2 各組間不同時間點NRS評分和血漿Cor濃度的比較

2.3 3組術中鎮(zhèn)痛藥物使用量的比較

3組患者術中均使用舒芬太尼及瑞芬太尼鎮(zhèn)痛，方差齊檢驗顯示P>0.05，進一步采用LSD法對各組間舒芬太尼及瑞芬太尼的用量進行兩兩比較，結果表明3組術中鎮(zhèn)痛藥物使用量的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 3組術中鎮(zhèn)痛藥物使用量的比較 μg

2.4 3組羥考酮使用量及不良反應的比較

3組患者術后均使用羥考酮鎮(zhèn)痛，方差齊性檢驗顯示P>0.05，進一步采用LSD法對各組間24 h內(nèi)羥考酮總使用量及按壓次數(shù)進行兩兩比較。與AA組比較，GA和GG組患者鎮(zhèn)痛泵按壓次數(shù)和無效按壓次數(shù)減少，相應的羥考酮的使用量也減少，且GG組減少最明顯(P<0.05)。3組間惡心嘔吐和呼吸抑制發(fā)生率的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表4、5。

表4 3組24 h內(nèi)羥考酮總使用量及鎮(zhèn)痛泵按壓次數(shù)比較

2.5 3組患者TWA- MAP和TWA- HR的比較

3組患者TWA-MAP和TWA-HR的比較方差齊性檢驗顯示P<0.05，因此采用Games-Howell檢驗，結果顯示，與AA組比較，GG和GA組患者TWA-MAP和TWA-HR降低(P<0.05)，但GA組與GG組之間的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表6。

表6 3組患者TW MAP和TW HR的比較

3 討 論

腰椎手術后疼痛主要來自兩個方面：一方面是手術區(qū)域結構的傷害，如顯露對椎旁肌肉的廣泛剝離等引起局部及血漿中致痛物質如乳酸、前列腺素等水平升高，刺激外周感受器產(chǎn)生外周性疼痛；另一方面是術中對神經(jīng)根的牽拉和激惹可直接刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起中樞性疼痛[5-6]。個體化用藥是一種新興的醫(yī)學模式，根據(jù)不同個體特有的遺傳學特點，制定適合個體遺傳特點的治療方案，或針對遺傳變異的不同開發(fā)個體化藥物的醫(yī)學模式[7]。個體化用藥可通過預測特異性或過表達靶點，預估藥物效應和劑量。在腰椎手術中依據(jù)基因型對患者術后鎮(zhèn)痛藥物的選擇及藥物劑量的控制實行個體化管理，同時降低不良反應的發(fā)生率。

表5 3組患者不良反應發(fā)生情況的比較

羥考酮PICA可安全有效地減輕中、大型手術后疼痛[8]，已有的臨床研究認為羥考酮具有相當于嗎啡的超強鎮(zhèn)痛作用[9]，且與嗎啡相比較具有更加安全的特點，主要表現(xiàn)為惡心、嘔吐、呼吸抑制的發(fā)生率低[10]，但是研究發(fā)現(xiàn)個體基因的不同與羥考酮術后鎮(zhèn)痛用量相關[11]。羥考酮主要是經(jīng)CYP3A4和CYP2D6在肝臟和腸壁進行代謝，其中CYP2D6僅對羥考酮的代謝有影響，但對鎮(zhèn)痛效果及不良反應發(fā)生率的影響尚無確切結論；CYP3A4是羥考酮代謝的主要途徑，Liukas等[12]用克拉霉素抑制CYP3A4后，羥考酮鎮(zhèn)痛效果有所增強。攜帶*1G等位基因個體體內(nèi)CYP3A4酶活性降低，這是依據(jù)基因分型對羥考酮術后鎮(zhèn)痛個體化用藥的理論基礎。本研究考察了不同基因型患者術后不同時間點的NRS疼痛評分、PCIA的按壓次數(shù)和羥考酮的使用量，結果發(fā)現(xiàn)GA組患者的疼痛評分最低，PCIA的按壓次數(shù)最少，因此羥考酮總使用量也最少。這與Ren等[13]經(jīng)Meta分析得出攜帶*1G等位基因的個體在術后24 h內(nèi)需要的鎮(zhèn)痛藥物少于野生型*1/*1基因型的個體的結論一致[13]。此外血漿Cor濃度是應激反應的重要指標，在本試驗中，3組患者術后血漿Cor的濃度均逐漸下降，但是攜帶*1G等位基因的個體血漿Cor的濃度下降更加明顯，而且下降的趨勢與NRS評分的趨勢基本一致，因此根據(jù)患者基因型合理調(diào)整用藥劑量，進行個體化用藥，可以更好地優(yōu)化術后鎮(zhèn)痛效果，減輕術后應激。

羥考酮主要的不良反應有血流動力學抑制、惡心嘔吐、呼吸抑制等，我們對惡心嘔吐及呼吸抑制發(fā)生情況進行分析，發(fā)現(xiàn)3組患者惡心嘔吐發(fā)生率無明顯差異，這與Ren等[13]攜帶*1G等位基因的患者惡心嘔吐發(fā)生率較低的研究結果不符，原因可能與我們收集的樣本量較少或者人種間差異有關。3組患者呼吸抑制的發(fā)生率無明顯差異，研究中患者發(fā)生呼吸抑制的主要表現(xiàn)為呼吸變淺，但呼吸頻率未受影響，給予呼喚或輕拍刺激后均可維持呼吸，且5～10 min內(nèi)可恢復正常，這可能與羥考酮本身的呼呼抑制較輕有關。TWA-MAP和TWA-HR主要反映考察時間內(nèi)患者MAP和HR的整體水平，在一定程度上反映羥考酮術后鎮(zhèn)痛效果及對循環(huán)系統(tǒng)的影響。我們對3組患者的TWA-MAP和TWA-HR進行分析，其中AA組個體的MAP偏高，特別是HR偏快，認為可能與術后的疼痛應激有關；攜帶*1G等位基因個體的MAP則相對偏低，HR偏慢，但均在正常范圍之內(nèi)，可能是與羥考酮提供了良好的術后鎮(zhèn)痛有關。

綜上所述，CYP3A4基因多態(tài)性對羥考酮抑制術后疼痛有顯著影響，羥考酮對基因型為CYP3A4*1G/*1G的患者術后鎮(zhèn)痛效果最好，基因型為CYP3A4*1/*1G的效果稍次，基因型為CYP3A4*1/*1的效果最弱。因此通過個體化臨床用藥，根據(jù)遺傳學特點差異性來決定臨床用量，可以有效改善術后患者麻醉鎮(zhèn)痛的有效性和持續(xù)性，減少不良反應，進一步提高患者術后麻醉的滿意度。