COMTval158met基因多態(tài)性對維吾爾族與漢族婦科手術患者芬太尼術后鎮(zhèn)痛效應的影響

阿里木江·司馬義，徐維娟，徐桂萍，唐冬梅

(1新疆醫(yī)科大學研究生學院，烏魯木齊830000;2新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院)

兒茶酚胺氧位甲基轉移酶(COMT)是體內兒茶酚胺的主要代謝酶，可調節(jié)兒茶酚胺和腦啡肽的水平，與人體的疼痛調節(jié)機制密切相關［1］。COMT基因常見的功能性突變位點位于 472A/G，即COMTvall58met基因多態(tài)性。這種突變(A/A)導致COMT酶熱穩(wěn)定性降低，生理條件下使其活性降低3～4 倍［2］，疼痛敏感性增強［3，4］。芬太尼是術后患者靜脈自控鎮(zhèn)痛(PCIA)的首選藥物，但存在明顯的民族差異。2014年3～7月，我們通過比較新疆維吾爾族與漢族在COMTval158met基因多態(tài)性分布上的差異來評價芬太尼術后PCIA的用量及療效，為芬太尼更加合理、有效地應用提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 納入標準:①患者在新疆維吾爾自治區(qū)生活的3代皆為維吾爾族或漢族且無血緣關系;②全身麻醉下行擇期開腹婦科手術，并同意接受芬太尼術后PCIA泵;③年齡20～65歲，ASAⅠ～Ⅱ級。選擇維吾爾族自治區(qū)人民醫(yī)院收治符合標準的婦科手術患者80例，維吾爾族40例(U組)、漢族40例(H組)，行子宮肌瘤剔除術52例、子宮全切手術18例、卵巢病損切除術10例。本研究經本院醫(yī)學倫理委員會批準，并與患者或家屬簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 COMTval158met基因多態(tài)性檢測方法 在麻醉誘導前15 min采集患者外周靜脈血2 mL，置于含800 μL EDTAK2抗凝管中，-80℃保存。用DNA提取試劑盒提取人全血DNA，采用聚合酶鏈反應—限制性片段長度多態(tài)性(PCR-RFLP)技術檢測。COMTval158met基因上游引物為5＇-ACTGTGGCTACTCAGCTGTG-3＇，下游引物為 5＇-CCTTTTTCCAGGTCTGACAA-3＇，由上海生工生物工程股份有限公司合成。PCR 反應體系:10×buffer 1.5 μL，dNTP 混合物 0.3 μL，DNA 模板 0.5 μL，上、下游引物各 0.2 μL，Taq DNA 聚合酶 0.1 μL，MgCl21.2 μL，加蒸餾水至15 μL。PCR反應條件:95℃預變性5 min，95 ℃變性30 s，68 ℃退火45 s，72 ℃延伸60 s，40個循環(huán)后72℃延伸6 min，4℃保存。采用限制性內切酶NIaⅢ酶切PCR產物，取酶切產物5 μL，以GeneFinder核酸染料染色，于3%瓊脂糖凝膠上電泳30 min，電壓150 V，分子量標準為50 bp DNA Ladder。取PCR擴增產物進行測序及鑒別分型。PCR擴增產物被切成1個片段(179 bp)為野生型純合子(GG)，2個片段(140、39 bp)為突變型純合子(AA)，3個片段(140、39、179 bp)為突變型雜合子(GA)。

1.2.2 麻醉與鎮(zhèn)痛方法 兩組均采用全身麻醉，麻醉誘導、維持及抗肌松用藥均相同，氣管導管拔除后行VAS。當VAS＞4分則間斷5 min靜注芬太尼20 μg，直至VAS≤4分時接PCIA泵。PCIA泵配方為芬太尼15 μg/kg、托烷司瓊10 mg加生理鹽水稀釋至100 mL，背景輸注速率2 mL/h，自控給液量0.5 mL，鎖定時間15 min。當VAS≤4分、無明顯惡心嘔吐且神智清楚時，送回病房，由醫(yī)護人員指導患者及其家屬正確使用PCIA泵。記錄術后芬太尼用量，術后 6、24、48 h 患者安靜狀態(tài)下的 MAP、SpO2、VAS、Ramsay鎮(zhèn)靜評分及不良反應。

1.2.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件。計量資料以±s表示，用單因素方差分析及配對t檢驗。計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組基線資料比較 本研究最終共71例完成試驗，U組37例、H組34例。兩組基線資料比較，見表1。

表1 兩組基線資料比較(±s)

表1 兩組基線資料比較(±s)

注:兩組各指標比較，P均＞0.05。

組別 n 年齡(歲) 體質量(kg) 身高(cm) 切口長度(cm) 手術時間(min) 麻醉時間(min)U組37 42± 7 63±11 161±6 7.3±0.8 93±16 111±17 H組34 43±10 63± 9 160±5 7.6±0.7 87±15 104±14

2.2 兩組COMTval158met基因型及等位基因頻率分布 見表2。

表2 兩組COMTal158met基因型及等位基因頻率比較［例(%)］

2.3 兩組術后各時點 SpO2、Ramsay鎮(zhèn)靜評分和VAS比較 見表3。

2.4 兩組PCIA 48 h芬太尼總用量比較 U組芬太尼總用量(831±164)g，H 組為(754±124)g，P ＜0.05。U組GG型患者芬太尼總用量(883±159)g、GA型+AA 型(689±103)g，P＜0.05;H 組 GG 型患者芬太尼總用量(810±131)g、GA型 +AA型(702±92)g，P＜0.05;兩組同基因型患者芬太尼總用量比較，P 均 ＞0.05。

表3 兩組術后各時點SpO2、Ramsay鎮(zhèn)靜評分和 VAS 比較(±s)

表3 兩組術后各時點SpO2、Ramsay鎮(zhèn)靜評分和 VAS 比較(±s)

注:兩組術后各指標同時點比較，P均＞0.05。

組別 n SpO2(%)Ramsay鎮(zhèn)靜評分(分)VAS(分)U組37 6 h 96.5 ±1.9 3.2 ±1.2 3.8 ±0.8 24 h 98.0 ±1.2 2.2 ±0.5 2.4 ±0.8 48 h 98.4 ±1.3 2.0 ±0.2 1.9 ±0.6 H組 34 6 h 95.8 ±2.1 3.2 ±0.8 3.8 ±0.7 24 h 97.4 ±1.6 2.1 ±0.5 2.7 ±0.9 48 h 97.7 ±1.7 2.0 ±0.2 2.0 ±0.6

3 討論

多項研究顯示，COMT基因分布存在地域和種族差異。Palmatier等［5］發(fā)現(xiàn)，在歐洲、高加索及北美人群中COMT GPA多態(tài)分布無差異，G、A等位基因在人群中的分布均在50%左右，基因型以GA型為主;而在中國和日本人中G等位基因占主要地位(70%左右)，基因型以GG型為主，AA型僅約占6%。與邵明等［6］研究結果一致。本研究結果顯示，維吾爾族和漢族COMTval158met基因型和等位基因分布存在明顯的差異，可能與民族的遺傳背景、生活環(huán)境、飲食習慣、文化差異等多種因素有關。

在神經傳導中，去甲腎上腺素在中樞神經元中主要起抑制作用，通過誘導免疫細胞釋放阿片樣物質，并同時激動α2受體，降低細胞因子的表達，從而產生鎮(zhèn)痛作用［7］。本研究結果顯示，兩組COMTval 158met突變型(GA型+AA型)芬太尼總用量低于野生型(P均＜0.05)，提示該基因多態(tài)性是引起芬太尼藥效學個體差異的遺傳因素之一。有研究報道，COMTval158met基因突變會造成COMT活性下降，增加的兒茶酚類物質通過活化的β2、β3腎上腺素能受體［8］減少神經元內腦啡肽含量［9］，代償性引起阿片受體向上調節(jié)，從而對阿片類藥物的敏感性增加、用量減少［10～12］。Reyes-Gibby 等［11］研究了COMTval158met基因多態(tài)性對癌癥患者嗎啡需求量的影響，發(fā)現(xiàn)具有G/G基因型的個體嗎啡用量最大，GA基因型次之，AA基因型最小。Berthele等［14］研究證實，在AA純合子和GA雜合子個體的大腦內嗎啡受體結合位點的數(shù)目高于GG純合子的個體，而嗎啡受體是芬太尼產生鎮(zhèn)痛作用的主要靶點，可以認為COMTval158met的突變會影響個體對芬太尼劑量的需求，支持本研究結果。我們推測，漢族組患者COMTval158met基因突變率較維吾爾族高，一定程度上導致漢族個體疼痛敏感性增加，代償性上調阿片受體，從而對阿片類藥物敏感性增加，術后PCIA芬太尼需要量減少。因此，針對不同民族應注意藥物療效的個體間差異，以提高藥物使用效率。由于本研究樣本量偏小，對結果的穩(wěn)定性還有待加大樣本量加以證實。

［1］Searle R，Hopkins PM.Pharmacogenomic variability and anaesthesia［J］.Br J Anaesth，2009，103(1):14-25.

［2］Chen J，Lipska BK，Halim N，et al.Functional analysis of genetic variation in catechol-O-methyhransferase(COMT):effects on mRNA，protein，and enzyme activity in postmortem human brain［J］.Am J Hum Genet，2004，75(5):807-821.

［3］Bayerer B，Stamer U，Hoeft A，et al.Genomic variations and transcriptional regulation of the human mu-opioid receptor gene［J］.Eur J Pain，2007，11(4):421-427.

［4］Zubieta JK，Mary MH，Yolanda RS，et al.COMT val(158)met genotype affects mu-opioid neurotransmitter responses to a pain stressor［J］.Science，2003，299(5610):1240-1243.

［5］Palmatier MA，Kang AM，Kidd KK.Global variation in the frequeneies of functionally different catechol-O-methyltransferase alleles［J］.Biol Psychiatry，1999，46(4):557-567.

［6］邵明，劉焯霖，陶恩祥，等.中國漢族人兒茶酚胺氧位甲基轉移的分布情況［J］.中華醫(yī)學遺傳學雜志，2000，17(3):215-216.

［7］Andersen S，Skorpen F.Variation in the COMT gene:implications for pain Perception and pain treatment［J］.Pharmacogenomics，2009，10(4):669-684.

［8］Nackley AG，Tan KS，F(xiàn)echo K，et al.Catechol-O-methyltransferase inhibition increases pain sensitivity through activation of both beta2-and beta3-adrenergic receptors［J］.Pain，2007，128(3):199-208.

［9］Andersen S，Skorpen F.Variation in the COMT gene:implications for pain perception and pain treatment［J］.Pharmacogenomics，2009，10(4):669-684.

［10］Rakvfig TT，Klepstad P，Baar C，et al.The Val158Met polymorphism of the human Catechol-O-methyltransferase(COMT)gene may influence morphine requirements in cancer pain patients［J］.Pain，2005，116(1-2):73-78.

［11］Reyes-Gibby CC，Shete S，Rakvfig T，et al.Exploring joint effects of genes and the clinical efficacy of morphine for cancer pain:OPRMl and COMT gene［J］.Pain，2007，130(1-2):25-30.

［12］Rakvfig TT，Ross JR，Sato H，et al.Genetic variation in the Catechol-O-methyltransferase(COMT)gene and morphine requirements in cancer patients with pain［J］.Mol Pain，2008，(4):64.

［13］Berthele A，Platzer S，Jochim B，et al.COMT Val 108/158Met genotype affects the mu-opioid receptor system in the human brain:evidence from ligand-binding，G-protein activation and preproenkephalin mRNA expression［J］.Neuroimag，2005，28(1):185-193.