兒茶酚胺氧位甲基轉移酶Val158met基因多態(tài)性與榆林地區(qū)婦科患者術后芬太尼鎮(zhèn)痛效應關系研究

王 雄，高芳芳，賀 峰

(1.榆林市星元醫(yī)院麻醉科，陜西 榆林 719000；2.榆林市第二醫(yī)院麻醉科，陜西 榆林 719000)

兒茶酚胺氧位甲基轉移酶(Catechol-O-methyl transferase，COMT)能夠催化兒茶酚底物的甲基化，在兒茶酚胺的代謝中發(fā)揮作用，以調節(jié)腦啡肽和兒茶酚胺的水平，與人體的疼痛調節(jié)機制密切相關，其作用包括雌激素和多酚[1-4]。其經典功能的探索已有50多年，但COMT在其他途徑和疾病中的作用不斷擴大已成為近年來積極研究的主題。COMT參與神經類疾病，主要在知覺、睡眠調節(jié)、成癮行為和情緒、行為、認知、疼痛處理和及神經變性相關神經生物學方面發(fā)揮作用[5-7]。COMT功能突變位點通常出現在472A/G處[8]，人們會將其稱為COMT Val158met基因多態(tài)性。COMT的熱穩(wěn)定性與其生理活性成正相關，此突變(A/A)在一定程度上會影響COMT，降低其熱穩(wěn)定性，同時在一定程度上降低其生理活性，相對應的降幅達到了3～4倍，在這種背景下疼痛敏感性就會顯著提高[9-10]。芬太尼是COMT Val158met基因多態(tài)性患者靜脈自控鎮(zhèn)痛(PCIA)的理想藥物，不過群體內差異非常大[11]。本研究以榆林地區(qū)漢族婦科手術患者作為研究對象，探討其COMT Val158met基因多態(tài)性分布所展現出的差異，在此基礎之上實現對芬太尼術后PCIA用量及效果的有效評估。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年3月至2020年5月榆林市星元醫(yī)院漢族婦科手術患者121例，年齡25～60歲，平均(30.8±2.4)歲；身高為155～167 cm，平均(162.3±5.2)cm；體重55～73 kg，平均(62±7.4)kg；行子宮肌瘤剔除術72例，行子宮全切術30例，行卵巢損切除術19例。所有患者行全身麻醉，平均麻醉時間(110±15.8)min，術中切口長度平均(6.8±0.9)cm，平均手術時間(95±12.6)min。病例納入標準為：患者在榆林地區(qū)生活的三代皆為漢族且無血緣關系；年齡20～60歲；美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(ASA)分級Ⅰ-Ⅱ級；于全身麻醉下行擇期開腹手術，且愿意使用芬太尼術后PCIA泵。本研究經醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會討論批準?；颊呋蚱浼覍僦椴⒑炇鹬橥鈺?。

1.2 麻醉與鎮(zhèn)痛 患者需要實施全身麻醉，這一階段麻醉的誘導、維持以及抗肌肉松弛劑的使用是相同的，并在患者氣管導管被拔除后進行視覺模擬量表(VAS)評分。如果VAS>4分，此時間斷5 min靜注芬太尼20 μg，待VAS≤4 分后選擇連接PCIA泵。芬太尼和托烷司瓊劑量分別為15 μg/kg和10 mg，再用生理鹽水稀釋，終體積100 ml。自控給液量0.5 ml，背景輸注速率2 ml/h，鎖定時間15 min。如果VAS≤4分，患者經過觀察后并沒有出現特別嚴重的惡心嘔吐情況，神智相對正常，即可轉到病房。記錄術后6、24、48 h芬太尼用量，以及血氧飽和度(SpO2)、VAS評分和Ramsay鎮(zhèn)靜評分，期間使患者處于安靜狀態(tài)。

1.3 基因檢測

1.3.1 樣本收集：于麻醉誘導前15 min應用一次性采血針抽取患者外周靜脈血2 ml，放于盛有800 μl乙二胺四乙酸二鉀(EDTAK2)的抗凝管中，置于冰箱中-80 ℃保存待測。

1.3.2 樣本檢測：采用限制性片段長度多態(tài)性聚合酶鏈反應(PCR-RFLP)對樣本進行檢測。①針對17號染色體基因(STAT3)的兩個單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點rs1053005和rs744166設計引物，上、下游序列分別為5’-ACTGTGGCTACTCAGCTGTG-3’和5’-CCTTTTTCCAGGTCTGACAA-3’。②PCR反應體系：Taq DNA聚合酶0.1 μl，上、下游引物各0.2 μl，10×緩沖液1.5 μl，dNTP混合物0.3 μl，基因組DNA模板0.5 μl，氯化鎂1.2 μl，通過添加蒸餾水使最終體積達到20 μl。③PCR反應條件：95 ℃ 3 min，95 ℃ 30 s，65 ℃ 30 s，72 ℃ 60 s，循環(huán)40次；72 ℃延伸6 min，4 ℃存放。④取10 μl PCR擴增產物，采用NIa Ⅲ內切酶進行消化，提取產物5 μl，Gene Finder核酸染料染色后電泳35 min。⑤野生型純合子(GG)為PCR擴增產物被切成1個片段，大小179 bp；突變型純合子(AA)為PCR擴增產物被切成2個片段，大小分別為140、39 bp；突變型雜合子(GA)為PCR擴增產物被切成3個片段，大小分別為140、39、179 bp。

2 結 果

2.1 COMT Val158met基因型及等位基因頻率分布 121例患者中，基因型為AA患者23例(19.0%)，基因型為GA的患者58例(47.9%)，基因型為GG的患者40例(33.1%)。等位基因中，基因為A者36例(29.8%)，基因為G者85例(70.2%)。

2.2 不同基因型患者術后SpO2、VAS評分及Ramsay鎮(zhèn)靜評分比較 見表1。術后6、24、48 h，對于GG基因型、AA基因型和GA基因型患者，SpO2、VAS評分和Ramsay鎮(zhèn)靜評分比較差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。

表1 不同基因型患者術后SpO2、VAS評分及Ramsay鎮(zhèn)靜評分比較

2.3 不同基因型患者術后48 h芬太尼用量比較 GG基因型、AA基因型和GA基因型患者術后48 h芬太尼用量分別為(823.2±102.6)μg、(717.6±89.1)μg和(709.5±98.4)μg。與GG基因型患者相比，AA基因型和GA基因型患者術后48 h芬太尼用量明顯降低(t=22.372、21.359，均P<0.05)。

3 討 論

研究[12]發(fā)現COMT活性在不同種族之間有所不同。據統(tǒng)計，COMT中A和G等位基因頻率在歐洲人群中幾乎相等，所以出現的雜合度比較高[13]。低活性單倍型基因AG在種族中的分布也存在明顯差異[14]，白種人中的頻率在49%～54%[15]，然而COMT基因多態(tài)性的分布在北美、高加索及歐洲人群中無統(tǒng)計學差異[16]。人群中A、G等位基因分布約在50%，其中GA基因型較為多見。亞洲人占18%～30%，非洲人占2.6%～3.6%，非裔美國人占2.6%。但是G等位基因在中國和日本人群中占主要地位，約為70%，其中GG基因型最多，AA基因型僅占6%左右[17]。本研究結果發(fā)現，榆林地區(qū)漢族婦女COMT Val158met基因型和等位基因分布存在明顯差異，可能與當地飲食、環(huán)境、遺傳等諸多因素有關[18]；A等位基因達到29.8%，G等位基因最多為70.2%；AA基因型和GA基因型患者術后48 h芬太尼用量明顯少于GG基因型，提示GG基因型可能是個體差異中誘導芬太尼藥效學的遺傳因素之一。

研究[18]指出，野生型GG患者腦內嗎啡受體結合位點個數明顯低于突變型AA和GA。結合COMT Val158met突變類型和數量可以推斷單個患者對芬太尼的需求量。根據已有報道合理推測，突變型AA和GA患者大腦中嗎啡受體結合位點數目多，從而提高了患者體內疼痛敏感性，因而患者個體阿片受體出現了代償性上調，致使患者對阿片類敏感性增加，因此患者術后PCIA中芬太尼的需求量降低。據此可針對患者個體間差異來區(qū)別藥物優(yōu)化療效，高效使用藥物。

文獻[19]指出，COMT活性下降可能與COMT Val158met基因突變相關，當患者體內兒茶酚增加時，它會激活β2、β3腎上腺素受體，引起神經元內腦啡肽含量降低，導致阿片受體代償性上調，從而增強了阿片受體疼痛的敏感性，其最終結果是患者使用的藥物量減少。有研究[20]推測，腫瘤中COMT活性降低可能會通過增強血清和組織雌二醇水平促進膽固醇酯積累，從而增加激素依賴性疾病的風險。在癌癥患者使用嗎啡需求量中，COMT Val158met基因多態(tài)性患者的嗎啡需求明顯不同，攜帶GG基因型的癌癥患者使用的嗎啡量最多，攜帶GA基因型的癌癥患者使用的嗎啡量次之，而攜帶基因型AA的癌癥患者使用的嗎啡量最少。

綜上所述，榆林地區(qū)漢族婦科手術患者芬太尼鎮(zhèn)痛效應存在的明顯差異可能與其當地COMT Val158met基因多態(tài)性相關。但由于本研究樣本量有限，結果穩(wěn)定性不足，因而后期可通過提高臨床患者樣本量來增加結果穩(wěn)定性。