基于多个基因多态性的术后舒芬太尼镇痛效应.pdf

基金项目：山西省应用基础研究计划面上自然基金项目（）作者简介：和浩杰，男，生，硕士，住院医师，：收稿日期：基于多个基因多态性的术后舒芬太尼镇痛效应和浩杰，杨建新，南官江，靳睿（山西医科大学麻醉学教研室，太原 ；山西医科大学第二医院疼痛科；通讯作者，：）摘要：目的研究下肢骨折病人 （位点 ）、（位点 ）、（位点 ）、（位点 ）、（位点 ）基因多态性对术后舒芬太尼镇痛消耗量影响，为临床镇痛提供指导。方法选择下肢骨折的手术病人 例，术前记录患者的性别、年龄、体质量指数（）、手术部位等信息，术后使用舒芬太尼镇痛，记录术后 ，时患者的视觉模拟评分（评分）及舒芬太尼消耗量。同时采取外周静脉血 ，检测患者 （）、（）、（）、（）、（）的基因型，从而评估非遗传因素（性别、年龄、体质量指数、手术部位）和遗传因素对术后舒芬太尼消耗量的影响。结果非遗传因素性别、年龄、体质量指数（）、手术部位对术后 ，的舒芬太尼消耗量皆无影响（）。术后 ，遗传因素 、的单核苷酸多态性野生型与突变型之间舒芬太尼消耗量差异有统计学意义（）；的单核苷酸多态性对舒芬太尼消耗量差异无统计学意义（）。结论 （）、（）、（）和 （）基因不同单核苷酸多态性（）术后消耗的舒芬太尼量不同，有望为下肢骨折患者术后镇痛提供指导。关键词：骨折；疼痛；术后镇痛；舒芬太尼；单核苷酸多态性中图分类号：文献标志码：文章编号：（）：，（，；，；，：）：（），（），（），（），（），（），（），（），（），（），（），（）（，），（），（），（）（）（）（），（），（），（），：；疼痛直接威胁患者的身心健康，据统计临床上 的患者因不能承受术后疼痛而出现焦虑失眠，超过 的患者因药物镇痛不全而长期承受疼痛的折磨，急需有效的镇痛 。但临床上长期以来仅仅根据年龄、体质量、性别等指标指导术后镇痛，往往导致术后镇痛不足，或者术后药量过大，药物副作用过多 。随着遗传信息技术的发展，基因多态性逐渐被人们熟知。基因多态性包括基因长度、重复 ，序列和单核苷酸多态性三类，目前国内外研究最热的是单核苷酸多态性（，）。近几年已有较多研究从疼痛信号传导、阿片类药物代谢与排泄等方面研究影响镇痛的基因多态性 ，例如 （）基因可表达特殊 受体，该受体可接收疼痛因子信号，根据单核苷酸多态性（）分为野生纯合子、突变杂合子、突变纯合子，分别用 、表示。（）基因可编码儿茶酚胺氧甲基转移酶，参与体内儿茶酚胺等物质的代谢，其根据单核苷酸多态性（）可分为 、种基因型，已经发现一些多态性位点影响酶的活性，从而影响疼痛的传递和调制，最终影响个人痛阈。（）基因可表达 受体，接收外源阿片类药物，根据单核苷酸多态性（）可分为 、。（）基因表达细胞色素 酶，影响人体阿片类药物的代谢，根据单核苷酸多态性（）分为 、。（）表达 糖蛋白，可将阿片类药物排泄到细胞外，从而影响阿片类药物的消耗，根据单核苷酸多态性（）分为 、。目前关于基因多态性指导镇痛的研究很多仅从疼痛的感知或者药物的接收、消耗等单种类型基因入手观察，忽略了多种基因之间的内部关系和相互影响。本研究改善了此不足，从疼痛信号的产生和传导、阿片类药物的接收、代谢和排泄整个过程系统思考，分析研究了 （）、（）、（）、（）、（）个基因的单核苷酸多态性对术后镇痛的影响。资料与方法 病例选择根据随机抽样调查样本数公式计算样本数 ，即：（）（），公式中 代表样本量；为允许误差，一般取总体率 可信区间的一半，根据人力、物力一般情况，本项研究采用 ，可查阅 值表，取 ，则 。预实验舒芬太尼镇痛有效率考虑此处取 ，代入得 。本研究获得山西医科大学第二医院伦理委员会批准，批件号：（）第（）号，所有患者均签署知情同意书。选取 例下肢骨折患者作为研究对象，纳入标准：年龄 岁；美国麻醉医师协会（，）分级级；意识清楚，可有效言语沟通，经培训可配合完成疼痛评估。排除标准：有椎管内麻醉禁忌证者；长期酗酒，长期服用慢性止痛药者；肝肾功能不佳者；心功能异常者；对阿片类药物有成瘾史者；对于术后镇痛不能满足 分需要在病房给予其他镇痛药或镇痛方式的患者。麻醉方法与样本收集患者入室后进行心电监护，静脉采血 用于基因测序。摆好体位，然后予盐酸罗哌卡因注射液（阿斯利康投资有限公司，批号 ），生理氯化钠溶液（华润双鹤药业股份有限公司，批号 ），混合后行蛛网膜下腔麻醉，达到 阻滞平面开始手术，术毕进入恢复室，接 镇痛泵，镇痛泵配方为枸橼酸舒芬太尼注射液（宜昌人福药业有限责任公司，批号 ）加入 生理盐水中，配比成 ，不设背景输入量，自控镇痛锁定时间 ，每次按压 ，最大输注量 。随后将患者转回病房，记录其 和 时的 评分及舒芬太尼消耗量。基因分型采取外周静脉血 ，使用基因型 纯化试剂盒（天根生化 试剂盒）从全血中分离 。查询基因库（）合成 （）、（）、（）、（）、（）种基因型的引物，根据引物行 扩增（拓赫 梯度扩增仪，上海测博生物科技有限公司）。反应条件为：预变性 ，变性 ，退火 ，延伸 ，延伸修复 ，共 个循环。然后取扩增产物送武汉迈特维尔生物科技有限公司行基因测序，以明确患者的基因 分型。统计分析统计分析采用 软件，首先对样本进行正态性检验和方差齐性检验。不同手术部位患者术后舒芬太尼消耗量比较采用单因素方差分析。不同性别患者术后舒芬太尼消耗量比较使用独立样本 检验，不同患者的年龄、身高、体质量、等非遗传因素与术后舒芬太尼消耗量之间的关系用单变量直线相关分析，遗传因素（不同基因型）与术后舒芬太尼消耗量之间的关系用多元逐步回归分析。每种基因型内部不同 舒芬太尼消耗量的比较用单山西医科大学学报，年 月，第 卷 第 期因素方差分析和 事后比较。以 认为差异有统计学意义。结果 不同手术部位患者术后舒芬太尼消耗量比较最终收集病例数 例，根据排除标准剔除 例，共纳入 例。各基因频率及基因型分布在 平衡方面无明显偏差（见表 ），具有群体代表性。术后 和 不同手术部位患者舒芬太尼消耗量之间的差异无统计学意义（，见表 ）。表 遗传平衡检验结果 基因 （）（）（）（）（）表 不同手术部位患者术后舒芬太尼消耗量比较（）（）手术部位 股骨 踝关节 胫骨 跟骨 不同非遗传因素与术后舒芬太尼消耗量的直线相关分析不同患者年龄、性别、身高、体质量、等指标与术后舒芬太尼消耗量无相关关系（，见表）。表 不同非遗传因素与术后舒芬太尼消耗量的直线相关分析 变量 舒芬太尼消耗量 舒芬太尼消耗量年龄（岁）性别（男 女）身高（）体质量（）（）不同基因多态性与术后舒芬太尼消耗量之间的关系分析运用多元逐步回归之后，影响术后舒芬太尼消耗量的因素中，只有 （）基因被排除（），其他 种基因 （）、（）、（）、（）与术后舒芬太尼的消耗量有相关性（，见表 和表 ）。表 不同基因与术后 舒芬太尼消耗量之间的关系 因素 常量 （）（）（）（）（）因变量：术后 舒芬太尼消耗量（）；：未标准化系数；：标准误差；：标准化系数表 不同基因与术后 舒芬太尼消耗量之间的关系 因素 常量 （）（）（）（）（）因变量：术后 舒芬太尼消耗量（）；：未标准化系数；：标准误差；：标准化系数 各基因不同 间舒芬太尼消耗量比较术后 和 ，（），（）基因野生纯合子（）患者舒芬太尼消耗量多于突变杂合子（）和突变纯合子（）（），但突变杂合子（）与突变纯合子（）之间差异无统计学意义（，见表 ）。（）基因野生纯合子（）和突变杂合子（）舒芬太尼消耗量多于突变纯合子（）（），野生的纯合子（）和突变杂合子（）之间差异无统计学意义（，见表 ）。（）基因的野生纯合子（）患者舒芬太尼消耗量多于突变杂合子（）和突变纯合子（）（），但突变杂合子（）与突变纯合子（）之间差异无统计学意义（，见表 ）。，表 各基因不同 间舒芬太尼消耗量比较（）（）基因 舒芬太尼消耗量 舒芬太尼消耗量 （）（）（）（）（）和 （）基因的 中，与 相比，；（）基因的 中，与 相比，；（）基因的 中，与 相比，讨论舒芬太尼是目前临床上广泛使用的一种阿片类镇痛药。因个体之间存在遗传或非遗传因素差异，相同剂量的舒芬太尼在不同患者中的镇痛效果差异显著。临床上急需一些客观指标来指导术后舒芬太尼镇痛。本研究从遗传和非遗传方面入手观察，研究结果显示非遗传因素对下肢骨折手术的患者术后舒芬太尼消耗量无影响，部分遗传因素对术后舒芬太尼消耗量有影响。本研究创新之处在于全面考虑了疼痛信号的产生、传导、阿片类药物接收、代谢、排泄等多种相关基因，并从它们中间找出了影响术后镇痛的基因型。基因表达产生的 受体（）是一种非选择性 门控离子通道，主要存在于脊髓小胶质细胞中，是小胶质细胞活性的关键调节剂，可能影响多种炎症介质和疼痛因子的表达 。近来已有研究显示 受体可通过对周围组织损伤的影响和对神经系统加工的调节对疼痛敏感性进行调节 。等 通过分析得出 多态性与食管癌患者术后疼痛和芬太尼消耗相关。本研究结果也显示，该基因不论是对于术后 还是 的舒芬太尼消耗量差异均有统计学意义。可能是突变了的纯合子参与产生的嘌呤受体减少，影响了疼痛信号的传导，增加了患者的疼痛阈值，需要更少的外源性舒芬太尼镇痛。基因，可编码儿茶酚胺氧甲基转移酶，参与体内儿茶酚胺等物质的代谢，从而影响内源性疼痛信号的传导。基因中比较常见的单核苷酸多态性（）是 （），个体具有较高的 酶活性，对疼痛的感知力比较低，而 个体刚好与之相反 。等 研究后发现 （）携带者术后 疼痛评分较高。但 等 则认为单独使用 基因型为指导，在阿片类药物吗啡和羟考酮之间进行选择以缓解疼痛不太准确。本研究结果发现该基因多态性对术后舒芬太尼的消耗有影响，型消耗量多于 和 型，可能是突变纯合子影响了儿茶酚胺氧甲基转移酶的编码，从而使得?源性儿茶酚胺的代谢受到影响，导致机体接收到了较多的疼痛信号所致。基因为编码阿片类药物受体的基因，该基因存在多个单核苷酸多态性（），其中以 （）的研究最为广泛和深入。等 通过荟萃分析表明，癌痛患者中，突变基因携带者个体（，），倾向消耗更多的阿片类药物。基因多态性可能有助于预测个体对镇痛的反应和达到令人满意的癌症镇痛。等 通过观察全膝关节换术的患者，发现女性 基因 患者比 和 基因型患者需要更多的吗啡用于术后镇痛。而男性患者的 种基因型在用于术后疼痛控制的吗啡消耗量方面没有显著差异。提示我们用 基因多态性来指导镇痛可能还需要考虑到性别因素。本研究观察分析后并未发现其多态性影响舒芬太尼消耗量，考虑原因可能是镇痛药种类、人口种族、生长环境、甚至样本量大小不同，从而产生了不同结果。基因，山西医科大学学报，年 月，第 卷 第 期目前发现其单核苷酸多态性（）已经超过 个。大多数学者认为 的基因多态性会对 酶的表达量以及活性产生影响，继而造成镇痛效果的差异。等 通过观察研究患者子宫 肌 瘤 切 除 术 后 的 镇 痛 情 况，得 出 （）基因 基因型的壮族患者中舒芬太尼的使用率最高。等 学者已经尝试建立基于基因多态性的术后个体舒芬太尼剂量预测方程，方程纳入患者的基本信息和 、和 基因测序结果，可用于不同类型的手术，指导术后镇痛。本研究与前人研究结果一致，发现该 （）基因不同 患者，术后舒芬太尼消耗量突变纯合子消耗量小于野生纯合子和突变杂合子。基因为影响阿片类药物排泄的基因。可编码 糖蛋白（），此蛋白可以将细胞内的药物主动转运到细胞外，起到细胞排泄作用，从而影响术后镇 痛。目 前 对 于 其 研 究 最 多 的 是 （）。范晴晴等 研究认为对于西方人群而言，基因多态性对阿片类药物消耗量存在影响，突变基因携带者术后消耗的阿片类药物更多。但对于亚洲人群而言，基因多态性与阿片类药物消耗量无关，可能由于该位点存在人种间差异。等 研究后发现变异 等位基因与疼痛缓解减少、阿片类药物消耗增加和不良反应发生率增加相关，而 多态性对观察到的参数并没有影响。等 也通过研究 （）得出由于 的表达较低，基因型个体中内源性阿片类肽的外排减少，这反过来又导致更高的热痛阈值。本研究结果显示术后 基因的突变型（型和 型）都消耗较少的舒芬太尼，分析其原因可能是由于相关位点的突变导致编码跨膜蛋白 受到影响，从而影响外源性阿片类药物的排泄，使得体内处于较高的血药浓度，从而缓解了疼痛。本研究也具有一定的局限性，首先为单中心研究，但是基因多态性影响因素较多，还需要以后进行多中心的研究，纳入更多的手术类型、地域人口等，以增强研究的科学性和实用性。此外阿片类药物品种也较多，本研究只观察了舒芬太尼的术后镇痛效果，其他临床常用的阿片类药物与基因多态性的关系研究还需要继续扩展。未来通过更多的学者努力，完善更多的疼痛基因型，同时纳入非遗传因素建立行之有效的预测方程，才能在术后镇痛之前明确患者的镇痛药物需求，从而节约药量，减少药物过多引发的不良反应，实现真正的“个体化镇痛”。参考文献：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，？，（）：，（）：，（）：，（）：谢广伦，张卫，李志刚，等 阿片药物相关基因多态性对大剂量阿片耐受癌痛患者的影响 中华医学杂志，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，：，（）：，：，（），（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：范晴晴，回翔，谢菡，等 基因多态性对阿片类药物术后镇痛效果的影响 中国医院药学杂志，（）：，：，（）：，（），（）：山西医科大学学报，年 月，第 卷 第 期