CYP3A4*1G多态性对女性健康志愿者静脉注射芬太尼药动学及痛阈的影响

摘要

背景与目的:芬太尼在我国临床麻醉、术后静脉镇痛以及临床疼痛治疗中已广泛应用,但临床发现应用相同剂量芬太尼后其镇痛效果及不良反应发生如术后呕吐、呼吸抑制等存在明显的个体差异,研究显示静脉注射芬太尼后体内药动学个体差异导致血药浓度的个体差异可能是造成这种现象的重要原因。有研究表明芬太尼主要代谢途径为经肝脏内细胞色素P450(CYP)3A4代谢,CYP3A4酶活性在不同个体差异明显,且CYP3A4酶的编码基因存在多态性。研究提示CYP3A4基因多态性可能是造成芬太尼药动学个体差异,进而导致临床药效学差异的原因。CYP3A4﹡1G是中国人新近发现的突变位点,也是中国人中所有的CYP3A4单核苷酸多态性中突变频率最高的一个位点。既往研究表明该多态性可影响CYP3A4酶活性,并间接造成术后芬太尼静脉镇痛需要量的差异,推测因为是CYP3A4﹡1G多态性引起芬太尼药动学个体差异所致。本研究拟通过研究女性健康志愿者静脉注射芬太尼后体内药动学、痛阈和CYP3A4﹡1G多态性的关系,探讨芬太尼个体药效学差异的遗传学因素,为临床芬太尼的个体化用药提供参考。
　　 材料与方法:
　　 1.研究对象与分组:女性健康志愿者166人中进行CYP3A4﹡1G基因型筛选,按照基因型分为野生纯合型组(CYP3A4﹡1／﹡1)、突变杂合型组(CYP3A4﹡1／﹡1G)、突变纯合型组(CYP3A4﹡1G／*1G)。依照基因型随机挑选28名志愿者,野生纯合子组10名、突变杂合子组10名、突变纯合子组8名。年龄18-25岁,体重指数在正常范围(1±20％)。所有受试者均无肝肾疾病史及药物过敏史,精神状态良好。全面体格检查均健康(包括心电图、血压、血常规、肝肾功能等),无烟酒嗜好,受试前4周及试验期间未服用过肝脏CYP3A4酶诱导剂或抑制剂。试验方案经郑州大学第一附属医院医学伦理委员会批准,受试者对试验方案和与受试药物有关的可能不良反应表示理解,并签署知情同意书。
　　 2.基因型检测:受试者抽取外周静脉血2 ml,基因组DNA采用酚.氯仿法提取；CYP3A4*1G多态性位点采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析(PCR—RFLP)技术进行检测分析。直接测序法验证基因型检测方法的可靠性。
　　 3.试验方法:28名受试者给药前一天夜12点后开始禁饮食,给药当日早晨入实验室,受试者入室后监测生命体征BP、HR、SP02等,开放左右上肢静脉通路,置入套管针备用,一侧用于注射药物,一侧用于采集血样。所有受试者予以芬太尼(宜昌人福药业,090903)5μg／kg静脉注射,1分钟注射完毕。注射完毕后予以面罩吸氧并密切观察患者生命体征,若患者出现严重呼吸抑制等不良反应,则予以纳洛酮(北京华素制药,100812)拮抗并剔除出本实验。给药4 h、8 h后给予统一低脂肪、低蛋白标准餐并予以适量饮水,试验当天及试验前两天严禁饮用茶、酒精、咖啡、可乐以及葡萄柚汁。分别于给药后即刻、2、5、10、15、30、60、90、120、180、300、420、720分钟取静脉血4 mL,EDTA抗凝,低温离心10min(4℃,4000r·min-1),取血浆-80℃保存待测。给药前及给药后45分钟、2.5、4小时时间点采用电刺激法进行痛阈测定。
　　 4.芬太尼血药浓度分析:芬太尼血药浓度检测采用液相色谱-质谱法进行检测(LC—MS／MS)。
　　 5.统计学分析:芬太尼的药时曲线用3P97药动学软件作参数估算,采用梯形法计算曲线下面积(AUC)。采用SPSS10.0软件进行数据处理,计量资料以x±s表示,等位基因和基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡采用X2检验检测；多组间药动学参数数据比较采用单因素方差分析(ANOVA),各组间两两比较采用LSD法；多组间痛阈资料采用重复测量设计的方差分析；计量资料变量之间的关系采用直线相关分析。检验水准为α=0.05。
　　 结果:
　　 1.中国女性CYP3A4*1G等位基因频率:166例女性健康志愿者中,97例为野生纯合子组(CYP3A4*1／*1),60例为突变杂合子组(CYP3A4*1／*1G),9例为突变纯合子组(CYP3A4*1G／*1G)。CYP3A4*1G等位基因突变率为23.5％。CYP3A4*1G等位基因的野生型纯合子、突变型纯合子、杂合子的分布符合卜Hardy—Weinberg平衡,表明本研究人群CYP3A4*1G基因型分布已达到遗传平衡,具有群体代表性。
　　 2.受试者基本情况:28例受试者中CYP3A4*1G野生纯合子组(10名)、CYP3A4*1G突变杂合子组(10名)、CYP3A4*1G突变纯合子组(8名)。年龄为19.2±1.4岁,体重指数20.4±2.6 kg／m2。三组受试者间年龄、体重指数及给药前痛阈比较差异无统计学意义。
　　 3.CYP3A4*1G基因多态性对静脉注射芬太尼药动学的影响:将三个不同基因型组各时相点芬太尼血药浓度的测定值经3p97药代动力学软件程序处理,得到三组受试者芬太尼药动学相关参数。突变纯合子组的终末消除半衰期t1／2β长于野生纯合子组和突变杂合子组；AUC0～∞突变纯合子组高于野生纯合子组和突变杂合子组,但在野生纯合子组和突变杂合子组之间差异无统计学意义。
　　 4 CYP3A4*1G基因多态性对静脉注射芬太尼后受试者痛阈的影响:三组间给药前痛阈差异无统计学意义,给药后痛阈突变纯合子组高于突变杂合子组和野生纯合子组；突变杂合子组与野生纯合子组间痛阈差异无统计学意义。
　　 5芬太尼血药浓度与受试者电刺激痛阈的相关性:三组受试者电刺激痛阈在静脉注射芬太尼后均较给药前增高,且随着芬太尼血药浓度的下降而下降,具有良好的相关性。
　　 结论:
　　 1.CYP3A4*1G突变可导致芬太尼代谢减弱和静脉注射芬太尼后电刺激痛阈增强,可能是引起芬太尼药效学个体差异的原因之一；
　　 2.受试者电刺激痛阈与芬太尼血药浓度具有良好的相关性。