ПОЛИМОРФИЗМ РЕЦЕПТОРНЫХ И ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ГЕНОВ, АССОЦИИРОВАННЫХ С ВЫРАЖЕННОСТЬЮ АНАЛЬГЕТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА МОРФИНА У ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ПАЦИЕНТОВ ПАЛЛИАТИВНОГО ПРОФИЛЯ
Хайтович Е.Д., Ших Е.В., Ибрагимов А.Н. и др. Полиморфизм рецепторных и ферментативных генов, ассоциированных с выраженностью анальгетического эффекта морфина у онкологических пациентов паллиативного профиля. Фармакология & Фармакотерапия. 2025; 1: 42–48. DOI 10.46393/27132129_2025_1_42–48
Цель: определение частоты встречаемости однонуклеотидных полиморфизмов генов OPRM1, COMT и CYP2D6 у онко- логических пациентов европеоидной расы, получавших морфин в качестве обезболивающей терапии в условиях палли- ативного отделения, и у пациентов контрольной группы. Материал и методы. В исследование были включены 86 пациентов с верифицированным диагнозом онкологическо- го заболевания, находившихся на лечении морфином в паллиативном стационаре, и 100 здоровых человек контроль- ной группы. Генотипирование проводилось методом полимеразной цепной реакции с анализом полиморфизма длины рестрикционных фрагментов. Проанализирована частота встречаемости полиморфизмов OPRM1 A118G (rs1799971), COMT Val158Met (rs4680), CYP2D6 rs1065852 и rs3892097. Интенсивность болевого синдрома оценивали с использова- нием визуально-аналоговой шкалы на нескольких этапах. Результаты. Полученные данные в отношении полиморфизмов CYP2D6*10 и CYP2D6*4 подтверждают распространен- ность нормального метаболизма в европейских популяциях. Эти результаты согласуются также с данными, приведен- ными в литературе, где аллели с пониженной активностью, такие как CYP2D6*10, встречаются реже, чем в азиатских популяциях. Аллель CYP2D6*4, часто ассоциированная с медленным метаболизмом, наиболее распространена в евро- пейской популяции (12–23%). Полученные данные подтверждают важность изучения рецепторных, нейротрансмиттер- ных и метаболических полиморфизмов в контексте персонализированной терапии морфином. Полиморфизм OPRM1 rs1799971 может быть связан с вариабельностью эффективности морфина за счет изменений в структуре мю-опиоидно- го рецептора, COMT rs4680 влияет на болевую чувствительность и потребность в анальгетиках за счет регуляции уров- ня катехоламинов, а CYP2D6 rs3892097, rs1065852 определяют индивидуальный метаболический профиль пациента. Выводы. Результаты исследования подтверждают влияние полиморфизмов генов OPRM1, COMT и CYP2D6 на инди- видуальную чувствительность к морфину. Фармакогенетическое тестирование может быть полезным инструментом для персонализации опиоидной терапии у онкологических пациентов.
Введение Морфин является одним из наиболее извест- ных и широко используемых опиоидных анальгетиков, применяемых для лечения острой и хронической боли средней и высокой интенсивности. Его терапевтическое действие обусловлено связыванием с мю-опиоидными рецепторами в центральной нервной системе, что при- водит к модуляции передачи болевых импульсов и вы- зывает терапевтические эффекты в виде анальгезии и седации. Активация мю-рецепторов приводит к ин- гибированию аденилатциклазы, снижению внутрикле- точного уровня циклического аденозинмонофосфата и уменьшению высвобождения нейротрансмиттеров, таких как субстанция P и глутамат. Это, в свою оче- редь, способствует снижению возбудимости нейронов и уменьшению передачи болевых импульсов [1, 2]. Морфин метаболизируется преимущественно в печени путем конъюгации с глюкуроновой кисло- той с образованием морфин-3-глюкуронида и мор- фин-6-глюкуронида. Изоферменты цитохрома P450 играют определяющую роль в метаболизме морфина, а также могут быть значимы при взаимодействии мор- фина с другими лекарственными препаратами [3]. Генетические вариации в генах, кодирующих мю-опиоидные рецепторы (например, OPRM1), а также фер- менты метаболизма и транспортные белки, могут влиять на эффективность и безопасность фармакотерапии мор- фином. В свою очередь полиморфизмы гена OPRM1 мо- гут изменять аффинность рецепторов к морфину, что об- условливает необходимость персонализации режима дозирования для достижения анальгезии. Вариации гена UGT2B7, отвечающего за глюкуронирование морфина, могут изменять скорость его метаболизма и, следователь- но, концентрацию активных метаболитов в плазме кро- ви. Более глубокое понимание фармакодинамики и фар- макокинетики морфина, а также генетических факторов, влияющих на его действие, является необходимым аспек- том для персонализации фармакотерапии боли. Цель исследования – определение частоты встре- чаемости однонуклеотидных полиморфизмов генов OPRM1, COMT и CYP2D6 у онкологических пациентов европеоидной расы, получавших морфин в качестве обезболивающей терапии в условиях паллиативного от- деления, и у пациентов контрольной группы. Ген OPRM1 кодирует мю-опиоидный рецептор, который является основной мишенью морфина. Поли- морфизм A118G (rs1799971) ассоциирован с изменения- ми в связывании морфина и его эффективности, что мо- жет приводить к вариабельности обезболивающего эффекта у пациентов [4]. Ген COMT участвует в мета- болизме катехоламинов, включая дофамин, который играет важную роль в модуляции болевого восприятия. Полиморфизм Val158Met (rs4680) изменяет активность фермента COMT, что влияет на интенсивность болево- го синдрома и, соответственно, потребность пациентов в опиоидных анальгетиках [5]. Ген CYP2D6, кодирующий цитохром P450 2D6, играет решающую роль в метаболизме опиоидов. Поли- морфизмы rs3892097 и rs1065852 определяют скорость превращения морфина в его активные метаболиты, что влияет на выраженность анальгетического эффек- та и вероятность развития побочных эффектов. Имен- но вариабельность CYP2D6 приводит к существованию метаболических фенотипов: медленные, нормальные и быстрые метаболизаторы, что определяет индивиду- альный ответ на терапию морфином. В статье рассмотрена роль рецепторных и ней- ротрансмиттерных полиморфизмов, влияющих на ин- дивидуальную чувствительность к морфину. Материал и методы Исследование выполнено на базе ГБУЗ «Московский многопрофильный центр паллиативной по- мощи Департамента здравоохранения города Москвы» на основании соглашения о научном сотрудничестве с ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России № 515-С от 18.10.2022. Проведение ис- следования одобрено локальным этическим комитетом ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (протокол № 01-21 от 22.01.2021). В исследовании приняли участие 86 пациентов отделения паллиативной помощи с вери- фицированным диагнозом онкологического заболевания и 100 пациентов без онкологических заболеваний, соста- вившие контрольную группу. Отбор пациентов для кон- трольной группы осуществлялся на базе лечебно-диа- гностического отделения ГБУЗ «Городская клиническая больница № 4 Департамента здравоохранения города Москвы». В исследование включали пациентов, проходивших профилактическое медицинское обследование (диспансеризацию) и не имеющих хронических заболева- ний или иных отклонений от нормы по результатам кли- нико-лабораторного и инструментального обследования. Пациентов контрольной группы включали в исследова- ние с верифицированным согласно медицинской доку- ментации диагнозом «здоров». Средний возраст паци- ентов исследуемой группы составил 60 лет, контрольной группы – 58 лет. Стандартное отклонение возраста соста- вило 11,85 в исследуемой группе и 10,78 – в контрольной, что говорит о достаточно равномерном распределении возрастов внутри каждой группы. Возрастной диапа- зон пациентов в исследуемой группе варьировался от 30 до 78 лет, в контрольной группе – от 28 до 81 года. Ме- диана возраста (значение, разделяющее выборку на две равные части) составила 62 года в исследуемой группе и 58 лет – в контрольной. В исследуемой группе мужчины составляли 52% (n = 45), женщины – 48% (n = 41). В кон- трольной группе наблюдалось аналогичное распределе- ние: 52% мужчин (n = 52) и 48% женщин (n = 48). Критерии включения в исследование: • оформленное и подписанное информированное согласие на участие в исследовании; • возраст – старше 18 лет, пациенты мужского и женского пола; • верифицированный диагноз онкологического за- болевания; • выраженный болевой синдром (более 7 баллов по визуальной аналоговой шкале (ВАШ) на мо- мент включения в исследование); • морфин в текущем листе назначения пациента; • минимальный курс морфина на момент включе- ния – не менее 5 дней (до 1 месяца); • клиренс креатинина > 30 мл/мин; • печеночные ферменты: АСТ/АЛТ – не более 3 норм; • билирубин общий – не более 50–60 мкмоль/л; • первичная локализация опухоли не в печени; • метастазы – не более М1; • химиотерапия не позднее чем за 3 месяца до вклю- чения в исследование. Для включения в исследование все пациенты прошли обязательный скрининг, целью которого было установить соответствие пациентов критериям вклю- чения. На момент включения в исследование пациенты находились в паллиативном стационаре с подтвержден- ным диагнозом онкологического заболевания. Диагноз верифицирован на основании медицинской докумен- тации, включая протоколы лабораторных и инструмен- тальных исследований. Пациентов с первичной локали- зацией опухоли в печени исключали из исследования на этапе скрининга. Всем пациентам был проведен ме- дицинский осмотр, включавший оценку болевого син- дрома с использованием ВАШ. ВАШ представляет собой десятибалльную шкалу, где 0 соответствует отсутствию боли, а 10 – максимальной боли, которую пациент может представить [6]. Интерпретация результатов оценки ин- тенсивности боли по ВАШ: 0 баллов – боль отсутствует; • 1–3 балла – легкая боль; • 4–6 баллов – умеренная боль; • 7–8 баллов – выраженная боль; • 9–10 баллов – невыносимая боль. Точки оценки интенсивности болевого синдрома по ВАШ (рисунок): • до начала терапии морфином (эпикриз при по- ступлении до назначения наркотических препа- ратов); • перед введением морфина до забора крови для данного исследования (через 5–7 дней после начала терапии); • после достижения Cmax (на высоте максимальной концентрации морфина) – 30–90 минут после введения морфина. Оценивали динамику болевого синдрома у 86 па- циентов, которым трижды проводили измерение интен- сивности боли по ВАШ. Среднее значение ВАШ до на- значения морфина составило 5 баллов, что соответствует умеренной боли. Однако следует учитывать, что на дан- ном этапе пациенты могли получать адъювантную анальгезию и неопиоидные анальгетики в соответствии с принципами лестницы обезболивания Всемирной орга- низации здравоохранения [7]. Это могло способствовать частичному снижению болевого синдрома до перехода к опиоидной терапии. Перед введением морфина, в мо- мент контрольного измерения ВАШ, средний балл повы- сился до 8, что свидетельствует о выраженном болевом синдроме. Это может объясняться тем, что пациенты, у которых предшествующая терапия была недостаточно эффективна, переходили на следующий этап обезболива- ния – назначение морфина. Таким образом, в исследова- ние включались пациенты, у которых имелись выражен- ные болевые ощущения, не купируемые стандартными неопиоидными анальгетиками и адъювантной терапией. После введения морфина среднее значение ВАШ снизи- лось до 2 баллов, что указывает на значительное уменьше- ние болевого синдрома. Это подтверждает эффективность морфина у данной категории пациентов. Важно отметить, что в исследуемую группу включали только пациентов, получающих обезболивание морфином, что исключает влияние других анальгезирующих стратегий на конечный результат. Другие виды анальгезии применялись только на первичном этапе лечения в стационаре, до назначения опиоидов, но к моменту включения в исследование паци- енты получали исключительно морфин. Таким образом, представленная динамика пока- зателей ВАШ свидетельствует о том, что в исследова- ние были включены пациенты с выраженным болевым синдромом, резистентным к предшествующей терапии, у которых морфин обеспечивал значительное уменьше- ние интенсивности боли. Полученные данные позволя- ют судить о тяжести болевого синдрома у участников и их распределении по степени интенсивности, что важ- но для дальнейшей оценки эффективности предложен- ных методов обезболивания. Все пациенты, включенные в исследование, под- писали добровольное согласие на участие, находились в сознании, могли реагировать на указания врача, само- стоятельно отвечать на вопросы, были ориентированы во времени и пространстве. Локализация первичной опухоли в исследуемой выборке была разнообразной. Наиболее часто первич- ная опухоль располагалась в легком и/или бронхах – у 15 (17%) пациентов. Вторая по распространенности локали- зация – первичные опухоли матки и гортани/ротоглотки, каждая из которых встречалась у 10 (12%) больных. Зна- чительная доля пациентов также имела опухоли поджелу- дочной железы (10%), предстательной железы (9%) и яич- ников (9%). Новообразования молочной железы были диагностированы у 6 (7%) пациенток, опухоли мочевого пузыря – у 5 (6%), поражение головного мозга – у 4 (5%) пациентов. Реже среди участников исследования встреча- лись опухоли щитовидной железы (3%), костной системы (3%), пищевода (2%) и кишечника (2%). Таким образом, в исследуемую когорту вошли преимущественно пациен- ты с опухолями органов дыхательной, пищеварительной и репродуктивной систем, что может отражать распро- страненность данных онкологических заболеваний среди пациентов, нуждающихся в анальгезии (табл. 1). В рамках исследования была изучена частота встречаемости полиморфизмов rs1799971 гена OPRM1, rs4680 гена COMT, а также наличия аллелей CYP2D6*10 и CYP2D6*4 у пациентов отделения паллиативной помо- щи с верифицированным диагнозом онкологического заболевания и в контрольной группе. Для генотипирования использовали венозную кровь, собранную в вакуумные пробирки VACUETTE (Greiner Bio-One, Австрия) (4 мл, 13 × 75 мм) с К2 ЭДТА, предназначенные для гематологии. Пробирки перевора- чивали не менее 10 раз для максимально более полного смешивания антикоагулянта с кровью, замораживали и хранили при -20 °С до выделения ДНК. ДНК выделя- ли из цельной крови с помощью коммерческих наборов реактивов «ДНК-сорб-В» AmpliSens (ФГБУ ЦНИИ эпи- демиологии Роспотребнадзора, Россия). Определение генотипов для полиморфизмов гена OPRM1 (rs1799971) и гена COMT (rs4680) осуществляли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с анали- зом полиморфизма длины рестрикционных фрагментов по методике, описанной в научной литературе [8, 9]. ПЦР проводили на амплификаторе Biometra TOne 96 (Analytik Jena, Германия). Для фрагментирования ам- плифицированных фрагментов ДНК применяли изоши- зомеры используемых в первоисточниках эндонуклеаз рестрикции (ООО «СибЭнзайм», Россия): для опреде- ления аллельного состава полиморфизма rs1799971 гена OPRM1 использовали рестриктазу BstFN I (рестрикцию проводили на твердотельном термостате ТТ-2 «Термит» (ООО «ДНК-Технология», Россия) при температуре 60 °С в течение 8 часов), а для полиморфизма СОМТ – Fat I (при температуре 55 °С в течение 6 часов). Результаты. Сравнительный анализ распределения генотипов в основной и контрольной группах В результате генотипирования определена часто- та встречаемости аллелей и генотипов клинически зна- чимых полиморфизмов A118G (rs1799971) гена OPRM1, Val158Met (rs4680) гена COMT, а также генетические вариации гена CYP2D6 (CYP2D6*4 G > A (rs3892097), CYP2D6*10 C > T (rs1065852)) в когорте онкологических пациентов с различной локализацией первичной опухо-ли и стадией опухолевого процесса (не более М1) и у па- циентов контрольной группы. Полиморфизм гена OPRM1 A118G (rs1799971) Полиморфизм гена OPRM1 A118G (rs1799971) представлен в табл. 2. Наиболее часто встречающейся аллелью была AA как в исследуемой (70,9%), так и в кон- трольной группе (80%), что соответствует литературным данным [3]. Гетерозиготный вариант AG встречался в 25,6 и 19% случаев соответственно, а наиболее редким оказал- ся GG – 3,5 и 1%. Частота полиморфизмов соответство- вала закону Харди–Вайнберга в обеих группах (p = 0,568 в исследуемой группе и p = 0,913 – в контрольной). Разли- чия в распределении аллелей между группами не достигли статистической значимости (p = 0,254). Полиморфизм гена COMT Val158Met (rs4680) Распределение аллелей COMT rs4680 показало, что в исследуемой (37,2%) и в контрольной (48%) группе чаще встречался гетерозиготный вариант GA. Гомози- готные варианты GG и AA в исследуемой группе встре- чались с частотой 33,7 и 29,1%, а в контрольной – 25 и 27% соответственно. Полученное распределение со- гласуется с опубликованными ранее данными [10]. В отличие от контрольной группы (p = 0,692), рас- пределение генотипов в исследуемой группе не соответ- ствовало закону Харди–Вайнберга (p = 0,018), что может свидетельствовать о наличии селекционного давления или иных факторов, влияющих на популяционное рас- пределение. Различия между группами не достигли ста- тистической значимости (p = 0,282) (табл. 3). Полиморфизм гена CYP2D6*10 C > T (rs1065852) Наиболее распространенной аллелью CYP2D6*10 оказалась CC (61,6% в исследуемой и 78% в контроль- ной группе). CT встречалась в 37,2 и 21% случаев, а TT была редкой (1,2 и 1% соответственно). В исследуемой группе распределение не соответствовало закону Харди Вайнберга (p = 0,109), тогда как в контрольной группе соот- ветствие было (p = 0,715). Различия между группами ока- зались статистически значимыми (p = 0,0489), что может свидетельствовать о возможном влиянии данного поли- морфизма на метаболизм морфина у пациентов (табл. 4). Полиморфизм гена CYP2D6*4 G > A (rs3892097) Полиморфизм гена CYP2D6*4 G > A (rs3892097) представлен в табл. 5. В исследуемой группе наиболее частым вариантом CYP2D6*4 был GG (64%), тогда как в кон- трольной – 80%. Гетерозиготный GA встречался в 33,7 и 19% случаев, а AA был редким (2,3 и 1% соответственно). Частота полиморфизмов соответствовала закону Харди– Вайнберга в обеих группах (p = 0,417 в исследуемой группе и p = 0,913 – в контрольной). Различия между группами не достигли статистической значимости (p = 0,109). Обсуждение Полученные данные в отношении полимор- физмов CYP2D6*10 и CYP2D6*4 подтверждают распространенность нормального метаболизма в евро- пейских популяциях. Эти результаты согласуются также с данными, приведенными в литературе, в со- ответствии с которыми аллели с пониженной актив- ностью, такие как CYP2D6*10, встречаются реже, чем в азиатских популяциях. Аллель CYP2D6*4, ча- сто ассоциированная с медленным метаболизмом, наиболее распространена в европейской популяции (12–23%) [11, 12]. Полученные данные подтверждают важность изучения рецепторных, нейротрансмиттерных и мета- болических полиморфизмов в контексте персонализи- рованной терапии морфином. Полиморфизм OPRM1 rs1799971 может быть связан с вариабельностью эф- фективности морфина за счет изменений в структуре мю-опиоидного рецептора, COMT rs4680 влияет на бо- левую чувствительность и потребность в анальгетиках за счет регуляции уровня катехоламинов, а CYP2D6 rs3892097, rs1065852 определяют индивидуальный ме- таболический профиль пациента. Данное исследование подчеркивает потенциал использования принципов фармакогенетики для опти- мизации опиоидной терапии у пациентов, нуждающих- ся в паллиативной помощи. Персонализированный под- ход к подбору дозировок и режимов терапии на основе генотипирования пациентов может значительно улуч- шить результаты фармакотерапии, минимизировать риски побочных эффектов и избежать недостаточно- го обезболивания, что критически важно для качества жизни пациентов с онкологическими заболеваниями. Основным преимуществом фармакогенети- ческого подхода является возможность более точно- го прогноза эффективности и безопасности морфина на основе индивидуальных генетических характери- стик. Например, пациенты с определенными генотипа- ми могут иметь высокую чувствительность к морфину, что требует снижения дозировок, тогда как другие паци- енты могут быть менее восприимчивы к действию пре- парата и нуждаться в увеличении дозы для достижения адекватного обезболивания. В этом контексте выявлен- ные полиморфизмы генов OPRM1, CYP2D6 и COMT по- зволяют значительно повысить точность прогнозирова- ния и корректировки. Следующий этап исследования будет направлен на анализ ассоциации выявленных однонуклеотидных полиморфизмов с равновесной концентрацией морфи- на в системном кровотоке. Это позволит выявить воз- можные генетические детерминанты, влияющие на фар- макокинетику морфина, и установить, каким образом различные генотипы могут изменять его метаболизм и концентрацию. Литература 1. Ofoegbu A., B Ettienne E. Pharmacogenomics and morphine. J. Clin. Pharmacol. 2021; 61 (9): 1149–1155. Erratum in: J. Clin. Pharmacol. 2023; 63 (6): 747. 2. Caraceni A., Hanks G., Kaasa S. et al. Use of opioid analgesics in the treatment of cancer pain: evidence-based recommendations from the EAPC. Lancet Oncol. 2012; 13 (2): e58–68.2. 3. Klepstad P., Dale O., Skorpen F. et al. Genetic variability and clinical efficacy of morphine. Acta Anaesthesiol. Scand. 2005; 49 (7): 902–908. 4. Mura E., Govoni S., Racchi M. et al. Consequences of the 118A > G polymorphism in the OPRM1 gene: translation from bench to bedside? J. Pain Res. 2013; 6: 331–353. 5. Hu B., Zhang X., Xu G. et al. Association between COMT polymorphism Val158Met and opioid consumption in patients with postoperative pain: a meta-analysis. Neurosignals. 2018; 26 (1): 11–21. 6. Karcioglu O., Topacoglu H., Dikme O., Dikme O. A systematic review of the pain scales in adults: which to use? Am. J. Emerg. Med. 2018; 36 (4): 707–714. 7. Когония Л.М., Волошин В.Г., Когония Л.М. и др. Практи- ческие рекомендации по лечению хронического болевого синдрома у онкологических больных. Злокачественные опухоли. 2016; 4 (спецвыпуск 2): 474–485. 8. Albaugh M.D., Harder V.S., Althoff R.R. et al. COMT Val158Met genotype as a risk factor for problem behaviors in youth. J. Am. Acad. Child Adolesc. Psychiatry. 2010; 49 (8): 841–849. 9. Oh C.-S., Lee S.-H., Yoo Y.-B. et al. Mu-opioid receptor polymorphisms and breast cancer in a Korean female adult population: a retrospective study. J. Breast Cancer. 2016; 19 (2): 206. 10. Ross J.R., Riley J., Taegetmeyer A.B. et al. Genetic variation and response to morphine in cancer patients: catechol- O-methyltransferase and multidrug resistance-1 gene polymorphisms are associated with central side effects. Cancer. 2008; 112 (6): 1390–1403. 11. Bradford L.D. CYP2D6 allele frequency in European Caucasians, Asians, Africans, and their descendants. Pharmacogenomics. 2002; 3 (2): 229–243. 12. Gaedigk A., Simon S.D., Pearce R.E. et al. The CYP2D6 activity score: translating genotype information into a qualitative measure of phenotype. Clin. Pharmacol. Ther. 2008; 83 (2): 234–242.