IPHASE/匯智和源 藥物代謝酶CYP450 IC50抑制體外評(píng)估模型解析

在臨床應(yīng)用中患者經(jīng)常會(huì)同時(shí)使用多種藥物，這些藥物可能會(huì)產(chǎn)生藥物-藥物相互作用（Drug-drug interaction, DDI），最終導(dǎo)致嚴(yán)重不良反應(yīng)或減弱治療效果，因此，有必要對(duì)DDI發(fā)生的可能及其影響程度和嚴(yán)重性進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。對(duì)此，國(guó)家藥監(jiān)局藥審中心發(fā)布的《藥物相互作用研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》[1]及國(guó)際人用藥品注冊(cè)技術(shù)協(xié)調(diào)理事會(huì)（ICH）發(fā)布的《M12：藥物相互作用》[2]指導(dǎo)原則均明確了DDI研究的目標(biāo)和方向，包括代謝酶、轉(zhuǎn)運(yùn)體和代謝產(chǎn)物三個(gè)方面。其中，代謝酶介導(dǎo)的藥物相互作用聚焦在底物/酶表型、抑制劑及誘導(dǎo)劑三個(gè)方面。本篇文章主要介紹藥物代謝細(xì)胞色素P450（Cytochrome P450, CYP酶）的可逆性IC50抑制作用評(píng)估。

一個(gè)藥物如果能抑制某代謝酶的活性，而另一同服藥物為該代謝酶的底物，則該藥可能造成同服藥物代謝清除率降低、暴露量增加，從而造成安全性隱患。以西尼地平為例，IPHASE采用肝微粒體體外溫孵技術(shù)，研究西尼地平與幾種臨床常用藥物間的代謝相互作用的實(shí)例，結(jié)果表明環(huán)孢素、紅霉素和辛伐他丁在體外表現(xiàn)出對(duì)西尼地平代謝的抑制作用，由于三者均是CYP3A的抑制劑或底物，這提示西尼地平與CYP3A的抑制劑或底物合用時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)代謝上的相互作用，使西尼地平的代謝速率降低，西尼地平二氫吡啶環(huán)脫氫代謝物生成減少，而原型藥物的水平顯著提高，這可能會(huì)影響臨床療效的正常發(fā)揮。

因此，若藥物相互作用研究不充分、準(zhǔn)確，可能會(huì)妨礙對(duì)在研藥物精準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，進(jìn)而影響藥物上市及應(yīng)用范圍。即開(kāi)展合理、充分的藥物相互作用研究是非常必要的，其中應(yīng)囊括酶抑制試驗(yàn)。

可逆性酶抑制試驗(yàn)研究方法介紹

據(jù)《藥物相互作用研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》和《M12：藥物相互作用》指出：應(yīng)評(píng)估在研藥物是否會(huì)對(duì)主要的 CYP 同工酶 CYP1A2、 CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6 和 CYP3A 產(chǎn)生可逆性抑制和時(shí)間依賴性抑制（Time-dependent inhibition，TDI）。

目前常見(jiàn)的可逆性抑制研究方法有三種。

Single-point法

粗糙的評(píng)估，適用于早期和高通量篩選，通常使用1個(gè)或2個(gè)試驗(yàn)濃度（一般為1μM/ 10μM），1個(gè)探針底物濃度，以剩余活性率進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果判定一般為1μM抑制率＞50%，10μM抑制率＜50%。

IC50法

相對(duì)精準(zhǔn)的評(píng)估，可用于進(jìn)行粗略的DDI預(yù)測(cè)，通常使用4~8個(gè)試驗(yàn)濃度（一般跨度2~3個(gè)log值），最高劑量為50×游離 Cmax（穩(wěn)態(tài)時(shí)抑制劑藥物的最大游離血漿濃度）或0.1×劑量/250mL，1個(gè)探針底物濃度，最后以測(cè)定得到的IC50值估算Ki值。

Ki法

精準(zhǔn)的測(cè)定手段，可用于進(jìn)行DDI的更精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，通常使用4~5個(gè)試驗(yàn)濃度（根據(jù)IC50設(shè)計(jì)濃度），4~5個(gè)探針底物濃度（0.25~10×Km），最后以測(cè)定得到的抑制常數(shù)Ki值進(jìn)行評(píng)估。

鑒于此，IPHASE以肝微粒體為孵育體系，采用IC50法，將待測(cè)物的濃度設(shè)計(jì)分別為0μmol/L 、0.01μmol/L 、0.1μmol/L 、1μmol/L 、10μmol/L 和100μmol/L，通過(guò)檢測(cè)其產(chǎn)物生成量以評(píng)估待測(cè)物的IC50值。以下分享內(nèi)容為IPHASE根據(jù)本司過(guò)往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)整理總結(jié)的數(shù)據(jù)表格，旨在同大家一起學(xué)習(xí)成長(zhǎng)。

可逆性酶抑制IC50試驗(yàn)結(jié)果分析

常規(guī)數(shù)據(jù)

如上表所示，兩組數(shù)據(jù)分別是IPHASE驗(yàn)證某待測(cè)物是否對(duì)某兩個(gè)亞型酶具有抑制作用。可發(fā)現(xiàn)第一組數(shù)據(jù)隨著待測(cè)物濃度的增加，其抑制率隨之增高，說(shuō)明該待測(cè)物對(duì)某亞型酶具有抑制性；第二組數(shù)據(jù)則無(wú)明顯受濃度影響變化，則可推斷待測(cè)物對(duì)該亞型酶無(wú)抑制效果（注：IPHASE內(nèi)部默認(rèn)抑制率結(jié)果在±20%之內(nèi)即為無(wú)抑制作用）。

異常數(shù)據(jù)：溶解度異常

在實(shí)際操作中，常會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物生成量的變化沒(méi)有規(guī)律性，這種情況有可能是溶解度異常導(dǎo)致。如上圖第一組數(shù)據(jù)所示，隨著待測(cè)物濃度的增加，抑制率-先增加后不變，可能是由于待測(cè)物的溶解度較低，使得其抑制作用不會(huì)隨著濃度的增加而增大，而是逐漸趨于一致，導(dǎo)致出現(xiàn)該種現(xiàn)象；第二組數(shù)據(jù)則可能是待測(cè)物溶解不均勻、吸樣不均勻?qū)е碌臄?shù)據(jù)異常，因此出現(xiàn)中間待測(cè)物濃度數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象。

異常數(shù)據(jù)：酶誘導(dǎo)可能性

如圖所示，在研究某些待測(cè)物是否對(duì)特異性亞型酶具有抑制影響時(shí)，?？捎^察到隨著待測(cè)物的加入，其代謝產(chǎn)物生成量反而出現(xiàn)了明顯增多的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可能是由于該待測(cè)底物是某類(lèi)亞型酶的誘導(dǎo)劑，其在隨著待測(cè)物濃度增高或某一特定濃度下，顯示出了明顯的誘導(dǎo)現(xiàn)象，因此促進(jìn)了代謝產(chǎn)物的生成，即酶抑制結(jié)果顯示為負(fù)值。

IPHASE產(chǎn)品

綜上所述，合理的IC50試驗(yàn)有助于更好地判斷受試藥物和酶之間的關(guān)系。IPHASE/匯智和源作為體外生物試劑引-領(lǐng)者，不但具有豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，更為了減輕客戶試劑準(zhǔn)備的繁復(fù)工作，以人肝微粒體為孵育體系，開(kāi)發(fā)了酶抑制（IC50）研究試劑盒，縮短試劑準(zhǔn)備時(shí)間、提供檢測(cè)效率。

IPHASE/匯智和源憑借多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，推出了多領(lǐng)域、多種類(lèi)的高-端科研試劑，為藥物早期研發(fā)提供篩選工具，為生命科學(xué)領(lǐng)域的探索提供新材料、新方法和新手段，為遺傳毒性研究提供便捷產(chǎn)品。此外，IPHASE/匯智和源可提供特殊產(chǎn)品的定制服務(wù)，望廣大科研工作者咨詢。

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