关键词:肝微粒体,药物-药物相互作用(Drug-drug interaction, DDI),细胞色素P450酶(Cytochrome P450, CYP450),时间依赖性抑制(Time-dependent inhibition, TDI)
药物-药物相互作用(Drug-drug interaction, DDI)是临床上引发严重不良反应甚至死亡的主要原因之一。因此,对DDI发生的可能性、严重性及其影响进行科学评估尤为重要。细胞色素P450酶(Cytochrome P450, CYP450)作为体内重要的药物代谢酶,其药物相互作用的评估主要涵盖代谢表型研究、酶诱导作用评估及酶抑制作用评估。其中,药物对CYP450酶的抑制作用可以分为可逆性抑制(Reversible Inhibition)和时间依赖性抑制(Time-dependent inhibition, TDI)。与可逆性抑制相比,TDI带来更为严重的用药安全问题,因此逐年受到监管机构和药物研发者的重视。
一、CYP酶介导的时间依赖性抑制介绍
CYP酶介导的酶抑制指的是某些化合物能够抑制特定CYP450代谢酶的活性,导致在联合用药时一些药物的代谢减慢、清除率降低及暴露量增加,从而引发安全隐患。根据抑制机制的不同,药物对CYP450的抑制可以分为可逆性和时间依赖性抑制。TDI一般指候选药物的CYP酶代谢产物通过共价键与酶结合,导致酶的不可逆性失活,这种抑制效应在去除抑制剂后不会立刻消失,而呈现出时间依赖性的特征。TDI可能导致药物暴露量的非线性增长及血药浓度的显著升高,给患者带来严重的健康威胁。
最著名的实例是抗高血压药物米贝拉地尔(mibefradil),它是一种钙离子通道阻滞剂,因其时间依赖性抑制CYP3A4而导致联合用药的其他药物显著升高血药浓度,最终引发严重不良反应及患者死亡,因此不得不撤出市场。这一案例展示了TDI的影响不仅对患者健康造成威胁,还对制药企业构成重大挑战和威胁。
二、时间依赖性抑制的体外试验评估
时间依赖性抑制的评估一般采用人肝微粒体作为体外孵育系统。目前常用的TDI评估方法包括Single-point法、IC50位移法(IC50 shift)和Kinact/Ki法。
Single-point法
试验设计:一个或两个试验浓度(通常为1uM/10uM),一个探针底物浓度;进行NADPH预孵育一个时间点;该方法适用于早期和高通量筛选。
评价标准:相对剩余活性<80%提示有潜在的TDI风险。
IC50位移法(IC50 shift)
试验设计:系列试验浓度,一个探针底物浓度,进行NADPH预孵育30分钟;相对精准的评估,适合粗略的DDI预测。
评价标准:IC50位移≥15提示存在TDI风险。
Kinact/Ki法
试验设计:系列试验浓度和探针底物浓度,进行多时间点的NADPH预孵育;此法可用于DDI的精准预测。
评价标准:结合临床药代动力学(PK)数据,计算R2值以评估临床意义。
三、IPHASE时间依赖性抑制试验数据分析
IPHASE作为体外研究生物试剂的领导者,采用IC50位移法验证不同抑制剂对人肝微粒体CYP3A4的时间依赖性抑制(TDI)作用。实验设定包括预孵育时间和多种浓度的抑制剂。通过液相-串联质谱(LC-MS/MS)检测代谢产物的生成量,从而计算IC50值并分析结果。
结果分析
在不同实验组中,观察到TDI作用的不同表现,并根据IC50值的变化趋势分析其依赖性及代谢机制。这些研究有助于理解和预测药物的相互作用,为新药研发提供重要依据。
四、IPHASE相关产品
药物相互作用是新药研发的重要评价标准,而CYP酶介导的时间依赖性抑制作用评估则是其中不可或缺的部分。IPHASE依托多年的研发经验,推出了多种高纯度、高活性的人、猴、犬、大鼠等不同种属的肝微粒体产品,为广大研究人员在CYP酶介导的TDI及其他研究方向提供支持。
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