許 悅，陳根富，熊 濤，彭 英，阮婷婷，王廣基*，孫建國(guó)**

(1中國(guó)藥科大學(xué)藥物代謝動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210009；2上海藥明康德新藥開(kāi)發(fā)有限公司藥性評(píng)價(jià)部，上海 200131)

很多化合物的生物利用度(bioavailability,F)主要由促進(jìn)其跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn)體和完成體內(nèi)代謝的代謝酶決定，這些化合物包括內(nèi)源性物質(zhì)、藥物和外源性有毒異物等。轉(zhuǎn)運(yùn)體在保持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)和排出潛在危害物質(zhì)過(guò)程中起到重要作用，其中ATP結(jié)合盒(ATP-binding cassette,ABC)轉(zhuǎn)運(yùn)體超家族是藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體中最大的一類(lèi)，在維持細(xì)胞生理功能中起到重要作用。其生理功能主要包括排出有害物質(zhì)，攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，轉(zhuǎn)運(yùn)離子、多肽和細(xì)胞信號(hào)分子等[1]。

P-糖蛋白(P-gp)是ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體中最具代表性的蛋白，因其在腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生多藥耐藥(multidrug resistance,MDR)中的作用被稱(chēng)為多藥耐藥蛋白1，編碼其蛋白的基因也被稱(chēng)為MDR1或ABCB1。P-gp在人和其他哺乳動(dòng)物的多種組織中廣泛表達(dá)，尤其在腸上皮細(xì)胞的基頂側(cè)表面、膽小管和腎近端小管表達(dá)量很高，這些器官都發(fā)揮著一定的排泄功能。外排轉(zhuǎn)運(yùn)體的生理功能就是轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性代謝產(chǎn)物或外源性異物，P-gp在胰腺小管、腎上腺、胎盤(pán)、睪丸、血-腦脊液屏障中也有表達(dá)[2]。

P-gp底物在大小、結(jié)構(gòu)和功能上變化范圍很大，包括天然產(chǎn)物、化療藥物、鈣離子通道抑制劑、類(lèi)固醇、線性或環(huán)狀多肽、熒光染料等，這些化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、生理功能各不相同，并沒(méi)有特定聯(lián)系，P-gp底物的廣泛性也與其對(duì)抗各種有害物質(zhì)傷害的功能相一致。同時(shí)，P-gp的外排功能可被多種化合物抑制或誘導(dǎo)[1]。

本文結(jié)合課題組的研究，回顧了近年來(lái)有關(guān)P-gp誘導(dǎo)的研究進(jìn)展，總結(jié)了P-gp誘導(dǎo)的分子機(jī)制，以及常見(jiàn)P-gp誘導(dǎo)劑的分類(lèi)和特性，重點(diǎn)介紹了研究P-gp誘導(dǎo)的體外細(xì)胞模型和嚙齒動(dòng)物模型，以P-gp基因、蛋白表達(dá)及外排功能變化評(píng)價(jià)誘導(dǎo)作用強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)方法。同時(shí)，本文闡述了P-gp與藥物代謝酶及其他藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體的共同調(diào)節(jié)作用。P-gp誘導(dǎo)可引起多種臨床藥物-藥物相互作用，但大量體內(nèi)外研究證實(shí)，提高細(xì)胞外排功能也可作為一種臨床解毒治療的策略，如誘導(dǎo)P-gp表達(dá)提高可有效對(duì)抗某些P-gp底物(百草枯等)導(dǎo)致的細(xì)胞毒性。并且，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的藥效基團(tuán)模型也被用于預(yù)測(cè)化合物是否為P-gp的誘導(dǎo)劑或激活劑?？傊?，P-gp誘導(dǎo)研究在臨床前藥物設(shè)計(jì)、P-gp誘導(dǎo)劑的篩選、潛在藥物-藥物相互作用預(yù)測(cè)等方面發(fā)揮一定的指導(dǎo)作用。

1 P-gp誘導(dǎo)

1.1 P-gp誘導(dǎo)原理

與P-gp抑制的作用效果相反，細(xì)胞通過(guò)誘導(dǎo)上調(diào)P-gp的表達(dá)，提高外排功能，減少外源性有害物質(zhì)的傷害，從而更好地適應(yīng)環(huán)境變化。短期暴露于某些外源性異物或刺激后，細(xì)胞MDR1基因被激活，一段時(shí)間后可誘導(dǎo)產(chǎn)生穩(wěn)定的P-gp高表達(dá)[3]。

人MDR1基因的啟動(dòng)子區(qū)域是非典型的啟動(dòng)子序列，因其缺乏TATA盒，且含有多個(gè)啟動(dòng)子元件，包括：GC-box、Y-box、p53因子、反向調(diào)節(jié)因子1(invMED1)、轉(zhuǎn)錄激活蛋白1(AP-1)、熱休克因子(HSE)、類(lèi)固醇異物受體(SXR)等，這也與人P-gp轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的復(fù)雜性相吻合[4]。誘導(dǎo)MDR1基因表達(dá)的信號(hào)通路有多種，多樣的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)有利于細(xì)胞快速適應(yīng)外界環(huán)境的變化和對(duì)抗化學(xué)傷害。全面充分地研究MDR1基因誘導(dǎo)機(jī)制，有利于指導(dǎo)研發(fā)合適的誘導(dǎo)劑，用以降低有害因素造成的傷害，同時(shí)預(yù)測(cè)由誘導(dǎo)引起的藥物相互作用。圖1以利福平為例，演示了藥物誘導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)繼而引起藥物-藥物相互作用的過(guò)程。

圖1 藥物誘導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)的細(xì)胞內(nèi)過(guò)程(以利福平為例)

PXR：孕甾烷X受體；RXR：視黃醛受體

1.1.1 誘導(dǎo)劑 P-gp可被多種藥物誘導(dǎo)，文獻(xiàn)報(bào)道的P-gp誘導(dǎo)劑種類(lèi)繁多，表1列舉了多種代表性的誘導(dǎo)劑及其分類(lèi)。MDR1基因還可能被不同的細(xì)胞內(nèi)因素或者環(huán)境因素誘導(dǎo)，如細(xì)胞因子、氧自由基、抑癌基因、熱休克因子、X射線、紫外線等[1]。P-gp誘導(dǎo)劑的種類(lèi)繁多，表明可能存在多種不同的信號(hào)通路調(diào)節(jié)MDR1的轉(zhuǎn)錄，使得MDR1基因能夠?qū)?xì)胞內(nèi)外環(huán)境的變化和各種刺激做出反應(yīng)，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

表1常見(jiàn)的P-gp誘導(dǎo)劑

藥物分類(lèi)P?gp誘導(dǎo)劑參考文獻(xiàn) 抗菌藥內(nèi)源性物質(zhì)抗腫瘤藥心血管系統(tǒng)藥抗病毒藥天然產(chǎn)物降血脂藥激素類(lèi)中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥利福平、紅霉素黃體酮、醛固酮、膽紅素、膽鹽長(zhǎng)春堿、道諾霉素、阿霉素、紫杉醇波生坦、安貝生坦、地高辛、維拉帕米利托那韋、安瑞那韋、茚地那韋圣約翰麥芽汁、姜黃素阿托伐他汀倍氯米松、布地奈德、地塞米松卡馬西平、咖啡因、苯妥英[5-6][6-7][1，8][1，5-6，8][8-9][8，10][1，8][7，9，11][9，12]

1.1.2 P-gp誘導(dǎo)研究的體內(nèi)外模型 藥物與P-gp作用的復(fù)雜性，使得臨床預(yù)測(cè)P-gp引起的藥物相互作用變得更加困難，因此臨床前需要合適的體外細(xì)胞模型、動(dòng)物模型進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試。人或動(dòng)物原代細(xì)胞、組織細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞常用于體外模擬體內(nèi)環(huán)境，如用于模擬人胃腸道功能的人結(jié)腸癌細(xì)胞系Caco-2、LS180、T84、LS174T等，用于模擬血-腦脊液屏障通透性的腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞系(BMECs)等，以及用于模擬肝臟代謝的原代肝細(xì)胞、肝癌細(xì)胞等，這些細(xì)胞模型同樣適用于不同組織器官P-gp的誘導(dǎo)研究。

研究P-gp誘導(dǎo)的體內(nèi)模型以嚙齒動(dòng)物為主，主要有野生型及基因敲除的大鼠和小鼠。實(shí)驗(yàn)方法主要有：利用Western blot、熒光定量PCR、免疫組化等手段檢測(cè)誘導(dǎo)前后不同組織器官(如腸道、肝、腎、血-腦脊液屏障等)P-gp基因和蛋白表達(dá)水平變化；以LC-MS/MS、放射性核素檢測(cè)等方法獲得特異性P-gp底物的血藥濃度-時(shí)間曲線、組織分布、胃腸道吸收等參數(shù)，用以表征P-gp外排功能的變化。表2總結(jié)了有代表性的研究P-gp誘導(dǎo)體內(nèi)外模型及實(shí)驗(yàn)方法。

表2P-gp誘導(dǎo)研究的體內(nèi)外模型及實(shí)驗(yàn)方法

模型分類(lèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?shí)驗(yàn)方法檢測(cè)P?gp表達(dá)檢測(cè)P?gp功能參考文獻(xiàn)體外細(xì)胞模型人腸道上皮細(xì)胞系LS180/T84/Caco?2人腎臟上皮細(xì)胞系HK2人或鼠原代肝細(xì)胞人肝癌細(xì)胞HepG2人或大鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞系(BMECs)WesternBlotNorthernBlot流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)P?gp含量(Anti?P?gp抗體)實(shí)時(shí)熒光定量PCR(TaqMan?熒光探針)酶聯(lián)免疫吸附法P?gp底物(羅丹明123，阿霉素，Calcein?AM，地高辛等)蓄積實(shí)驗(yàn)和外排實(shí)驗(yàn)P?gp底物細(xì)胞單層(Transwell?)雙向轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞P?gp底物跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)[1，5，16-22]體內(nèi)動(dòng)物模型大鼠(血漿、肝、腎、腦、小腸等)小鼠(血漿、肝、腎、腦、小腸等)基因敲除大鼠或小鼠Westernblot檢測(cè)組織中P?gp表達(dá)量實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)組織中MDR1基因表達(dá)量免疫組化、在體成像誘導(dǎo)后P?gp底物藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析誘導(dǎo)后P?gp底物組織濃度分析制備囊膜外排、攝取實(shí)驗(yàn)在體腸灌流、原位腦灌注[1，23-29]

1.2 P-gp和藥物代謝酶的共同調(diào)節(jié)

P-gp與藥物代謝酶CYP3A4的誘導(dǎo)存在共同調(diào)節(jié)機(jī)制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，CYP3A4參與了超過(guò)半數(shù)已上市藥的代謝，因此二者的共同誘導(dǎo)對(duì)于藥物的吸收、分布、代謝、排泄(ADME)有著重要影響[2,13-14]。很多P-gp底物同時(shí)是CYP3A4的底物，P-gp和CYP3A4不僅在底物特異性上有大量重合，并且存在一定的互補(bǔ)表達(dá)模式，這種表達(dá)模式在肝和腸壁中尤為重要。因此，同時(shí)通過(guò)CYP3A家族代謝和P-gp轉(zhuǎn)運(yùn)的藥物，其口服生物利用度受誘導(dǎo)作用的影響更大，存在藥物-藥物相互作用的可能性大。

Sérée等[11]研究發(fā)現(xiàn)，地塞米松可同時(shí)誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞中MDR1和CYP3A4基因表達(dá)，在小鼠肝臟中mdr1b和cyp3a基因也存在同樣的現(xiàn)象。多種核受體可能是參與MDR1和CYP3A4共同誘導(dǎo)的重要因素，例如孕甾烷X受體(PXR)、組成型雄甾烷受體(CAR)等。Synold等[15]發(fā)現(xiàn)，紫杉醇可通過(guò)PXR介導(dǎo)的信號(hào)通路同時(shí)提高肝細(xì)胞中P-gp和CYP3A4的蛋白表達(dá)。

藥物代謝酶和外排轉(zhuǎn)運(yùn)體的共同調(diào)節(jié)，有利于細(xì)胞的解毒和排泄，使機(jī)體能夠?qū)苟喾N外來(lái)有害異物的侵害。CYP3A4和P-gp的共同誘導(dǎo)作用可能限制或改變很多藥物的生物利用度，研究二者的共同誘導(dǎo)對(duì)指導(dǎo)藥物發(fā)現(xiàn)和臨床安全合理用藥有著重要意義。此外，闡明CYP3A4和P-gp的共同誘導(dǎo)機(jī)制，尋找雙誘導(dǎo)劑，可能是一種臨床解毒治療的新途徑。

1.3 P-gp和其他轉(zhuǎn)運(yùn)體的共同調(diào)節(jié)

大量研究表明，除P-gp以外的其他ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體也可被誘導(dǎo)，并且有多種轉(zhuǎn)錄因子參與其中，如PXR參與誘導(dǎo)MRP1，CAR、PXR參與誘導(dǎo)MRP2和MRP3[30]。在外周血單核細(xì)胞(PBMC)中MDR1、MRP2、BCRP的mRNA表達(dá)水平與PXR表達(dá)呈正相關(guān)[31]。Narang等[32]發(fā)現(xiàn)地塞米松能提高血-腦脊液屏障中多種轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)和功能。大鼠原代腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(RBMEC)給予地塞米松后，Bcrp、Mdr1和Mrp2基因表達(dá)顯著上調(diào)，其蛋白表達(dá)和功能亦顯著提高，且這種誘導(dǎo)呈劑量依賴(lài)性。隨著給藥停止，該誘導(dǎo)作用是可逆的。Cermanova等[33]報(bào)道，大鼠多次經(jīng)口給予胺碘酮25 mg/(kg·d)，其腎P-gp和MRP2表達(dá)顯著提高，且P-gp底物羅丹明123和內(nèi)源性物質(zhì)結(jié)合膽紅素在腎的清除顯著增加。大量體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，某些藥物可同時(shí)誘導(dǎo)多種轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)，提示在人體內(nèi)，轉(zhuǎn)運(yùn)體誘導(dǎo)可能降低藥物的生物利用度或影響其分布，產(chǎn)生藥物-藥物相互作用，造成療效下降甚至治療失敗。

1.4 P-gp激活

化合物與P-gp快速作用而提高其外排功能的方式被稱(chēng)為P-gp的激活。與誘導(dǎo)不同，激活的過(guò)程并不涉及P-gp蛋白表達(dá)量變化。P-gp誘導(dǎo)劑通過(guò)提高P-gp的表達(dá)量增強(qiáng)細(xì)胞外排能力，而P-gp激活劑則直接與P-gp結(jié)合，使其發(fā)生構(gòu)象變化，促使P-gp底物結(jié)合到其他轉(zhuǎn)運(yùn)位點(diǎn)上。因此，P-gp的激活不涉及基因轉(zhuǎn)錄、蛋白翻譯過(guò)程，作用速度比誘導(dǎo)更加快速。有學(xué)者利用兩種P-gp熒光底物羅丹明123和Hoechst-33342證明了P-gp存在多個(gè)底物結(jié)合位點(diǎn)的猜測(cè)[34]。

近年來(lái)，P-gp高分辨晶體結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)表明：其底物結(jié)合區(qū)不是獨(dú)立的、不連續(xù)的藥物結(jié)合位點(diǎn)，而是一個(gè)很大的、可變性很強(qiáng)的區(qū)域[35]。該區(qū)域含有大量的親水性供電子和受電子基團(tuán)、帶電荷基團(tuán)、含苯環(huán)氨基酸等，由此形成大量有利于藥物結(jié)合的亞結(jié)構(gòu)。這些可變性強(qiáng)的底物結(jié)合區(qū)域可與多種藥物發(fā)生親脂性相互作用、氫鍵結(jié)合、靜電相互作用等，進(jìn)而造成空間結(jié)構(gòu)的改變，影響其與底物的結(jié)合。P-gp的激活有利于細(xì)胞更為快速地應(yīng)對(duì)外界環(huán)境變化，更迅速地排出有害物質(zhì)，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

1.5 P-gp誘導(dǎo)引起的臨床藥物-藥物相互作用

胃腸道中P-gp主要位于腸細(xì)胞的腸腔側(cè)，可將底物泵回腸腔內(nèi)，且表達(dá)量從小腸的近端到遠(yuǎn)端呈遞增趨勢(shì)。因此，P-gp的外排作用限制了其底物的口服生物利用度。另外，P-gp參與腸腔的主動(dòng)分泌，可影響靜脈注射P-gp底物的系統(tǒng)清除率。由于P-gp底物結(jié)構(gòu)類(lèi)型變化范圍大，誘導(dǎo)和抑制是P-gp引起藥物-藥物相互作用的主要因素。胃腸道P-gp誘導(dǎo)可能導(dǎo)致其底物(地高辛、他林洛爾等)的口服生物利用度下降、系統(tǒng)清除率上升。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中血-腦脊液屏障有大量P-gp表達(dá)，疾病和藥物誘導(dǎo)P-gp表達(dá)和功能的升高，可能限制CNS藥物穿透血-腦脊液屏障，降低治療效果。表3列舉了部分因P-gp誘導(dǎo)產(chǎn)生的臨床藥物-藥物相互作用。

2 P-gp誘導(dǎo)作為治療策略的體內(nèi)外研究

P-gp在近十幾年來(lái)一直被視為腫瘤細(xì)胞多藥耐藥的重要因素，對(duì)其抑制的研究取得大量成果。如前文所述，P-gp在肝、腎、腦、胃腸道、前列腺等正常組織中也有表達(dá)，其外排底物的廣泛性有利于機(jī)體細(xì)胞對(duì)抗有害物質(zhì)。因此，可利用P-gp誘導(dǎo)有效地降低細(xì)胞內(nèi)有害物質(zhì)蓄積，進(jìn)而起到解毒作用，這種假設(shè)在以百草枯(paraquat,PQ)為模型藥物的實(shí)驗(yàn)體系中被大量證實(shí)[1,18,42-44]。

百草枯是一種含氯高效除草劑，也是敏感的P-gp底物。誤服或攝入百草枯可能導(dǎo)致帕金森病(Parkinson′s disease)，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致死亡，并且尚無(wú)有效的解毒方法。有報(bào)道稱(chēng)在動(dòng)物體內(nèi)通過(guò)誘導(dǎo)P-gp可對(duì)百草枯中毒進(jìn)行解救[44]，實(shí)驗(yàn)中大鼠給予25 mg/kg百草枯2 h后，單劑量給予P-gp誘導(dǎo)劑地塞米松100 mg/kg，大鼠肺部P-gp表達(dá)顯著提高，并且肺中百草枯的蓄積量下降40%，大鼠的存活率上升了50%。同時(shí)，給予誘導(dǎo)劑還顯著提高了大鼠腸道和肝臟中P-gp的表達(dá)量，降低了百草枯在腸道中吸收。在其他體外細(xì)胞模型中，誘導(dǎo)P-gp對(duì)抗百草枯中毒的作用也有報(bào)道。Silva等[43]研究發(fā)現(xiàn)，阿霉素和金絲桃素(圣約翰麥芽汁發(fā)揮誘導(dǎo)作用的主要活性成分之一)均能顯著提高Caco-2細(xì)胞中P-gp的表達(dá)和功能，并且這種提高呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性。由百草枯引起的細(xì)胞死亡率隨著兩種誘導(dǎo)劑的加入顯著下降，而加入特異性P-gp抑制劑能顯著降低誘導(dǎo)劑的解毒效果，進(jìn)一步證明這種解毒作用確實(shí)是由于P-gp表達(dá)上調(diào)所引起，提示臨床可采用誘導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)體為策略進(jìn)行中毒的解救。

表3P-gp誘導(dǎo)引起的臨床藥物-藥物相互作用

誘導(dǎo)劑底物給藥方式服用誘導(dǎo)劑對(duì)底物的臨床藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)影響參考文獻(xiàn)利福平地高辛ivAUC、cmax降低，Clt升高[36]poAUC、cmax、F降低[37]圣約翰麥芽汁地高辛poAUC、cmax降低[38]奎尼丁地高辛ivt1/2升高，Clt、Clr、Clnr降低[38]利托那韋地高辛ivVd、AUC、t1/2升高，Clt、Clr、Clnr降低[14，39]利福平他林洛爾poAUC、cmax、F、t1/2降低，tmax、Clt、升高[40]ivAUC、cmax、t1/2降低，tmax、Clt、Vd升高[40]圣約翰麥芽汁他林洛爾ivClnr升高[41]poAUC、F降低[41]

3 計(jì)算機(jī)輔助研究P-gp誘導(dǎo)

利用細(xì)胞或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究新化學(xué)實(shí)體(new chemical entities,NCEs)和P-gp的相互作用關(guān)系，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且價(jià)格昂貴。因此計(jì)算機(jī)輔助模型開(kāi)始應(yīng)用于P-gp底物、抑制劑的預(yù)測(cè)，此類(lèi)模型大多通過(guò)定量構(gòu)效關(guān)系分析(QSAR analyses)、藥效基團(tuán)模型、分子對(duì)接技術(shù)等手段進(jìn)行預(yù)測(cè)[19,45-46]。然而，現(xiàn)階段研究新型P-gp誘導(dǎo)劑和激動(dòng)劑主要方式是隨機(jī)篩選，工作量較大，且準(zhǔn)確性較差。為了解決這一難題，Silva等[22]基于文獻(xiàn)報(bào)道，以34種P-gp誘導(dǎo)劑建立一種P-gp誘導(dǎo)藥效基團(tuán)模型。該模型的工作原理如圖2所示：首先對(duì)多種P-gp誘導(dǎo)劑按性質(zhì)進(jìn)行無(wú)重疊的劃分，對(duì)其配體聚類(lèi)分析后輸出配體群集，接著組合構(gòu)建多個(gè)藥效基團(tuán)。構(gòu)建好的模型用4種已知的P-gp誘導(dǎo)劑(安瑞那韋、奈非那韋、嘌呤霉素和育亨賓)進(jìn)行驗(yàn)證后，可用于預(yù)測(cè)新化學(xué)實(shí)體是否為P-gp誘導(dǎo)劑或激活劑。

圖2 P-gp誘導(dǎo)藥效基團(tuán)模型工作流程

該藥效基團(tuán)模型主要通過(guò)文獻(xiàn)報(bào)道的誘導(dǎo)劑或激活劑建立，但由于這些化合物結(jié)構(gòu)差異巨大，用一個(gè)通用的藥效基團(tuán)預(yù)測(cè)所有化合物顯然不合適，所以要先進(jìn)行配體聚類(lèi)分析，并用已知的誘導(dǎo)劑進(jìn)行模型驗(yàn)證。作者將該模型用于新合成的氧雜蒽酮(xanthones)、硫雜蒽酮(thioxanthones)衍生物誘導(dǎo)活性的篩選，發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)結(jié)果與體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性良好，證明該P(yáng)-gp誘導(dǎo)藥效基團(tuán)模型可快速有效地預(yù)測(cè)化合物誘導(dǎo)活性[42]。

4 新合成化合物的篩選

從新藥開(kāi)發(fā)的角度而言，早期進(jìn)行化合物的藥代動(dòng)力學(xué)特性篩選對(duì)后期藥物研發(fā)的成功率有著重要影響。因此，近年來(lái)更多的研究開(kāi)始關(guān)注新化學(xué)實(shí)體是否是P-gp的誘導(dǎo)劑或者激活劑[19,47]。

氧雜蒽酮和硫雜蒽酮是藥物化學(xué)中十分重要的化合物，因?yàn)槠淠负擞锌鼓[瘤等多種顯著生物活性，是很有潛力的藥物前體。Silva等[43]用Caco-2細(xì)胞進(jìn)行硫雜蒽酮衍生物的篩選，發(fā)現(xiàn)數(shù)種有P-gp誘導(dǎo)活性的衍生物。利福平是常用的P-gp誘導(dǎo)劑，Vilas-Boas等[48]通過(guò)篩選發(fā)現(xiàn)一種利福平衍生物RedRif能夠顯著提高RBE4細(xì)胞P-gp外排功能。細(xì)胞給予10 mol/L RedRif孵育24 h后，P-gp功能顯著增強(qiáng)；孵育48 h后，P-gp蛋白表達(dá)顯著提高。在百草枯細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)中，RedRif可有效對(duì)抗百草枯引起的細(xì)胞毒性。

大量體外實(shí)驗(yàn)表明，可以使用某些細(xì)胞模型比較化合物對(duì)P-gp誘導(dǎo)能力的強(qiáng)弱，進(jìn)而為研究其體內(nèi)相互作用提供一定的數(shù)據(jù)支持。業(yè)界也在探索準(zhǔn)確高效評(píng)價(jià)P-gp誘導(dǎo)特性的體外細(xì)胞模型、體內(nèi)動(dòng)物模型和計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方法。本課題組分別從P-gp外排功能、基因表達(dá)和蛋白表達(dá)水平比較了3種人結(jié)腸癌細(xì)胞系Caco-2、LS180、T84作為P-gp誘導(dǎo)體外模型的優(yōu)劣。發(fā)現(xiàn)LS180細(xì)胞誘導(dǎo)潛力較好，對(duì)多種常見(jiàn)的P-gp誘導(dǎo)劑反應(yīng)較為敏感，是較好的研究腸道轉(zhuǎn)運(yùn)體誘導(dǎo)特性的體外模型，并且可以實(shí)現(xiàn)高通量篩選。另一種細(xì)胞T84在Transwell?雙向轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中細(xì)胞單層完整性良好，且其多種代謝酶、轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)量與人體腸道細(xì)胞相接近[49-50]。本課題組利用T84細(xì)胞測(cè)試30余種已上市藥物的細(xì)胞滲透性，發(fā)現(xiàn)表觀滲透系數(shù)與人體口服吸收數(shù)據(jù)相關(guān)性較好，與經(jīng)典的藥物滲透性評(píng)價(jià)細(xì)胞模型Caco-2、MDR1-MDCK數(shù)據(jù)一致性良好，提示T84細(xì)胞Transwell?雙向轉(zhuǎn)運(yùn)體系是較好的研究口服藥物滲透性的模型(本部分?jǐn)?shù)據(jù)待發(fā)表)。

5 結(jié) 語(yǔ)

美國(guó)FDA在《藥物相互作用研究指導(dǎo)原則》中建議：當(dāng)試驗(yàn)藥物為P-gp底物時(shí)，應(yīng)研究試驗(yàn)藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)是否會(huì)被抑制或誘導(dǎo)，可選用P-gp抑制劑(如利托那韋、環(huán)孢素或維拉帕米)或誘導(dǎo)劑(如利福平)進(jìn)行研究[51]。P-gp的誘導(dǎo)可以有效提高細(xì)胞外排作用，降低有毒P-gp底物在細(xì)胞內(nèi)蓄積而產(chǎn)生的毒性。各種體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)證明了誘導(dǎo)劑可提高細(xì)胞P-gp的表達(dá)和外排功能，驗(yàn)證了誘導(dǎo)P-gp產(chǎn)生解毒作用的有效性，提示這一策略可用于臨床解毒治療?？傊?，P-gp誘導(dǎo)研究將為新藥的臨床前評(píng)價(jià)以及臨床安全合理用藥提供有力的數(shù)據(jù)支持，對(duì)誘導(dǎo)引起的藥物-藥物相互作用做出合理解釋?zhuān)瑢?duì)新藥研發(fā)提供一定的指導(dǎo)。

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