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IPHASE/汇智和源 药物代谢酶CYP450 IC50抑制体外评估模型解析
2024-10-31
在临床应用中患者经常会同时使用多种药物，这些药物可能会产生药物-药物相互作用（Drug-drug interaction, DDI），最终导致严重不良反应或减弱治疗效果，因此，有必要对DDI发生的可能及其影响程度和严重性进行科学评估。对此，国家药监局药审中心发布的《药物相互作用研究技术指导原则（试行）》[1]及国际人用药品注册技术协调理事会（ICH）发布的《M12：药物相互作用》[2]指导原则均明确了DDI研究的目标和方向，包括代谢酶、转运体和代谢产物三个方面。其中，代谢酶介导的药物相互作用聚焦在底物/酶表型、抑制剂及诱导剂三个方面。本篇文章主要介绍药物代谢细胞色素P450（Cytochrome P450, CYP酶）的可逆性IC50抑制作用评估。
一个药物如果能抑制某代谢酶的活性，而另一同服药物为该代谢酶的底物，则该药可能造成同服药物代谢清除率降低、暴露量增加，从而造成安全性隐患。以西尼地平为例，IPHASE采用肝微粒体体外温孵技术，研究西尼地平与几种临床常用药物间的代谢相互作用的实例，结果表明环孢素、红霉素和辛伐他丁在体外表现出对西尼地平代谢的抑制作用，由于三者均是CYP3A的抑制剂或底物，这提示西尼地平与CYP3A的抑制剂或底物合用时可能会出现代谢上的相互作用，使西尼地平的代谢速率降低，西尼地平二氢吡啶环脱氢代谢物生成减少，而原型药物的水平显著提高，这可能会影响临床疗效的正常发挥。
因此，若药物相互作用研究不充分、准确，可能会妨碍对在研药物精准风险的评估，进而影响药物上市及应用范围。即开展合理、充分的药物相互作用研究是非常必要的，其中应囊括酶抑制试验。
可逆性酶抑制试验研究方法介绍
据《药物相互作用研究技术指导原则（试行）》和《M12：药物相互作用》指出：应评估在研药物是否会对主要的 CYP 同工酶 CYP1A2、 CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6 和 CYP3A 产生可逆性抑制和时间依赖性抑制（Time-dependent inhibition，TDI）。
目前常见的可逆性抑制研究方法有三种。
Single-point法
粗糙的评估，适用于早期和高通量筛选，通常使用1个或2个试验浓度（一般为1μM/ 10μM），1个探针底物浓度，以剩余活性率进行评估。结果判定一般为1μM抑制率＞50%，10μM抑制率＜50%。
IC50法
相对精准的评估，可用于进行粗略的DDI预测，通常使用4~8个试验浓度（一般跨度2~3个log值），最高剂量为50×游离 Cmax（稳态时抑制剂药物的最大游离血浆浓度）或0.1×剂量/250mL，1个探针底物浓度，最后以测定得到的IC50值估算Ki值。
Ki法
精准的测定手段，可用于进行DDI的更精准预测，通常使用4~5个试验浓度（根据IC50设计浓度），4~5个探针底物浓度（0.25~10×Km），最后以测定得到的抑制常数Ki值进行评估。
鉴于此，IPHASE以肝微粒体为孵育体系，采用IC50法，将待测物的浓度设计分别为0μmol/L 、0.01μmol/L 、0.1μmol/L 、1μmol/L 、10μmol/L 和100μmol/L，通过检测其产物生成量以评估待测物的IC50值。以下分享内容为IPHASE根据本司过往项目经验整理总结的数据表格，旨在同大家一起学习成长。
可逆性酶抑制IC50试验结果分析
常规数据
如上表所示，两组数据分别是IPHASE验证某待测物是否对某两个亚型酶具有抑制作用。可发现第一组数据随着待测物浓度的增加，其抑制率随之增高，说明该待测物对某亚型酶具有抑制性；第二组数据则无明显受浓度影响变化，则可推断待测物对该亚型酶无抑制效果（注：IPHASE内部默认抑制率结果在±20%之内即为无抑制作用）。
异常数据：溶解度异常
在实际操作中，常会发现产物生成量的变化没有规律性，这种情况有可能是溶解度异常导致。如上图第一组数据所示，随着待测物浓度的增加，抑制率先增加后不变，可能是由于待测物的溶解度较低，使得其抑制作用不会随着浓度的增加而增大，而是逐渐趋于一致，导致出现该种现象；第二组数据则可能是待测物溶解不均匀、吸样不均匀导致的数据异常，因此出现中间待测物浓度数据异常现象。
异常数据：酶诱导可能性
如图所示，在研究某些待测物是否对特异性亚型酶具有抑制影响时，常可观察到随着待测物的加入，其代谢产物生成量反而出现了明显增多的现象。这种现象可能是由于该待测底物是某类亚型酶的诱导剂，其在随着待测物浓度增高或某一特定浓度下，显示出了明显的诱导现象，因此促进了代谢产物的生成，即酶抑制结果显示为负值。
IPHASE产品
综上所述，合理的IC50试验有助于更好地判断受试药物和酶之间的关系。IPHASE/汇智和源作为体外生物试剂引领者，不但具有丰富的项目经验，更为了减轻客户试剂准备的繁复工作，以人肝微粒体为孵育体系，开发了酶抑制（IC50）研究试剂盒，缩短试剂准备时间、提供检测效率。
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货号
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名称
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规格
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0115A1.11
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IPHASE Enzyme Inhibition Research
Kit(IC50),Human Liver Microsomes,Male
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0.2mL*100 test
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0115A1.12
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IPHASE Enzyme Inhibition Research
Kit(IC50),Human Liver Microsomes,Female
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0.2mL*100 test
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0115A1.13
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IPHASE Enzyme Inhibition Research
Kit(IC50),Human Liver Microsomes,Mixed Gender
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0.2mL*100 test
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IPHASE/汇智和源凭借多年的研发经验，推出了多领域、多种类的高端科研试剂，为药物早期研发提供筛选工具，为生命科学领域的探索提供新材料、新方法和新手段，为遗传毒性研究提供便捷产品。此外，IPHASE/汇智和源可提供特殊产品的定制服务，望广大科研工作者来电咨询，咨询热线400-127-6686。
发 文 章 得 奖 励
凡使用本公司产品，在国内及国际刊物上发表论文（论文发表日起一年内），并注明产品属于IPHASE BIOSCIENCES Co.,Ltd. / 汇智和源生物技术（苏州）有限公司所有，即可申请奖励。根据发表刊物影响因子不同，给予不同金额奖品：
非SCI论文及IF≤5分，500元礼品；
5分＜IF≤8分 800元礼品；
8分＜IF≤10分 1000元礼品；
IF≥10分 2000元礼品；
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等情况，对应给予奖品金额将发放50%；
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