在臨床應(yīng)用中患者經(jīng)常會同時使用多種藥物，這些藥物可能會產(chǎn)生藥物-藥物相互作用（Drug-drug interaction，DDI，簡稱藥物相互作用），有可能導(dǎo)致嚴(yán)重不良反應(yīng)或改變治療效果。因此，有必要對DDI發(fā)生的可能性和嚴(yán)重性及其影響程度進(jìn)行科學(xué)評估。DDI按照作用影響指標(biāo)可分為藥代動力學(xué)和藥效動力學(xué)相互作用，通常從體外試驗(yàn)開始評估。藥物相互作用研究在藥代動力學(xué)方面主要涉及代謝酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體。其中代謝酶介導(dǎo)的藥物相互作用評估主要包括三個方面：藥物代謝酶表型鑒定的研究，藥物代謝酶的抑制作用評估以及藥物代謝酶的誘導(dǎo)作用評估。CYP酶（細(xì)胞色素P450酶）是體內(nèi)重要的藥物代謝酶，參與80%~90%藥物的代謝過程。本期文章主要介紹CYP酶的誘導(dǎo)作用評估。

CYP酶誘導(dǎo)機(jī)理

現(xiàn)已證明CYP450酶表達(dá)受孕烷X受體 (PXR)、組成型雄烷受體 (CAR)、芳烴受體（AHR）等核受體調(diào)控（圖1）。這3個核受體均為轉(zhuǎn)錄因子，當(dāng)與配體結(jié)合激活后，核受體會從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)入細(xì)胞核中。其中，PXR和AhR分別與細(xì)胞核內(nèi)的視黃醛X受體（RXR）和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（ARNT）形成異源二聚體，進(jìn)而結(jié)合在相應(yīng)靶基因上（如CYP酶），調(diào)節(jié)CYP酶的表達(dá)。AhR參與CYP1A2的誘導(dǎo)；PXR主要參與CYP3A4的誘導(dǎo)，其次是2C亞家族；CAR與PXR的誘導(dǎo)譜非常重疊，此外有研究表明CAR還可以誘導(dǎo)CYP2B6。

圖1 核受體介導(dǎo)的CYP酶誘導(dǎo)機(jī)制示意圖（來源：Induction of hepatic cytochrome P450 enzymes: methods, mechanisms, recommendations, and in vitro-in vivo correlations）

值得一提的是，并不是所有的CYP450酶都可以被誘導(dǎo)，目前還未發(fā)現(xiàn)CYP2D6和CYP2J2的誘導(dǎo)劑?！端幬锵嗷プ饔醚芯考夹g(shù)指導(dǎo)原則（試行）》要求評估在研藥物對于 CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19 和CYP3A4的誘導(dǎo)作用。其中，CYP3A4、CYP2C8、CYP2C9和CYP2C19均受PXR激活所誘導(dǎo)。ICH指導(dǎo)原則《M12：藥物相互作用》中提到，一般情況下，藥物對CYP2C8、CYP2C9和CYP2C19的誘導(dǎo)作用均不及CYP3A4。因此，在藥物早研期間，可只評估CYP1A2，CYP2B6和CYP3A4的誘導(dǎo)作用。如果根據(jù)體外結(jié)果可以排除藥物對CYP3A4酶的體內(nèi)誘導(dǎo)可能性，則無需評價藥物對CYP2C酶的誘導(dǎo)可能性，反之，則需要進(jìn)一步評估在研藥物對于CYP2C酶的誘導(dǎo)作用。

CYP酶誘導(dǎo)體外評估模型

由于CYP酶誘導(dǎo)的試驗(yàn)是從“轉(zhuǎn)錄”、“翻譯”、“蛋白質(zhì)翻譯后修飾”直至成為活性CYP酶蛋白，所以CYP酶誘導(dǎo)試驗(yàn)系統(tǒng)必須是細(xì)胞而非其亞結(jié)構(gòu)。通?？墒褂美鋬霰４婊蛐迈r分離的貼壁人原代肝細(xì)胞評估在研藥物對于CYP酶的誘導(dǎo)潛力。其試驗(yàn)設(shè)計如下：

以下為原代人肝細(xì)胞CYP酶誘導(dǎo)試驗(yàn)要點(diǎn):

CYP酶誘導(dǎo)案例分析

【案例一】

受試物在藥效模型的血漿穩(wěn)態(tài)Cmax為20μM，血漿蛋白結(jié)合率為85%，如何設(shè)計CYP酶誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中的受試物孵育濃度？

ICH指導(dǎo)原則《M12：藥物相互作用》推薦濃度范圍覆蓋15×Cmax,u，《藥物相互作用研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》推薦30×Cmax,u為預(yù)期肝臟藥物濃度，同時應(yīng)結(jié)合體外溶解度和肝細(xì)胞毒性結(jié)果來設(shè)計。Cmax=20μM，fu=0.15，則Cmax,u=3μM，15×Cmax,u=45μM，30×Cmax,u=90μM。

（1）如果化合物溶解度≥ 90μM，但在60-90μM下受試物有肝細(xì)胞毒性，最后設(shè)計的濃度為：50、15、5、1.5、0.5μM。

（2）假如化合物溶解度只能達(dá)到30μM，則建議濃度設(shè)定為30、10、3、1、0.3μM。

【案例二】

如果體外誘導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)果表明某種在研藥物的mRNA誘導(dǎo)倍數(shù)小于兩倍，能否排除體內(nèi)誘導(dǎo)的可能性？

在研藥物的mRNA誘導(dǎo)倍數(shù)為1.7倍＜2倍，此時需要計算相對陽性對照組的增加比例。根據(jù)指導(dǎo)原則中提出的用于計算相對陽性對照增加比例的公式：%陽性對照藥物 = (在研藥物處理后的細(xì)胞mRNA增加倍數(shù)-1) × 100/ (陽性對照藥物處理后的細(xì)胞mRNA增加倍數(shù)-1)，該案例中在研藥物mRNA誘導(dǎo)相對陽性對照組的增加比例計算為：%陽性對照藥物=（在研藥物使mRNA增加的倍數(shù)1.7-1）× 100/（陽性對照使mRNA增加的倍數(shù)3-1）=35%＞20%，即在研藥物的誘導(dǎo)倍數(shù)小于2倍，但大于陽性對照的20%，根據(jù)指導(dǎo)原則要求，該情況下不能排除在研藥物的體內(nèi)誘導(dǎo)的可能性，建議進(jìn)一步對在研藥物進(jìn)行評價研究。

【案例三】

如果體外誘導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)果表明在研藥物的mRNA誘導(dǎo)倍數(shù)為1.8倍，陽性對照組的誘導(dǎo)倍數(shù)為5.1倍，這種情況下能否排除在研藥物的體內(nèi)誘導(dǎo)的可能性？

該情況和案例二類似，在研藥物的mRNA誘導(dǎo)倍數(shù)為1.8倍＜2倍，此時同樣需要計算相對陽性對照組的增加比例。該案例中在研藥物mRNA誘導(dǎo)相對陽性對照組的增加比例計算為：%陽性對照藥物=（在研藥物使mRNA增加的倍數(shù)1.8-1）/（陽性對照使mRNA增加的倍數(shù)5.1-1）×100%）=19.5%＜20%。在這種情況下，由于在研藥物的誘導(dǎo)倍數(shù)小于2倍，且小于陽性對照的20%，因此其體內(nèi)誘導(dǎo)的可能性不大，不需要進(jìn)一步的評價研究。

CYP酶誘導(dǎo)常見問題解答

1、在酶誘導(dǎo)試驗(yàn)中是否需要在酶活性和mRNA兩個水平上進(jìn)行評估？

通常需要結(jié)合酶活性和mRNA兩個水平上的結(jié)果做結(jié)論，且mRNA水平更能真實(shí)反映誘導(dǎo)源頭上的效應(yīng)，且更為敏感。僅測量酶活性主要存在問題是：當(dāng)同時存在抑制作用時，可能會掩蓋誘導(dǎo)作用，而通過測量mRNA水平進(jìn)行轉(zhuǎn)錄分析可解決該問題。且應(yīng)通過陽性對照驗(yàn)證系統(tǒng)，證明其中所有主要的CYP酶有功能且可被誘導(dǎo)。

2、為什么酶誘導(dǎo)試驗(yàn)初始時只需要測試三個酶亞型？

CYP誘導(dǎo)的產(chǎn)生源自藥物對核受體的激活從而使相應(yīng)的mRNA表達(dá)量增高，而主要的CYP亞型只涉及到三種核受體。其中，CYP3A、CYP2C的核受體是PXR，CYP1A2的核受體是AhR，CYP2B6的核受體是CAR，而CYP2D6則未發(fā)現(xiàn)可被誘導(dǎo)。如果CYP3A被誘導(dǎo)，則需要檢測CYP2C。

3、在酶誘導(dǎo)試驗(yàn)中為什么要連續(xù)加藥誘導(dǎo)？

   一般情況下促變藥應(yīng)多次給藥直至其達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，再評價其對底物藥物的影響。若促變藥并非誘導(dǎo)劑或者時間依賴型抑制劑，并且可證明單次與多次給藥對酶/轉(zhuǎn)運(yùn)體的影響相似時，可采用單次給藥進(jìn)行DDI 研究。

綜上所述，在藥物研發(fā)早期進(jìn)行CYP酶誘導(dǎo)試驗(yàn)時，可以采用原代人肝細(xì)胞進(jìn)行研究，在mRNA水平和酶活水平上先考察受試物對于CYP1A2，CYP2B6和CYP3A4的誘導(dǎo)作用。建議首先采用基礎(chǔ)定性方法（mRNA倍數(shù)變化）去評估受試物的CYP酶誘導(dǎo)潛力。如果基礎(chǔ)方法表明受試物有誘導(dǎo)可能性，則可以繼續(xù)使用相關(guān)性方法進(jìn)行評價?？梢栽谳^大濃度范圍內(nèi)進(jìn)行在研藥物的誘導(dǎo)作用研究，以確定誘導(dǎo)參數(shù)例如Emax和EC50。基礎(chǔ)定性方法僅使用在研藥物的體外數(shù)據(jù)，而相關(guān)性方法則可以將藥物的誘導(dǎo)作用與多種臨床已明確的關(guān)注酶誘導(dǎo)劑的誘導(dǎo)作用進(jìn)行比較。此外也可以使用靜態(tài)機(jī)制模型或PBPK模型。如果根據(jù)體外數(shù)據(jù)和模型無法排除誘導(dǎo)的風(fēng)險，則應(yīng)使用關(guān)注酶的敏感底物進(jìn)行臨床研究。對于CYP酶誘導(dǎo)作用的評估，有助于闡明潛在的相關(guān)藥物相互作用風(fēng)險，明確藥物聯(lián)用禁忌，順利推動藥物的上市申請進(jìn)程。

IPHASE相關(guān)產(chǎn)品

鑒于此，IPHASE作為體外研究生物試劑引-領(lǐng)者，憑借先進(jìn)的設(shè)備，專業(yè)的技術(shù)人員和多年研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出人、猴、犬、大鼠、小鼠、豬、兔等多個種屬純度高、活性好的原代肝細(xì)胞產(chǎn)品，助力廣大客戶進(jìn)行CYP酶誘導(dǎo)及其他方向的研究。此外，IPHASE還可提供微粒體、重組人CYP酶及UGT酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體產(chǎn)品，助力客戶全面進(jìn)行代謝酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體介導(dǎo)的藥物相互作用研究，賦能客戶的藥物研發(fā)。

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，為食品、藥品、化學(xué)品等的遺傳毒性研究提供便捷產(chǎn)品，望廣大科研工作者咨詢。

參考資料：

[1]N.J.Hewitt,E.L.Lecluyse,S.S.Ferguson. Induction of hepatic cytochrome P450 enzymes: methods, mechanisms, recommendations, and in vitro–in vivo correlations. Xenobiotics. 2007,37(10-11): 1196-1224.

[2] Odette A Fahmi,Sharon L Ripp. Evaluation of models for predicting drug-drug interactions due toinduction. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. 2010, 6(11).

[3] ICH指導(dǎo)原則《M12：藥物相互作用》. 2024.

[4] NMPA. 藥物相互作用研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）.2021.

[5] 藥明康德DMPK公眾號.

發(fā)    文    章    得    獎    勵

凡使用本公司產(chǎn)品，在國內(nèi)及國際刊物上發(fā)表論文（論文發(fā)表日起一年內(nèi)），并注明產(chǎn)品屬于IPHASE BIOSCIENCES Co.,Ltd. / 匯智和源生物技術(shù)（蘇州）有限公司所有，即可申請獎勵。根據(jù)發(fā)表刊物影響因子不同，給予不同金額獎品：

非SCI論文及IF≤5分，500元禮品；

5分＜IF≤8分 800元禮品；

8分＜IF≤10分 1000元禮品；

IF≥10分 2000元禮品；

注：①禮品卡也可兌換同等金額產(chǎn)品購買抵用券；

      ②如遇我司公司名稱書寫不規(guī)范或不是第一作者

        等情況，對應(yīng)給予獎品金額將發(fā)放50%；

活動多多，禮品豐厚，快來參與吧！

關(guān)    于    我    們

匯智和源，致力于為創(chuàng)新藥研發(fā)企業(yè)及生命科學(xué)研究機(jī)構(gòu)提供高品質(zhì)的生物試劑，IPHASE為公司核心品牌，品牌宗旨“Innovative Reagents For Innovative Research”。