黃芩苷對CYP450代謝酶和藥物轉(zhuǎn)運體影響的研究.pdf

1、遺傳藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體活性的改變是導(dǎo)致臨床上藥物相互作用的主要機(jī)制，藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體的遺傳多態(tài)性是藥物相互作用個體差異的重要決定因素。近年來，由于中藥的使用越來越廣泛，中西藥發(fā)生相互作用的機(jī)率也越來越大，對遺傳藥理學(xué)的深入研究將有助于我們根據(jù)患者的遺傳特性來指導(dǎo)臨床上的中西藥合用，調(diào)整藥物的使用方法，以達(dá)到減少藥物不良反應(yīng)及確保藥物治療作用的目的。 細(xì)胞色素P450(CYP450)酶系由基因超家族編碼的酶蛋白所

2、組成，參與許多內(nèi)源性和外源性物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化。其中CYP3A4，CYP2C19和CYP2C9參與了臨床上60％以上藥物的代謝。藥物對細(xì)胞色素P450酶活性的影響，是導(dǎo)致藥物相互作用的主要原因之一。CYP450酶不但代謝藥物和外源性物質(zhì)，還對膽紅素和膽汁酸的代謝有重要作用。CYP450酶的誘導(dǎo)劑苯巴比妥是臨床上常用的退黃藥物。CYP3A4可增加膽汁排泄，肝炎后肝硬化患者CYP3A4 mRNA表達(dá)、蛋白量及活性較正常肝顯著降低。在對慢性肝臟疾

3、病患者的肝微粒體的研究中發(fā)現(xiàn)，CYP2C19的酶活性較正常顯著降低。 多藥耐藥基因MDR1產(chǎn)物P-糖蛋白是一種能量依賴型藥物外排泵，廣泛分布于體內(nèi)正常組織，如肝、腎、小腸和腦等，因此對于藥物吸收，組織分布及消除均起著重要的作用，其抑制劑對抗腫瘤藥物多藥耐藥的逆轉(zhuǎn)具有重要意義。 有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運多肽OATP1B1(又稱OATP-C，OATP2，LST1，編碼基因SLCO181)是一種主要分布于肝細(xì)胞基底膜上的一種轉(zhuǎn)運蛋白，與

4、體內(nèi)諸多內(nèi)源性或外源性物質(zhì)如膽紅素，膽汁酸和多種他汀類藥物的肝臟攝取作用關(guān)系密切。近年來發(fā)現(xiàn)OATP1B1基因A388G和T521C的聯(lián)合突變(OATP1B1*15)導(dǎo)致細(xì)胞對OATP1B1底物的攝取能力大大降低。Nishizato和Hsiang等分別證實了OATP1B1*15突變導(dǎo)致人體內(nèi)他汀類降脂藥普伐他汀的血藥濃度增高和血漿中間接膽紅素水平升高。 核受體中的孕烷X受體(pregnane X receptor，PXR)和組成

5、性雄烷受體(constitutive androstane receptor，CAR)由于參與了上述多種CYP450藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)而成為近年來藥理研究關(guān)注的焦點。研究還發(fā)現(xiàn)，PXR和CAR的激動劑能夠介導(dǎo)膽汁酸和膽紅素的代謝和消除，在PXR或CAR基因敲除小鼠中可見膽汁淤積造成的肝臟損害。由于PXR和CAR的配體在介導(dǎo)生理功能和藥理效應(yīng)以及藥物相互作用中的重要作用，目前利用表達(dá)PXR或CAR的CYP450酶以及MDR1雙熒

6、光報告基因平臺，發(fā)現(xiàn)能夠通過激動PXR或CAR來對其靶基因產(chǎn)生誘導(dǎo)的天然配體成為新藥研發(fā)和臨床藥理研究的重要手段。 黃芩苷(baicalin)分子式為C21H18O11,為一連有葡萄糖醛酸結(jié)構(gòu)的黃酮衍生物，水解后產(chǎn)生黃芩素和葡萄糖醛酸，是黃芩(Scutellaria baicalensis Georgi)的主要有效成分之一。目前臨床上，黃芩苷和以黃芩苷為主要質(zhì)量控制指標(biāo)成分的中藥制劑菌桅黃廣泛應(yīng)用于黃疸性疾病的預(yù)防和治療，與多種

7、藥物合用。臨床上出現(xiàn)黃疸主要是肝細(xì)胞對膽紅素攝取、轉(zhuǎn)化與排泄障礙的結(jié)果，是肝細(xì)胞損害的一項重要指標(biāo)。一些CYP450酶和轉(zhuǎn)運體的活性低下可能是黃疸疾病發(fā)生和發(fā)展中的重要原因。已有研究報道黃芩苷對小鼠肝細(xì)胞色素P450有選擇性誘導(dǎo)作用，但對人體內(nèi)細(xì)胞色素P450酶活性以及藥物轉(zhuǎn)運體的影響未見報道。 基于以上研究背景，本課題旨在查明黃芩苷對幾種重要的CYP450酶和藥物轉(zhuǎn)運體在體外和人體內(nèi)產(chǎn)生的影響及其臨床意義。通過建立體外的細(xì)胞平

8、臺，在雙熒光報告基因和mRNA水平層面探討黃芩苷對上述CYP450酶和藥物轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)錄水平的影響；并進(jìn)一步通過嚴(yán)格設(shè)計的臨床實驗，分別以奧美拉唑、甲苯磺丁脲、他林洛爾和羅素他汀為探藥，基于藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體的遺傳多態(tài)性對其功能的影響，在整體藥代動力學(xué)水平和藥物相互作用層面探討黃芩苷制劑對相應(yīng)CYP450酶和藥物轉(zhuǎn)運體活性的影響，為臨床上藥物相互作用及個體反應(yīng)差異提供分子水平的解釋，并為臨床實施中西藥合理運用和基因?qū)蛐詡€體化用藥提供指導(dǎo)。

9、并為初步探索中國傳統(tǒng)中藥黃芩苷利膽退黃的機(jī)理，從而開發(fā)和研制治療黃疸的新藥及提高和改善臨床上現(xiàn)有治療黃疸藥物的療效提供理論依據(jù)。 本課題的主要研究結(jié)果如下： 1.分別成功構(gòu)建PXR和CAR表達(dá)的CYP3A4，CYP2C19和MDRl雙熒光報告基因平臺； 2.在共轉(zhuǎn)染PXR表達(dá)質(zhì)粒和相應(yīng)啟動子的雙熒光報告基因檢測中，黃芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)顯著增加CYP3A4，CYP2C19和MDR1的啟動子活性

10、；在共轉(zhuǎn)染CAR表達(dá)質(zhì)粒和相應(yīng)啟動子的雙熒光報告基因檢測中，黃芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)對CYP3A4,CYP2C19和MDR1的啟動子活性沒有顯著影響； 3.加入黃芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)24小時能顯著增加CYP2C19和CYP2C9 mRNA的表達(dá)；加入黃芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)36小時能顯著增加CYP3A4 mRNA的表達(dá)；加入黃芩苷(0.01μM,0.1μM和1μM)36小時

11、能顯著降低MDR1 mRNA的表達(dá)；加入黃芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)48小時能顯著降低CYP3A4和CYP2C9 mRNA的表達(dá)： 4.用質(zhì)子泵抑制劑奧美拉唑作為探藥，在不同CYP2C19基因型個體中研究了茵梔黃對人體CYP3A4和CYP2C19酶活性的影響，表明茵梔黃能夠誘導(dǎo)CYP3A4介導(dǎo)的奧美拉唑的磺化和CYP2C19介導(dǎo)的奧美拉唑的羥化，導(dǎo)致奧美拉唑的血藥濃度顯著降低； 5.用甲苯磺丁脲作為探藥，研

12、究了黃芩苷對人體CYP2C9酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)甲苯磺丁脲的藥代動力學(xué)在應(yīng)用黃芩苷后沒有顯著改變，提示黃芩苷對人體CYP2C9酶活性沒有顯著影響； 6.用他林洛爾作為探藥，研究了黃芩苷對人體P-糖蛋白轉(zhuǎn)運體活性的影響，發(fā)現(xiàn)黃芩苷顯著增加了他林洛爾的血藥濃度和口服利用度，提示黃芩苷在人體內(nèi)顯著抑制了P-糖蛋白轉(zhuǎn)運體活性； 7.用羅素他汀作為探藥，研究了不同OATP1B1*15單倍型個體中黃芩苷對OATP1B1轉(zhuǎn)運體活性的影響

13、，發(fā)現(xiàn)羅素他汀的血藥濃度在應(yīng)用黃芩苷后顯著降低，并且羅素他汀AUC(0-72),AUC(0-∞)和Cmax的變化程度在OATP1b1B1*15不同單倍型間有顯著差異，表明黃芩苷對人體OATP1B1轉(zhuǎn)運體活性有顯著的誘導(dǎo)作用；同時觀察了黃芩苷對健康受試者血漿間接膽紅素的影響，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用黃芩苷后間接膽紅素顯著降低，提示ONTP1B1在黃芩苷利膽退黃的機(jī)制中可能起著一定作用。 總之，本項目從分子、細(xì)胞到臨床整體水平為黃芩苷制劑的臨床藥物