转运体及相关研究技术

药物转运体是一系列以药物为基质的，存在于组织、器官细胞膜表面，担当药物跨膜转运功能的蛋白质的总称。它的主要作用包括将药物向生物体内的能动转移，并通过毛细血管内皮细胞和各脏器细胞膜表面转运体的介导，实现药物在生物体内向标的脏器的有效分布，最后经肝脏和肾脏完成药物及其代谢产物的体外排泄。转运体根据是否依赖ATP为能量来源可以分为溶质转运体（SLC）和ABC转运体。SLC的输送方式主要包括依赖于细胞膜内外电位差的促进扩散和借助于细胞内外离子浓度差的二次性能动输送。ABC转运体是依赖于ATP水解作为能量供给，以低分子化合物为基质的一类转运体。药物转运体的参与是产生药动学药物相互作用的重要因素之一。

（一）肠道转运体及其技术

胃肠道是药物吸收的重要器官。很多药物转运体在肠道黏膜中表达，肠道转运体在药物的吸收过程中起到很重要的作用，因此联合用药时，药物在转运体水平的竞争性结合可能造成显著的药物相互作用。其中与药物吸收关系相对密切的有PEPT1及P-gp两种转运体。PEPT1表达于小肠上皮细胞顶侧膜上，为低亲和力／高容量药物转运体。它是将药物或其他相关物质向细胞内转运的摄取性载体，对物质的吸收起重要作用。头孢氨苄与抗高血压药喹那普利合用后，因二者竞争小肠上的PEPT1，致使两者血药浓度均显著降低。P-gp是与PEPT1转运方向相反的一类转运体，它能够将药物泵出细胞外。其主要分布在肠黏膜上皮细胞部位，功能是防止外源性物质及有害代谢物经肠道吸收进入机体，因此构成了药物经肠进入机体的生化屏障。降血脂药阿伐他汀与抗心律失常药维拉帕米合用时，维拉帕米抑制了P-gp对阿伐他汀的外排，从而使其吸收量较单独使用阿伐他汀提高了60%。刷状缘膜囊泡法、原位空肠灌流和离体翻转肠囊法均为药物胃肠道转运体作用机制研究的经典方法。前已述及的Caco-2细胞系起源于人的结肠癌细胞，它保持了PEPT1和P-gp常规表达的特征。将Caco-2细胞模型用于肠道转运体底物药物相互作用研究，能够较准确预测联合药物经口服后人体小肠吸收情况。Zhang等研究了鹰嘴豆芽素A和水飞蓟宾对P-gp底物地高辛和长春碱小肠吸收的影响。结果表明鹰嘴豆芽素A和水飞蓟宾能够抑制P-gp介导的外排。说明这两个药物与P-gp底物类药物联合使用能够增加后者的生物利用度。

（二）肾转运体及其技术

药物的肾脏排泄包括肾小球滤过、肾小管分泌及重吸收过程。转运体在该过程中仅参与肾小管的分泌和重吸收。近年来，许多新型转运体已从动物和人类的肾脏中分离出来，例如位于肾小管上皮细胞的基底侧膜上PEPT2、OATs、OCTs和位于刷状缘膜侧MRP和OCTN，它们在药物肾小管分泌及重吸收过程起着重要的作用。为了避免肾脏转运体介导的不良药物相互作用，尤其是合用后的毒副反应，需要在临床前清楚候选药物肾脏转运体消除机制及药物合用过程中所起的作用。通过组织、细胞及从动物体内提取的膜囊泡等体外试验均可证明药物自肾脏消除的机制。但体外试验不能模拟体内组织的多种转运体底物重叠。基因敲除动物提供了在体内生理环境下研究药物代谢和相互作用更有利条件，为临床合理用药提供科学依据。

（三）酶-转运体合用技术

由于临床应用的大多数药物都是细胞色素P450酶系和P-gp的底物或调节剂，药物合用有可能影响临床联合用药的安全性和有效性。例如，在大鼠肠道原位渗透模型中发现，P-gp的特异性抑制药PSC833，CYP3A的特异性抑制药咪达唑仑和两者的共同抑制药酮康唑分别与P-gp和CYP3A的共同底物维拉帕米合用时，底物之间的竞争作用使P-gp的外排作用及CYP3A的代谢作用减弱，导致维拉帕米进入血液中的原形药分别增加160%、84%和160%。酶-转运体合用模型能够更加真实反映药物体内相互作用。

日本厚生省医药管理局早在2001年公布的有关新药审批的文件中，肯定了在药物间相互作用研究中所采用的药物转运体的研究方法，并明确指出了药物转运体在药物研发早期应用的重要性。美国食品和药品管理局（FDA）也在2006年公布的Guidance中阐述了基于药物转运体的研究内容，还针对不同转运体的特点，规范了相关的评价基准、使用的基质和抑制药，并重点推荐了25种与人体药动学密切相关的转运体。

药物在人体内的动力学参数通常是在进入临床期后，以健康志愿者为研究对象得到的研究数据。为数很多的研发药物也正是在进入这一阶段后，由于药动学性质不适合临床给药而被淘汰。目前各种临床前药动学筛选技术虽然还处于实验室研究阶段，但它们能够用于在药物的早期研发阶段研究，并为临床试验提供近似的药动学数据，快速筛除不具适宜药动学参数的候选药物，缩短研发周期，将不必要的研发成本减少到最低水平。

（崔 颖）

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