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代谢酶相关 DDI 评价(一)- 指导原则内容总览

发布时间:2022-04-20 15:50 |  点击次数:

近期,NMPA 发布的《药物相互作用研究技术指导原则(试行)》已经生效,笔者将就其中内容,从推荐的测试体系、评价计算方法、临床意义评估和相关策略等方面进行较为详细地总结。DDI 指导原则中所要求的 DDI 评价内容可简单分为基于代谢酶(Metabolism-based)和基于转运体(Transporter-based)的 DDI 评价。本章先就代谢酶部分的 DDI 内容进行总结性地概述。如摘自指导原则的代谢酶介导的 DDI 研究策略图(图 1)[1] 显示,代谢酶相关 DDI 研究主要分为如下 3 部分内容:

一、代谢途径鉴定

代谢途径鉴定的主要目的是明确参与 NCE 代谢的主要代谢酶以及相关绝对贡献度和相对贡献度(fm 值)。一般来说,参与 NCE 的代谢酶越多,其作为受害方被其他酶抑制剂或者诱导剂影响到暴露量的 DDI 风险越低;相反,如果有特定的酶参与 NCE 的代谢,而且对 NCE 的总消除贡献≧25%,则可认为该酶对 NCE 的清除有显著贡献,需要使用该代谢酶的强指针抑制剂和/或诱导剂进行临床 DDI 研究,并在临床入排标准和共同给药方案里排除避免相关代谢酶抑制剂和诱导剂的共同用药。

考虑到多数已上市的临床药物主要通过细胞色素 P450(Cytochrome P450,CYP450)被代谢 [2],因此一般来说,先用富含 CYP450 代谢酶的人肝微粒体来进行代谢稳定性评价,了解 CYP450 是否是参与 NCE 的主要代谢酶家族,然后再进一步采用化学抑制法、纯酶验证法、相对活性因子(RAF)法等评价方法来明确主要代谢酶和相关贡献度;如果 NCE 在人肝微粒体中不显著代谢,则需要采用人原代肝细胞来进一步验证 NCE 是否通过其他非 CYP450 酶,如单胺氧化酶(Monoamine oxidase,MAO)、醛氧化酶(Aldehydeoxidase,AO)和黄嘌呤氧化酶(Xanthineoxidase,XO)等 [3]。

值得一提的是,在进行代谢途径鉴定前,必须先进行代谢稳定性评价,该评价结果将有利于后续代谢途径鉴定试验的设计,如孵育浓度和孵育时间;如果 NCE 在未加辅酶的肝微粒中也发生母体量的显著减少,则需要明确是化学稳定性引起的,还是由其他无需辅酶启动的酶反应,如酯酶代谢引起的。


二、对 CYP450 酶的抑制作用

临床上,酶抑制剂会增加药物的暴露量进而引发安全性问题,因此酶抑制作用也是非常重要的评价内容。考虑到已上市药物的酶抑制主要集中在 CYP450 酶家族,因此指导原则推荐先对易发生 CYP450 酶抑制的亚型 CYP1A2、2B6、2C9、2C19、2D6 和 3A 进行评价。抑制评价分为可逆性抑制(直接抑制)和时间依赖性抑制(Time-dependent inhibition,TDI)评价,前者主要关注的是 NCE 母体对酶的抑制作用,而后者通过增加预孵育时间来评价 NCE 的代谢产物对酶的抑制作用。这两种抑制存在一定的关联性,比如前期发现 NCE 代谢显著且有潜在直接抑制作用,则更需要进一步关注 TDI;但是两者也不完全存在关联,如有研究显示 thioTEPA 在 CYP2C8 和 2C19 可逆抑制评价中未发现抑制作用,但是有显著的 TDI 作用 [4],因此研究者不能因在前期未发现可逆抑制作用,而忽视不对 TDI 做评价。此外,该试验一般采用 10 个供体以上的人肝微粒体来进行,注意酶活性不能太高,一般采用低至中度酶活性微粒体进行评价以防止「假阴性」。浓度设计可以根据动物体内 PK 数据、人体拟用剂量和最高溶解度来设计一些列浓度梯度,一般跨度为 2-3 个 LOG,便于得到相对准确的半数抑制浓度(IC50)。

需要注意的是,如果未来临床上的合并给药存在非 CYP450 代谢酶,如潜在的合并用药是通过葡萄糖醛酸转移酶(UGT)或者羧酸酯酶(CES)被代谢,从安全性风险上也要考虑 NCE 对这些酶的抑制作用。


三、对CYP450酶的诱导作用

临床上,酶诱导剂会降低药物暴露量进而降低药效,另外也可能促进了代谢产物生成,进而使得代谢产物相关毒性和不良反应风险增加,因此酶诱导作用是药物安全性评价中的一个重要内容,由于方法学的限制,目前的指导原则要求对 CYP450 亚酶 CYP1A2、2B6、2C8、2C9、2C19 和 3A4 进行评价。考虑到 CYP3A4 和 CYP2C 的诱导作用机制相似,都需要激活孕烷 X 受体(PregnaneX receptor,PXR),因此研究初期可只评估 NCE 对 CYP1A2、2B6 和 3A4 的诱导作用,如果研究发现 NCE 对 CYP3A4 有潜在诱导作用,则需要进一步评价对 CYP2C 的诱导作用,反之如果对 CYP3A4 无诱导作用,则后续也不必评价 CYP2C。

诱导试验要求采用至少 3 个单供体的人原代肝细胞进行评价,只要其中 1 个供体得到阳性结果,则结论为阳性。虽然诱导作用可以从 mRNA 表达量和酶活性增加来评价,但是酶活性容易受到酶抑制、肝细胞毒性等影响,因此从机制研究目的上来看,推荐采用 mRNA 表达量作为评价指标,且 mRNA 更加便于计算体外半数最大效应浓度(EC50)和体外最大诱导效应(Emax)用于临床意义评价。此外,需要注意的是肝细胞供体选择也建议根据品种特点来,例如如果是儿童用药,则建议用儿童肝细胞进行评价。

     
图 1.代谢酶介导的 DDI 研究策略图[1]
 

【参考资料】
1.    NMPA. 药物相互作用研究技术指导原则(试行).2021.
2.    ZangerUM, Schwab M. Cytochrome P450 enzymes in drug metabolism: regulation of geneexpression, enzyme activities, and impact of genetic varivation. Pharmacologyand Therapeutics. 2013, 138: 103-141.
3.    周雷等. 非 P450 酶介导的药物氧化代谢研究进展. 药学学报.2017,52(1): 8-18.
4.    ObachRS, Walsky RL, Venkatakrishnan K. Mechanism-based inactivation of humancytochrome P450 enzyme and the prediction of drug-drug interactions. DrugMetabolism and Disposition. 2007, 35: 246-255.

 

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