【摘要】：通過藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體介導的藥物藥物相互作用(Drug-Drug Interaction,DDI)能夠使藥物的有效性和安全性降低,造成用藥安全的隱患。藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體被誘導是造成藥物相互作用的一個重要原因,這種誘導通常由核受體介導。因此基于核受體的藥物相互作用研究是一種具有前瞻性的方法。孕烷X受體(pregnane X receptor,PXR)和組成型雄烷受體(constitutive a ndrostane receptor,CAR)能夠在受到外源化合物刺激后對代謝酶、轉(zhuǎn)運體等代謝相關基因進行轉(zhuǎn)錄調(diào)控,從而影響藥物在體內(nèi)的代謝特性。多年來,三氯生(triclosan,TCS)一直被作為一種安全無毒的抗菌劑廣泛添加于日化產(chǎn)品中。但近年來,多項研究證明TCS具有擾亂內(nèi)分泌、影響肌肉功能、促進腫瘤生長的不良作用,美國FDA已于2016年禁止在洗手液和化妝品中繼續(xù)添加TCS。TCS可在小鼠內(nèi)激活CAR受體,但由于核受體的種屬差異,TCS對其他種屬CAR受體的作用并不明確。本課題以TCS為工具,一方面確證其對不同種屬藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體的誘導作用,并通過CAR基因敲除小鼠初步探討TCS對藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體的誘導作用是否與CAR密切相關;另一方面,評價TCS與臨床藥物烏頭堿和索拉菲尼可能發(fā)生的藥物相互作用,并初步探討機制。本課題的研究內(nèi)容和結果總結如下:1)qPCR考察TCS對不同種屬肝臟CYP酶和轉(zhuǎn)運體mRNA表達的影響。結果顯示90mg/kgTCS處理SD大鼠肝臟Cyp2b1被誘導1.85倍,Cyp3a1被誘導5.96倍;30mg/kgTCS處理C57BL/6小鼠肝臟Cyp2b10被誘導6.24倍,Cyp3a11被誘導2.30倍,Abcb1b被誘導1.71倍;20μMTCS處理人原代肝細胞可誘導CYP3A4至對照組的4.7倍,CYP2B6至空白組的1.6倍;30mg/kgTCS處理CAR敲除小鼠誘導作用明顯減弱,僅Cyp3a11被誘導至2.5倍。該結果明確了TCS對嚙齒類動物肝臟代謝酶和轉(zhuǎn)運體的誘導作用,主要以誘導Cyp2b、Cyp3a及Mdr1為主;但同時誘導作用存在種屬差異性,大鼠以Cyp3a為主而小鼠以Cyp2b為主;小鼠肝臟轉(zhuǎn)運體基因Abcb1b可被TCS誘導,大鼠相對應的轉(zhuǎn)運體基因Mdr1不可被TCS誘導;人以CYP3A為主;CAR敲除小鼠肝臟Cyp3a11被TCS誘導的特性不因CAR缺失而消失,表明TCS對小鼠肝臟Cyp3a11的誘導作用并非由CAR介導。2)TCS在2.5μM-10μM濃度范圍內(nèi)可誘導大鼠原代肝細胞CYP3A1活性至2.1,3.2和4.6倍;10mg/kg,30mg/kg,90 mg/kgTCS處理SD大鼠可使大鼠肝微粒體1-羥基咪達唑侖轉(zhuǎn)化活性分別增高至1.9倍,2.3倍和3.4倍;表明TCS在體內(nèi)和體外模型中均能誘導CYP3A1活性。q-PCR結果顯示10mg/kg,30mg/kg,90mg/kgTCS分別誘導大鼠肝臟Cyp3a酶m RNA表達至空白對照組的1.6,2.5和4.0倍,western blot結果與其一致;結果證明TCS可同時誘導大鼠肝臟CYP3A1的表達和活性。3)10mg/kg,30mg/kg,90 mg/kg TCS處理大鼠的咪達唑侖血漿藥物濃度曲線下面積(AUC)分別降至48.3,56.5和71.5%(p0.01),血漿濃度峰值(Cmax)分別降至對照組的74.1,73.1和81.2%(p0.01),體內(nèi)總清除率分別升高至對照組的1.5,2.3,3.8倍。10mg/kg,30mg/kg,90 mg/kg TCS處理大鼠的烏頭堿血漿藥物濃度曲線AUC分別降至對照組的27.3,50.9和53.7%(p0.01),Cmax分別降至對照組的39.2,31.1和37.8%(p0.01),體內(nèi)總清除率分別升高至對照組的1.4,2.1和2.0倍。該結果表明TCS連續(xù)給藥可誘導大鼠CYP3A1活性并降低烏頭堿在大鼠體內(nèi)暴露量。4)烏頭堿分子與人CYP3A4酶晶體結果的分子對接模擬評分為8.307,在CYP3A4的Arg212,Glu374和Ala370三個氨基酸殘基形成氫鍵,在疏水簇(Phe215/108)形成疏水鍵。該結果表明AC能夠與CYP3A4直接結合,可能是CYP3A4的底物。5)TCS在30nmol/L至1000nmol/L范圍內(nèi)可誘導肝癌細胞系MHCC97-H的CYP酶和ABC轉(zhuǎn)運體的m RNA表達,300nmol/L為最大誘導濃度;在該范圍內(nèi),TCS對非藥物代謝相關的耐藥基因,如ALDH1A1,Apo E,ADRA2A,DPYD,COMT,TPMT,HTRAMTHFR等基因的表達沒有誘導作用。6)MTT實驗結果顯示100nmol/L至100nmol/LTCS可誘導MHCC97-H增殖。與TCS聯(lián)合用藥后索拉菲尼抑制MHCC97-H增殖IC50值由1.03μmol/L增加至9.64μmol/L,該結果表明TCS可促進肝癌細胞系的增殖,索拉菲尼與其聯(lián)合用藥會降低索拉菲尼對腫瘤細胞的抑制作用。7)LC-MS/MS結果顯示,TCS聯(lián)合給藥后,索拉菲尼在MHCC97-H細胞中的半衰期由9.70小時降至5.43小時;索拉菲尼在小鼠皮下腫瘤內(nèi)的半衰期由20.56小時降至12.39小時;該結果表明TCS能夠促進索拉菲尼在腫瘤細胞和腫瘤組織內(nèi)的清除。8)小鼠皮下腫瘤和肝臟內(nèi)腫瘤生長實驗結果顯示,與對照組相比,TCS單獨使用可使腫瘤體積、重量顯著提高,索拉菲尼單獨使用可使腫瘤體積、重量顯著降低,但二者合用會降削弱索拉菲尼抑制腫瘤生長的效果。PET-CT掃描及腫瘤相放射值定量的結果與該結果一致,這些結果說明TCS發(fā)揮著腫瘤推動劑的作用,并且與其聯(lián)合用藥可顯著削弱索拉菲尼抑制腫瘤生長的作用。本論文以核受體為出發(fā)點,考察了環(huán)境化合物TCS對不同種屬動物肝臟主要CYP酶和轉(zhuǎn)運體表達的影響情況,明確了TCS在不同種屬中的誘導亞型,以及TCS誘導小鼠CYP酶和轉(zhuǎn)運體與核受體CAR的相關性;確定了TCS誘導烏頭堿和索拉菲尼藥物相互作用的風險。并初步探討了造成這兩種藥物相互作用的機制。TCS誘導烏頭堿藥物相互作用的機制主要是藥物代謝型藥物相互作用,而TCS誘導索拉菲尼的藥物相互作用涉及多個方面,包括對肝癌細胞中藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體的誘導、加快索拉菲尼在細胞內(nèi)和腫瘤內(nèi)的清除、增加肝癌細胞對索拉菲尼的抗性等多個方面。
【學位授予單位】：軍事科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R96
【圖文】：

TCS 對大鼠肝臟 CYP 酶和轉(zhuǎn)運體 mRNA 表達的影響（Mean±SD, n=*p<0.05 , **p<0.01 vs control TCS 處理組的大鼠肝臟 CYP 酶 mRNA 表達量見上圖 1.1，gTCS 可顯著誘導大鼠肝臟 Cyp2b1 至空白組的 1.85 倍，Cyp

圖 1.2 TCS 對正常 C57BL/6 小鼠肝臟 cyp 酶和轉(zhuǎn)運體 mRNA 表達的影響*p<0.05 , **p<0.01 vs control（Mean±SD, n=3）照組和 TCS 處理組的小鼠肝臟 cyp 酶 mRNA 表達量見圖 1.2，小鼠腹腔g/kgTCS 可顯著誘導小鼠肝臟 cyp2b10 至空白組的 6.24 倍， cyp3a11 至 2.30 倍，Abcb1b 至空白組的 1.71 倍，對于 CYP1A2 沒有誘導作用。

圖 1.3 TCS 對 CAR 敲除 C57BL/6 小鼠肝臟 CYP 酶和轉(zhuǎn)運體 mRNA 表達的影響*p<0.05 , **p<0.01 vs control（Mean±SD, n=3）對照組和 TCS 處理組的 CAR 敲除小鼠肝臟 cyp 酶 mRNA 表達量見圖 1.3，基敲除小鼠腹腔注射 30mg/kgTCS 可顯著誘導肝臟 cyp3a11 至空白組的 2.50 倍，

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