轉運體在藥物經(jīng)肝臟清除過程中的作用
本文關鍵詞:轉運體在藥物經(jīng)肝臟清除過程中的作用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
當前位置:首頁 > 論文 > 醫(yī)藥
轉運體在藥物經(jīng)肝臟清除過程中的作用 瀏覽:
摘要: 肝臟在藥物的體內清除過程中具有重要作用, 它不僅是藥物代謝的主要場所, 還控制著藥物及其代謝物的膽汁排泄過程。轉運體是控制細胞內外物質傳輸?shù)囊活惞δ苄阅さ鞍? 其在肝臟有廣泛表達, 并能對藥物進入肝細胞以及排泄至膽汁的過程進行調控, 因而, 對于肝臟清除過程具有重要作用。本文從肝臟中重要轉運體的分布、功能以及底物選擇性出發(fā), 對其在藥物的肝臟清除中的作用、由其引起的藥物− 藥物相互作用以及重要轉運體的基因多態(tài)性研究進行了綜述。
關鍵詞: 肝臟清除; 轉運體; 藥物−藥物相互作用
Abstract : Liver is regarded as one of the most important organs for drug clearance in the body, which mediates both the metabolism and biliary excretion of drugs. Transporters are a class of functional membrane proteins and control the movement of substances into or out of cells. Transporters, which are extensively expressed in the liver, play important roles in the drug hepatic disposition by regulating the uptake of drugs from blood into hepatocytes or the efflux of drugs and their metabolites into bile. In this review, the localization, functions and substrate selectivity of the major transporters in the liver will be summarized, and the impacts of these transporters on drug hepatic disposition, the potential drug-drug interactions as well as their genetic polymorphisms will also be reviewed.
Key words: hepatic clearance; transporter; drug-drug interaction
藥物進入體內后通過兩種方式清除: 以原形方式排泄, 或代謝為活性的或無活性的代謝產物。由于腸道吸收的藥物經(jīng)腸系膜靜脈匯總至肝門靜脈后將全部進入肝臟, 繼而可在其中富含的I 相和II 相代 謝酶作用下發(fā)生代謝, 因此, 肝臟對于大多數(shù)藥物, 尤其是口服藥物的體內清除具有極其重要的作用。轉運體是一類膜蛋白, 介導著內源性化合物 ( 如膽酸、氨基酸、甾體激素等) 以及外源性物質 ( 如藥物和毒素) 的跨膜轉運過程。肝臟中的轉運體分為溶質運載體 (solute carrier, SLC) 和AT P 結合盒超家族轉運蛋白 (ATP-binding cassette transporter superfamily, ABC superfamily) 兩種, 分別介導物質從血液進入肝細胞以及從細胞內外排到膽汁或返回血液的過程[1, 2]。
通常情況下, 藥物經(jīng)血液進入肝臟, 在肝細胞內通過I 相或II 相酶介導的代謝反應轉化為多種氧化 或結合代謝產物, 或以原形或其代謝物通過膽汁分泌過程排至體外。在這一系列過程中, 除被動擴散外, 肝細胞血竇側的攝取轉運體協(xié)助底物運輸至肝細胞內; 而膽小管側和血竇側的外排轉運體則負責將藥物或代謝物排至膽汁或重新轉運回血液[2]。如果肝臟攝取或外排轉運體的功能發(fā)生變化, 藥物的肝臟清除過程將會受到影響, 因此, 由肝臟轉運體引起的藥物− 藥物相互作用以及重要轉運體的基因多態(tài)性在近年來也得到了較為廣泛的關注[3 −6]。
1 轉運體在肝臟中的分布及功能
肝細胞為多角形, 有三種不同的功能面: 即血竇面、肝細胞連接面和膽小管面[7]。在肝細胞的血竇面和膽小管面上, 均存在著與內源性和外源性物質轉運相關的轉運體 ( 圖1[8]) 。其中, 血竇側分布著攝取和外排兩種轉運體, 攝取轉運體負責將內源性和外源性底物從肝血流攝取至肝細胞內, 而外排轉運體則將肝細胞內的底物輸送回血液中; 膽小管面上以外排轉運體為主, 介導肝細胞中各類底物向膽汁的排泄過程。在眾多肝臟轉運體中, 研究較多的包括肝細胞血竇側的有機陰離子多肽OATP1B1 (organic anion-transporting polypeptide 1B1) 和OATP1B3 (organic anion-transporting polypeptide 1B3) 以及膽小管側的外排轉運體P-gp (P-glycoprotein) 及BCRP (breast cancer resistance protein) 等, 由這四個轉運體導致的藥物− 藥物相互作用已被美國FDA列入新藥申報建議考察的內容之一[8]。
2 肝臟攝取轉運體
肝臟攝取轉運體均分布于肝細胞的血竇面上, 可分為4 類: 有機陰離子轉運多肽OATPs (organic anion-transporting polypeptides), 包括OATP1B1、OATP1B3 和OATP2B1; 有機陰離子轉運體 OATs (organic anion transporters), 如OAT2 和OAT7; 有 機陽離子轉運體OCTs (organic cation transporters), 如OCT1; 以及鈉離子/ ;悄懰峁厕D運多肽NTCP (sodium/taurocholate cotransporting polypeptide)。
2.1 有機陰離子轉運多肽 (OATPs) OATP1B1 (SLCO1B1, 也稱 OATP2, OATP-C 或LST-1) 、OATP2B1 (SLCO2B1, 也稱OATP-B) 以及OATP1B3 (SLCO1B3, 也稱OATP8 和LST-2) 均表達于肝細胞的血竇面, 介導外源性及內源性物質從血液向肝細胞的轉運。除肝臟外, 這三種轉運多肽在其他組織如小腸上皮細胞中也被發(fā)現(xiàn)有mRNA 水平的表達[9]。
OATP 轉運體有很廣的底物譜, 能與具有多種不同結構特點的內源性和外源性物質發(fā)生作用?傮w來說, OATP 的底物分子量相對較大, 范圍也很寬, 可從334 Da (芐青霉素) 跨至1 143 Da (膽囊收縮素) 。除極個別中性分子 (地高辛) 和陽離子 (N -甲基奎寧)
外, OATP 的底物通常帶有負電荷, 其中, 甾體和肽鏈是OATP 底物較為常見的母核結構[10]。在三種肝臟OATP 轉運體中, OATP1B1 的內源性底物包括游離型和結合型的膽紅素[11, 12]、膽汁酸類物質、類固醇激素的結合物、類十二烷酸以及甲狀腺激素類[13]等; 外源性藥物底物更為廣泛, 包括不同類型的藥物, 如多種他汀類藥物、血管緊張素轉化酶抑制劑 ( 如依那普利、替莫普利) 、血管緊張素II 受體拮抗劑 ( 如纈沙坦) 、內皮縮血管肽受體抑制劑 ( 如波生坦、阿曲生坦)、抗生素 ( 如青霉素G、利福平 ) 以及抗腫瘤藥物 (如伊立替康及代謝物SN38)[14]。OATP1B3的底物和OATP1B1有很大程度的重疊, 但也有一些底物只能被OATP1B3轉運, 如內源性的膽囊收縮素[15]以及外源性藥物多西他賽和紫杉醇[13, 16]。OATP2B1的內源性底物主要包括類固醇激素的硫酸結合物, 如脫氫表雄酮硫酸結合物、雌酚酮-3-硫酸結合物以及前列腺素E2等[17]。一些藥物也能被OATP2B1轉運, 如
他汀類的阿托伐他汀[18]、匹伐他汀[19]以及降糖藥格列本脲[20]等。
由于肝臟中OATP 轉運體均位于肝細胞血竇面上, 介導肝血流中的藥物向肝細胞中的運輸過程, 因此, 當其攝取功能被抑制或自身表達被誘導時, 底物藥物向肝臟的攝取過程將分別變慢或變快, 從而導致肝臟清除過程被減弱或加強。目前已發(fā)現(xiàn)很多藥物在體外實驗中對OATP的攝取功能都有抑制作用, 其中以環(huán)孢素A、吉非貝齊以及利福平報道最多。在臨床治療中由OATP 轉運體引起的藥物− 藥物相互作用也多有報道。在眾多藥物− 藥物相互作用案例中, 同時使用OATP 抑制劑和他汀類藥物而產生的肌肉毒性反應引起了較多關注[21 −23]。他汀類藥物有一定的肌肉毒性, 對肌肉可產生損害甚至溶解的不良反應。
在臨床使用過程中發(fā)現(xiàn)當與OATP抑制劑合用時, 由 于OATP功能被抑制, 影響了他汀類藥物的肝臟攝取, 減慢其進入肝細胞進行代謝和排泄的速度, 進而導致藥物在體循環(huán)內大量蓄積, 大大增加了引起肌肉毒性的風險; 同時由于他汀類藥物的作用靶點為肝細胞內的3- 羥基-3-甲基戊二酰輔酶A 還原酶, OATP攝取功能的抑制還將導致他汀類藥物治療效果的降低。根據(jù)文獻[14]總結, 同時使用環(huán)孢素可使辛伐他汀的AUC提高6~8 倍, 洛伐他汀提高5 ~20倍, 阿托伐他汀提高6 ~15倍, 氟伐他汀提高2 ~4 倍, 西立伐他汀提高約4 倍, 普伐他汀提高5~10倍, 瑞舒伐他汀提高5 ~10倍, 匹伐他汀提高約5 倍。盡管這其中辛伐他汀、洛伐他汀、阿托伐他汀以及西立伐他汀與環(huán)孢素的相互作用一部分可能是由環(huán)孢素對CYP3A4 酶的抑制作用造成的, 但對于幾乎不被CYP3A4 代謝的瑞舒伐他汀、普伐他汀及匹伐他汀, 與環(huán)孢素的藥物− 藥物相互作用應主要是由OATP 轉運體被抑制而引起的。除了環(huán)孢素, 同時服用吉非貝齊或利福平也能顯著增加他汀類藥物在體內的暴露。除他汀類藥物外, 內皮縮血管肽受體抑制劑波生坦與OATP抑制劑的藥物相互作用也有報道[24, 25], 同時, 波生坦和他汀類藥物之間也有相互作用的報道[26]。 除藥物外, 一些植物成分, 例如葡萄柚等水果中的呋喃香豆素類[27]以及黃酮類[28 −30]物質在體外都能
影響OATPs 轉運體的功能, 具有潛在的食物− 藥物相互作用的可能。目前在我國中藥注射劑被廣泛使用, 這些中藥注射劑中很多都含有大量黃酮成分, 如含有黃芩苷的清開靈注射液、雙黃連注射液、茵梔黃注射液, 含有槲皮素的刺五加注射液、紅花注射液、田基黃注射液等。這些成分一旦經(jīng)靜脈注射進入體內, 將會以較高的濃度水平存在于循環(huán)系統(tǒng)中, 可能對肝臟轉運體的功能產生影響, 并進一步改變同時使用的其他藥物以及中藥注射劑本身含有的其他成分的體內清除速率。因此, 在考慮中藥注射劑安全性問題時, 應對轉運體相關的藥物− 藥物相互作用給予充分的重視和關注。 除了因抑制或誘導而引起的藥物− 藥物相互作 用以及食物− 藥物相互作用, 藥物不良反應以及治療無效等異常情況的發(fā)生還常常與轉運體的基因多態(tài)性相關。OATP1B1、OATP1B3以及OATP2B1均具有明顯的基因多態(tài)性, 可能改變底物藥物體內處置過程, 并影響藥物的療效和毒性[31, 32]。在這三種轉
運體中OATP1B1的基因多態(tài)性研究最廣泛, 目前已報道的OATP1B1單核苷酸多態(tài)性 (single nucleotide polymorphisms, SNPs) 已達到25個以上。研究發(fā)現(xiàn)等位基因SLCO1B1 c.521C 對OAPT1B1 的功能有 重要作用, 當其發(fā)生突變時OATP1B1的攝取活性將被降低, 從而導致其底物的血藥濃度顯著升高, 如瑞格列奈[33]以及多種他汀類藥物[34 −36]。由于他汀類藥物需要被攝取進入肝細胞才能發(fā)揮藥理作用, 且過高的血藥濃度將增加其導致肌肉毒性的風險, 因此, OATP1B1的基因多態(tài)性對他汀類藥物的治療效果和毒性都有很大影響。突變C521T 在非洲人中的發(fā)生率較低 (1%~2%)[14], 而在歐美白人和中國人[37]
中的發(fā)生率均較高 (10% ~20%)。因此, 在臨床使用他汀類藥物以及瑞格列奈等降糖藥時, 應關注患者由基因多態(tài)性導致的個體差異, 以盡量避免可能發(fā)生的毒副反應, 如肌肉溶解或低血糖。
2.2 有機陰離子轉運體 (OATs) 目前發(fā)現(xiàn)在肝臟中表達的OAT 轉運體有兩種, 即OAT2 (SLC22A7) 和OAT7 (SLC22A9)。它們均分布于肝臟血竇側肝細胞膜上, 除肝臟外, OAT2 在其他組織如腎臟中也有較低水平的表達[38]。 與OATP 轉運體相比, OAT2 的底物一般為分子量相對較小、具有親水性的有機陰離子。其內源性底物主要包括一些環(huán)化核苷酸、膽汁酸、局部激素 ( 如前列腺素F2 α) 以及類固醇激素硫酸結合物 ( 如雌酚酮-3-硫酸結合物) 等[38]。藥物中, OAT2 對抗生素類的紅霉素[39]、抗病毒藥齊多夫定[40]、抗腫瘤藥5- 氟尿嘧啶和紫杉醇[41], 以及一些非甾體抗炎藥[42]也有較強的親和力。在眾多底物中, 前列腺素F2 α 因和OAT2的親和力最強而常被作為轉運實驗中的探針底物使用。OAT7 的相關研究比OAT2 要少一些, 已知的底物范圍也相對局限。OAT7對雌酚酮-3-硫酸結合物和脫氫表雄酮硫酸結合物有較高的親和力, 另外還有一些內源性物質和藥物的硫酸結合物對其有抑制作用[38]。
與OATP 轉運體相似, 肝臟中OAT 轉運體也表
達于肝細胞血竇面上而介導藥物從血液向肝細胞的運輸, 然而, 一般認為OATP 轉運體在有機陰離子藥物的肝攝取過程中更具有主導作用[43]。目前很少有關于肝臟OAT 轉運體導致的藥物− 藥物相互作用的報道。
2.3 有機陽離子轉運體 (OCTs) 目前在肝臟中僅發(fā)現(xiàn)一種有機陽離子轉運體, 即OCT1 (SLC22A1)。在人的肝臟中, OCT1 主要表達于肝細胞的血竇面, 介導多種陽離子藥物從血液向肝細胞的轉運過程。除肝臟外, 也有關于OCT1 在小腸、腎臟以及肺中表達的報道[44]。
OCT1 的底物一般為帶有一個或兩個正電荷的離子, 分子量多小于500 Da 。內源性底物包括單胺類的神經(jīng)遞質、神經(jīng)調質以及其他一些物質如膽堿、肌酸酐等[45]; 藥物底物則包括一些抗腫瘤的鉑類化合物[46], 組胺H2 受體拮抗劑如西咪替丁[47], 抗病毒藥物如阿昔洛韋、更昔洛韋、拉米夫定、扎西他濱[48]以及降糖藥二甲雙胍[49]等。
相比于肝臟清除, OCT 家族轉運體在腎清除過程中的作用似乎更受關注, 因而由肝臟OCT1引起的體內藥物− 藥物相互作用的報道較少。體外數(shù)據(jù)表明, HIV 蛋白酶抑制劑能強烈抑制OCT1 的攝取, 有與OCT1 的底物發(fā)生藥物− 藥物相互作用的可能性[50]; 另有報道稱降糖藥瑞格列奈和羅格列酮也對 OCT1的攝取有抑制作用[51]。
OCT1 的基因多態(tài)性研究中已發(fā)現(xiàn)了多個SNPs, 且其頻率分布存在顯著的種族差異。體外實驗表明OCT1 的某些SNPs 與其轉運活性減弱或增加有關, 但目前OCT1 基因多態(tài)性與其表型之間的關系還不清楚, 哪些SNPs對轉運功能的影響更大也仍需要進一步的研究證明[52]。
2.4 鈉離子/牛磺膽酸共轉運多肽 (NTCP, SLC10A1)
NTCP 表達于肝臟中血竇側肝細胞膜上, 主要負責結合型和游離型膽汁鹽從血液向肝細胞中的轉運, 這種轉運過程需要鈉離子的參與。除膽汁鹽外, NTCP還有一些其他類型的內源性底物, 如二氫表雄酮硫酸結合物以及雌酚酮-3-硫酸結合物。而舒林酸[53]和瑞舒伐他汀[54]則是較少見的NTCP 的藥物底物。
目前結果表明, NTCP 的底物主要是內源性物質, 對藥物處置過程的影響并不顯著, 然而其對膽汁鹽在體內的調控卻起著非常重要的作用。因此, 可能影響NTCP 功能的藥物也要給予充分的重視, 以避免由于藥物引起的體內膽汁鹽水平的失調。
3 肝臟外排轉運體
肝臟中外排轉運體包括表達于血竇側的MRP3、MRP4、 MRP6以及OST α-OSTβ , 和膽小管側的P-gp 、MRP2、BCRP、BSEP以及MATE1。
3.1 P -糖蛋白 (P-gp, ABCB1) P-gp 又稱多藥耐藥性蛋白MDR1 (multidrug resistance protein 1), 在體內分布廣泛, 不僅在肝臟的膽小管面上, 在腎小管、小腸、胎盤以及大腦毛細血管上皮細胞的腔膜側也有較高水平的表達。
P-gp 的底物范圍很廣, 能將在結構和化學性質上相差很遠的多種化合物阻擋在細胞之外。研究表明疏水性、具有芳香環(huán)結構或叔胺基團的化合物更傾向于與P-gp 發(fā)生作用, 然而并沒有發(fā)現(xiàn)高度保守的結構特點[55]。另外, P-gp 的底物、抑制劑及誘導劑均與CYP3A4 酶有很大程度的重疊, 兩者在底物藥物的處置過程中相互協(xié)同作用[56, 57]。典型的 P-gp 底物包括: 地高辛、茚地那韋、長春花堿、紫杉醇、非索非那定、奎寧、拓撲替康、洛哌丁胺、伊馬替尼、秋水仙堿、多柔比星、鈣黃綠素-AM 以及羅丹明123 等; 常用的抑制劑包括利托那韋、酮康唑、環(huán)孢素、維拉帕米、紅霉素、奎寧、PSC833、GF918120以及LY335979; 而誘導劑有利福平和金絲桃素等[58]。
盡管P-gp 在體內不同組織均有廣泛的分布, 但它的作用均表現(xiàn)為降低底物藥物在體內的暴露量, 不管是通過阻礙吸收還是加速排泄。因此, 當體內P-gp 的功能被抑制時, 藥物的血藥濃度將提高; 相 反, 當P-gp 的表達被誘導時, 血藥濃度將降低。在肝臟中, P-gp 的主要作用是介導底物藥物的膽汁排泄, 因此, 肝臟P-gp 功能的改變可能會對藥物的膽汁排泄過程產生影響。目前, 與P-gp 相關的藥物− 藥物相互作用已有較詳細的總結[59, 60]。然而, 由于P-gp 與CYP3A4 的底物以及調節(jié)劑的范圍都有很大程度的重疊, 當P-gp 的功能受到誘導或抑制的同時, CYP3A4的功能也極有可能發(fā)生了相似變化, 從而難以區(qū)分底物藥物血藥濃度的變化究竟是由P-gp 還是CYP3A4引起的。有些研究試圖通過比較體外實驗中抑制劑對兩者的IC50來判斷藥物− 藥物相互作用中的主要貢獻者[61], 然而, 由于不同組織 ( 如腸道和肝臟) 之間的P-gp 和CYP3A4 又有著復雜的關聯(lián), 很難用簡單的方法對藥物− 藥物相互作用中各自的貢獻進行量化[62]。
關于P-gp 基因多態(tài)性的研究非常廣泛, 目前已發(fā)現(xiàn)100 個以上的P-gp 基因的SNPs[2], 其中對突變基因C3435T的研究較集中。研究發(fā)現(xiàn)C3435T對P-gp的表達和功能都有顯著影響, 并能進一步改變P-gp底物的藥動學特點[63, 64]以及一些抗癌藥物的療效[65]。然而, 其他SNPs對轉運體功能以及藥物體內ADME過程的影響仍有待進一步研究。
3.2 乳癌耐性蛋白 (BCRP, ABCG2) BCRP 最初是在長期暴露于抗癌藥物多柔比星和維拉帕米中的腫瘤細胞中發(fā)現(xiàn)的, 然而, 除了腫瘤細胞外, BCRP在體內多種正常組織包括小腸、肝臟、胎盤以及血腦屏障中也有廣泛分布, 在藥物的吸收、分布與排泄過程中發(fā)揮作用。在肝臟中, BCRP 表達于肝細胞的膽小管側, 介導藥物從肝臟向膽汁中的分泌[66]。
BCRP 的底物譜中有很大一部分是抗腫瘤藥物, 例如米托蒽醌、甲氨蝶呤以及多種喜樹堿衍生物等。除此之外, BCRP 的底物還包括抗病毒藥物如阿昔洛韋、拉米夫定、齊多夫定等, 他汀類藥物如阿托伐他汀、西立伐他汀、匹伐他汀等, 抗生素類藥物如環(huán)丙沙星等, 以及某些鈣離子通道拮抗劑。BCRP 也能介導一些內源性物質的運輸, 例如類固醇激素的硫酸或葡萄糖醛酸結合物。煙曲霉素C 是第一個被全面研究的BCRP 高效抑制劑, 隨后, 其結構類似物如Ko134 等被陸續(xù)合成、開發(fā)并作為BCRP 特異性抑制劑使用。一些抗腫瘤藥本身是BCRP 的底物同時也是其抑制劑, 如酪氨酸激酶抑制劑吉非替尼、伊馬替尼及厄洛替尼等。另外, 一些人參皂苷代謝物和黃酮類化合物如槲皮素、橙皮素及大豆苷元等也對 BCRP有抑制作用[67]。目前, 由BCRP 引起的體內藥物− 藥物相互作用的報道主要集中在腸道吸收以及如何利用BCRP 抑制劑提高抗腫瘤藥物的療效方面, 由于藥物作用而影響B(tài)CRP 介導的其他藥物的膽汁排泄的報道很少。
目前ABCG2基因已發(fā)現(xiàn)有40多個SNPs, 其中關于C421A 的報道最多。研究發(fā)現(xiàn), C421A 能影 響B(tài)CRP 的蛋白表達和轉運功能[68], 并可對藥動學產生影響[69]。C421A 在人群中的發(fā)生頻率存在顯著的種族差異, A 等位基因的發(fā)生頻率在中國人中高達29.0% ~34.2%, 日本人群為30.4% ~35.5%, 高加索人群為8.7%~11.9%, 非洲人群僅為0.9%~5.3%[70]。
3.3 多藥耐藥性相關蛋白 2 (MRP2, ABCC2) MRP2 (multi-resistance associated protein 2) 是ABCC 外排轉運體家族中的一員, 與MRP1 有著較高的同源性和功能特點。MRP2最早發(fā)現(xiàn)于大鼠和人肝細胞的膽小管面, 之后, 陸續(xù)在腎臟、小腸、結腸、膽囊、支氣管以及胎盤中被發(fā)現(xiàn)。在不同組織中, MRP2 均存在于細胞的腔膜側, 協(xié)助底物從組織向外的排泄過程[71]。 MRP2有較寬的內源性和外源性的底物譜, 并主要集中于結合型的有機陰離子, 如內源性底物膽紅素的葡糖醛酸結合物、類固醇激素的葡糖醛酸或硫 酸結合物, 以及外源性藥物的II 相代謝物[71]。一些 抗腫瘤藥物也能被MRP2轉運, 如長春花堿、長春新堿、甲氨蝶呤以及順鉑[72], 但有些研究表明這些藥物的轉運需要谷胱甘肽的參與才能發(fā)生[73]。MRP2 在 內源性代謝物的膽汁排泄中起著非常重要的作用, 某些人體內的MRP2 基因發(fā)生突變, 導致體內膽紅素在肝細胞中發(fā)生代謝后不能正常地通過MRP2 轉運至膽汁中, 而只能通過位于肝細胞血竇側的MRP3返回血中, 最終引起結合型高膽紅素血癥, 這種現(xiàn)象被稱作Dubin-Johnson綜合征 (DJ 綜合征)[74]。
ABCC2基因多態(tài)性研究多集中在DJ綜合征。對DJ綜合征病人肝臟的免疫組化分析發(fā)現(xiàn), 很多SNPs都能通過影響MRP2 蛋白的合成和阻礙其功能發(fā)揮而影響MRP2的作用[75 −77]。不同的基因變異對MRP2轉運功能的影響不同, 而分別導致輕度或良性的DJ綜合征[2]。
結語
肝臟中的攝取和外排轉運體在藥物的肝臟清除中均發(fā)揮著十分重要的作用。它們與肝臟代謝酶相互配合加速藥物的體內清除, 一方面, 攝取轉運體能加速藥物進入肝細胞的過程, 使其與代謝酶充分作用并進行代謝轉化, 另一方面, 原形藥物的II 相結合物更容易成為外排轉運體的底物而通過膽汁排出。在這一系列過程中, 改變任何一個因素都會影響到肝臟的總清除率。由肝臟轉運體而引起的藥物− 藥物相互作用不僅能誘發(fā)藥物的毒副作用, 還可能導致體內內源性代謝物的失衡, 產生較為嚴重的后果。因此, 在新藥研發(fā)的過程中, 在關注代謝酶引起的藥物− 藥物相互作用的同時, 也需要關注藥物與肝臟轉運體的相互作用, 以盡量減少臨床使用過程中由于藥物−藥物相互作用而導致的不良反應。另外, 由于轉運體的基因多態(tài)性可使藥物在療效和毒副作用方面產生顯著的個體差異, 因此在新藥發(fā)現(xiàn)階段應盡量避免藥物的清除過程僅取決于一種轉運體的作用。
References
[1] Faber KN, Müller M, Jansen PLM. Drug transport proteins in the liver [J]. Adv Drug Deliv Rev, 2003, 55: 107− 124.
[2] Funk C. The role of hepatic transporters in drug elimination [J]. Expert Opin Drug Metab Toxicol, 2008: 363 − 379.
[3] Shitara Y, Sato H, Sugiyama Y. Evaluation of drug-drug interaction in the hepatobiliary and renal transport of drugs [J]. Annu Rev Pharmacol Toxicol, 2005, 45: 689 − 723.
[4] Kindla J, Fromm MF, König J. In vitro evidence for the role of OATP and OCT uptake transporters in drug-drug interactions [J]. Expert Opin Drug Metab Toxicol, 2009: 489 − 500.
[5] Fahrmayr C, Fromm MF, König J. Hepatic OATP and OCT uptake transporters: their role for drug-drug interactions and pharmacogenetic aspects [J]. Drug Metab Rev, 2010, 42: 380 − 401.
[6] Soars MG, Webborn PJH, Riley RJ. Impact of hepatic uptake transporters on pharmacokinetics and drug-drug interactions: use of assays and models for decision making in the pharma-ceutical industry [J]. Mol Pharm, 2009, 6: 1662 − 1677.
[7] Meng Q, Liu K. Role of transporters in the pathogenesis of liver disease [J]. World Chin J Digestol ( 世界華人消化雜志), 2011, 19: 881 − 886.
[8] Giacomini KM, Huang SM, Tweedie DJ, et al. Membrane transporters in drug development [J]. Nat Rev Drug Discov, 2010, 9: 215− 236.
[9] Glaeser H, Bailey D, Dresser G, et al. Intestinal drug transporter expression and the impact of grapefruit juice in humans [J]. Clin Pharmacol Ther, 2007, 81: 362 − 370.
[10] Tirona RG, Kim RB. Organic anion-transporting polypeptides [M]//You GF, Morris ME, Wang B. Drug Transporters: Molecular Characterization and Role in Drug Disposition. New Jersey: John Wiley & Sons, 2007: 75− 104.
[11] Briz O, Serrano MA, Macias RIR, et al. Role of organic anion- transporting polypeptides, OATP-A, OATP-C and OATP-8, in the human placenta-maternal liver tandem excretory pathway for foetal bilirubin [J]. Biochem J, 2003, 371: 897 − 905.
[12] Cui Y, König J, Leier I, et al. Hepatic uptake of bilirubin and its conjugates by the human organic anion transporter SLC21A6 [J]. J Biol Chem, 2001, 276: 9626− 9630.
[13] Abe T, Kakyo M, Tokui T, et al. Identification of a novel gene family encoding human liver-specific organic anion transporter LST-1 [J]. J Biol Chem, 1999, 274: 17159 − 17163.
[14] Niemi M. Role of OATP transporters in the disposition of drugs [J]. Pharmacogenomics, 2007, 8: 787 − 802.
[15] Ismair MG, Stieger B, Cattori V, et al. Hepatic uptake of cholecystokinin octapeptide by organic anion-transporting polypeptides OATP4 and OATP8 of rat and human liver [J]. Gastroenterology, 2001, 121: 1185− 1190.
[16] Li X, Li Y. Advances in the study of organic anion transporting polypeptide 1B3 [J]. Acta Pharm Sin (藥學學報), 2011, 46: 1279− 1285.
[17] Ugele B, St-Pierre MV, Pihusch M, et al. Characterization and identification of steroid sulfate transporters of human placenta [J]. Am J Physiol-Endoc M, 2003, 284: E390− E398.
[18] Grube M, Köck K, Oswald S, et al. Organic anion transporting polypeptide 2B1 is a high-affinity transporter for atorvastatin and is expressed in the human heart [J]. Clin Pharmacol Ther, 2006, 80: 607 − 620.
[19] Hirano M, Maeda K, Shitara Y, et al. Contribution of OATP2 (OATP1B1) and OATP8 (OATP1B3) to the hepatic uptake of pitavastatin in humans [J]. J Pharmcol Exp Ther, 2004, 311: 139 − 146.
[20] Satoh H, Yamashita F, Tsujimoto M, et al. Citrus juices inhibit the function of human organic anion-transporting polypeptide OATP-B [J]. Drug Metab Dispos, 2005, 33: 518− 523.
[21] Launay-Vacher V, Izzedine H, Deray G. Statins’ dosage in patients with renal failure and cyclosporine drug-drug interactions in transplant recipient patients [J]. Int J Cardiol,
2005, 101: 9− 17.
[22] Tiwari A, Bansal V, Chugh A, et al. Statins and myotoxicity: a therapeutic limitation [J]. Expert Opin Drug Saf, 2006, 5: 651 − 666.
[23] Bottorff MB. Statin safety and drug interactions: clinical implications [J]. Am J Cardiol, 2006, 97: S27 − S31.
[24] Treiber A, Schneiter R, Delahaye S, et al. Inhibition of organic anion transporting polypeptide-mediated hepatic uptake is the major determinant in the pharmacokinetic interaction between bosentan and cyclosporin A in the rat [J]. J Pharmcol Exp Ther, 2004, 308: 1121− 1129.
[25] van Giersbergen P, Treiber A, Schneiter R, et al. Inhibitory and inductive effects of rifampin on the pharmacokinetics of bosentan in healthy subjects [J]. Clin Pharmacol Ther, 2007, 81: 414− 419.
[26] Dingemanse J, van Giersbergen PLM, Patat A, et al. Mutual pharmacokinetic interactions between bosentan and lopinavir/ ritonavir in healthy participants [J]. Antivir Ther, 2010, 15: 157 − 163.
[27] Dresser GK, Bailey DG, Leake BF, et al. Fruit juices inhibit organic anion transporting polypeptide-mediated drug uptake to decrease the oral availability of fexofenadine [J]. Clin Pharmacol Ther, 2002, 71: 11− 20.
[28] Wang X, Wolkoff AW, Morris ME. Flavonoids as a novel class of human organic anion-transporting polypeptide OATP1B1 (OATP-C) modulators [J]. Drug Metab Dispos, 2005, 33: 1666− 1672.
[29] Fuchikami H, Satoh H, Tsujimoto M, et al. Effects of herbal extracts on the function of human organic anion-transporting
polypeptide OATP-B [J]. Drug Metab Dispos, 2006, 34:
577 − 582.
[30] De Castro WV, Mertens-Talcott S, Rubner A, et al. Variation of
flavonoids and furanocoumarins in grapefruit juices: a potential
source of variability in grapefruit juice-drug interaction studies
[J]. J Agric Food Chem, 2006, 54: 249 − 255.
[31] König J, Seithel A, Gradhand U, et al. Pharmacogenomics of
human OATP transporters [J]. N-S Arch Pharmacol, 2006,
372: 432 − 443.
[32] Zhang W, He Y, Zhou H. Progress and research in pharma-cogenetics of oatp1B1 [J]. Chin J Clin Pharmacol Ther (中國
臨床藥理學與治療學), 2008, 13: 721 − 729.
[33] Niemi M, Backman JT, Kajosaari LI, et al. Polymorphic
高純穎等: 轉運體在藥物經(jīng)肝臟清除過程中的作用 · 571 ·
organic anion transporting polypeptide 1B1 is a major
determinant of repaglinide pharmacokinetics [J]. Clin
Pharmacol Ther, 2005, 77: 468 − 478.
[34] Chung JY, Cho JY, Yu KS, et al. Effect of OATP1B1
(SLCO1B1) variant alleles on the pharmacokinetics of
pitavastatin in healthy volunteers [J]. Clin Pharmacol Ther,
2005, 78: 342 − 350.
[35] Pasanen MK, Neuvonen M, Neuvonen PJ, et al. SLCO1B1
polymorphism markedly affects the pharmacokinetics of
simvastatin acid [J]. Pharmacogenet Genomics, 2006, 16:
873 − 879.
[36] Pasanen M, Fredrikson H, Neuvonen P, et al. Different
effects of SLCO1B1 polymorphism on the pharmacokinetics of
atorvastatin and rosuvastatin [J]. Clin Pharmacol Ther, 2007,
82: 726− 733.
[37] Xu L, He Y, Zhang W, et al. Organic anion transporting
polypeptide-1B1 haplotypes in Chinese patients [J]. Acta
Pharmacol Sin, 2007, 28: 1693 − 1697.
[38] Burckhardt G, Burckhardt BC. In vitro and in vivo evidence
of the importance of organic anion transporters (OATs) in drug
therapy [M]//Fromm MF. Drug Transporters//Handbook of
Experimental Pharmacology. Germany: Springer, 2011: 29 −
104.
[39] Kobayashi Y, Sakai R, Ohshiro N, et al. Possible involvement
of organic anion transporter 2 on the interaction of theophylline
with erythromycin in the human liver [J]. Drug Metab Dispos,
2005, 33: 619 − 622.
[40] Sai Y, Nishimura T, Shimpo S, et al. Characterization of
the mechanism of zidovudine uptake by rat c onditio nally
immortalized syncytiotrophoblast cell line TR-TBT [J]. Pharm
Res, 2008, 25: 1647− 1653.
[41] Kobayashi Y, Ohshiro N, Sakai R, et al. Transport mechanism
and substrate specificity of human organic anion transporter 2
(hOat2 [SLC22A7]) [J]. J Pharm Pharmacol, 2005, 57: 573 −
578.
[42] Khamdang S, Takeda M, Noshiro R, et al. Interactions of
human organic anion transporters and human organic cation
transporters with nonsteroidal anti-inflammatory drugs [J]. J
Pharmcol Exp Ther, 2002, 303: 534 − 539.
[43] Mizuno N, Niwa T, Yotsumoto Y, et al. Impact of drug
transporter studies on drug discovery and development [J].
Pharmacol Rev, 2003, 55: 425− 461.
[44] Nies AT, Koepsell H, Damme K, et al. Organic cation
transporters (OCTs, MATEs), in vitro and in vivo evidence
for the importance in drug therapy [M]//Fromm MF. Drug
Transporters//Handbook of Experimental Pharmacology.
Germany: Springer, 2011: 105− 167.
[45] Breidert T, Spitzenberger F, Gründemann D, et al. Catecholamine
transport by the organic cation transporter type 1 (OCT1) [J].
Br J Pharmacol, 1998, 125: 218− 224.
[46] Zhang S, Lovejoy KS, Shima JE, et al. Organic cation
transporters are determinants of oxaliplatin cytotoxicity [J].
Cancer Res, 2006, 66: 8847− 8857.
[47] Burckhardt BC, Brai S, Wallis S, et al. Transport of cimetidine
by flounder and human renal organic anion transporter 1 [J].
Am J Physiol-Renal Physiol, 2003, 284: F503− F509.
[48] Jung N, Lehmann C, Rubbert A, et al. Relevance of the organic
cation transporters 1 and 2 for antiretroviral drug therapy in
human immunodeficiency virus infection [J]. Drug Metab
Dispos, 2008, 36: 1616− 1623.
[49] Wang DS, Jonker JW, Kato Y, et al. Involvement of organic
cation transporter 1 in hepatic and intestinal distribution of
metformin [J]. J Cardiovasc Pharm T, 2002, 302: 510 − 515.
[50] Zhang L, Gorset W, Washington CB, et al. Interactions of
HIV protease inhibitors with a human organic cation transporter
in a mammalian expression system [J]. Drug Metab Dispos,
2000, 28: 329 − 334.
[51] Bachmakov I, Glaeser H, Fromm MF, et al. Interaction of
oral antidiabetic drugs with hepatic uptake transporters [J].
Diabetes, 2008, 57: 1463− 1469.
[52] Yuan J, Zhou H. Pharmacogenetical functions of polyspecific
organic cation transporter1 [J]. Int J Pathol Clin Med (國際
病理科學與臨床雜志), 2009, 29: 160 − 164.
[53] Bolder U, Trang NV, Hagey LR, et al. Sulindac is excreted
into bile by a canalicular bile salt pump and undergoes a
cholehepatic circulation in rats [J]. Gastroenterology, 1999,
117: 962 − 971.
[54] Kitamura S, Maeda K, Wang Y, et al. Involvement of multiple
transporters in the hepatobiliary transport of rosuvastatin [J].
Drug Metab Dispos, 2008, 36: 2014 − 2023.
[55] Seelig A, Landwojtowicz E. Structure-activity relationship of
P-glycoprotein substrates and modifiers [J]. Eur J Pharm Sci,
2000, 12: 31− 40.
[56] Schuetz EG, Beck WT, Schuetz JD. Modulators and substrates
of P-glycoprotein and cytochrome P4503A coordinately up-
regulate these proteins in human colon carcinoma cells [J].
Mol Pharmacol, 1996, 49: 311− 318.
[57] Kirn RB, Wandel C, Leake B, et al. Interrelationship between
substrates and inhibitors of human CYP3A and P-glycoprotein
[J]. Pharm Res, 1999, 16: 408− 414.
[58] Xia CQ, Yang JJ, Balani SK. Drug transporters in drug
disposition, drug Interactions, and drug resistance [M]//Zhang D,
Zhu M, Humphreys WG. Drug Metabolism in Drug Design
and Development. New Jersey: John Wiley & Sons, 2007:
· 572 · 藥學學報 Acta Pharmaceutica Sinica 2012, 47 (5): 565− 572
137 − 202.
[59] Lin JH. Drug-drug interaction mediated by inhibition and
induction of P-glycoprotein [J]. Adv Drug Deliv Rev, 2003,
55: 53 − 81.
[60] Glaeser H. Importance of P-glycoprotein for drug–drug
interactions [M]//Fromm MF. Drug Transporters//Handbook
of Experimental Pharmacology. Germany: Springer, 2011:
285 − 297.
[61] Wandel C, B Kim R, Kajiji S, et al. P-glycoprotein and
cytochrome P-450 3A inhibition: dissociation of inhibitory
potencies [J]. Cancer Res, 1999, 59: 3944− 3948.
[62] Kivistö KT, Niemi M, Fromm MF. Functional interaction
of intestinal CYP3A4 and P-glycoprotein [J]. Fundam Clin
Pharmacol, 2004, 18: 621 − 626.
[63] Haufroid V, Mourad M, Van Kerckhove V, et al. The effect of
CYP3A5 and MDR1 (ABCB1) polymorphisms on cyclosporine
and tacrolimus dose requirements and trough blood levels in
stable renal transplant patients [J]. Pharmacogenet Genomics,
2004, 14: 147 − 154.
[64] Slanař O, Nobilis M, Kvétina J, et al. Pharmacokinetics of
tramadol is affected by MDR1 polymorphism C3435T [J].
Eur J Clin Pharmacol, 2007, 63: 419− 421.
[65] Taheri M, Mahjoubi F, Omranipour R. Effect of MDR1
polymorphism on multidrug resistance expression in breast
cancer patients [J]. Genet Mol Res, 2010, 9: 34− 40.
[66] Kusuhara H, Sugiyama Y. ATP-binding cassette, subfamily G
(ABCG family) [J]. Pflug Arch Eur J Phy, 2007, 453: 735 −
744.
[67] Meyer zu Schwabedissen HE, Kroemer HK. In vitro and
in vivo evidence for the importance of breast cancer resistance
protein transporters (BCRP/MXR/ABCP/ABCG2) [J]. Handb
Exp Pharmacol, 2011: 325 − 371.
[68] Mizuarai S, Aozasa N, Kotani H. Single nucleotide poly-morphisms result in impaired membrane localization and
reduced atpase activity in multidrug transporter ABCG2 [J].
Int J Cancer, 2004, 109: 238 − 246.
[69] Keskitalo JE, Pasanen MK, Neuvonen PJ, et al. Different
effects of the ABCG2 c. 421C> A SNP on the pharmacokinetics
of fluvastatin, pravastatin and simvastatin [J]. Pharmacoge-nomics, 2009, 10: 1617 − 1624.
[70] Xiao Y, Hu L. Research progress of single nucleotide
polymorphism in ABCG2 gene [J]. J Guangdong Pharm Coll
( 廣東藥學院學報), 2010, 26: 540 − 545.
[71] Keppler D. Multidrug resistance proteins (MRPs, ABCCs):
importance for pathophysiology and drug therapy [J]. Handb
Exp Pharmacol, 2011: 299 − 323.
[72] Borst P, Elferink RO. Mammalian ABC transporters in health
and disease [J]. Annu Rev Biochem, 2002, 71: 537 − 592.
[73] Loe D, Deeley R, Cole S. Characterization of vincristine
transport by the Mr 190,000 multidrug resistance protein
(MRP): evidence for cotransport with reduced glutathione [J].
Cancer Res, 1998, 58: 5130− 5136.
[74] Wa da M , Toh S, Taniguchi K, et al. Mutations in the canalicular
multispecific organic anion transporter (cMOAT) gene, a novel
ABC transporter, in patients with hyperbilirubinemia II/Dubin-
Johnson syndrome [J]. Hum Mol Genet, 1998, 7: 203 − 207.
[75] Hashimoto K, Uchiumi T, Konno T, et al. Trafficking and
functional defects by mutations of the ATP-binding domains
in MRP2 in patients with Dubin-Johnson syndrome [J].
Hepatology, 2002, 36: 1236− 1245.
[76] Materna V, Lage H. Homozygous mutation Arg 768 Trp
in the ABC-transporter encoding gene MRP2/cMOAT/ABCC2
causes Dubin-Johnson syndrome in a Caucasian patient [J]. J
Hum Genet, 2003, 48: 484− 486.
[77] Keitel V, Nies AT, Brom M, et al. A common Dubin-Johnson
syndrome mutation impairs protein maturation and transport
activity of MRP2 (ABCC2) [J]. Am J Physiol Gastrintest
Liver Physiol, 2003, 284: G165− G174.
上一篇:RNA組合干擾技術及其在腫瘤基因治療中的應用 下一篇:牛蒡根4 種提取物體外抗腫瘤活性的比較研究Δ
本文關鍵詞:轉運體在藥物經(jīng)肝臟清除過程中的作用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:166789
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/yxlw/166789.html