人类与犬类P-糖蛋白底物在R位点、P位点和H位点的结合特性比较

《Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics》：Comparison of Human and Canine P-Glycoprotein Substrates at R, P, and H Binding Sites

本研究通过竞争性溢出实验，比较了犬和人类P-gp的底物结合位点（H、R、P），发现两者在多个药物上的底物状态存在显著差异，提示人类数据不能直接用于犬类评估。

　　P-glycoprotein (P-gp) 是一种在多种生物体内广泛存在的膜转运蛋白，它在药物的体内分布、代谢和排泄过程中起着至关重要的作用。由于其对药物跨膜运输的广泛性，P-gp 在药物开发和临床应用中具有重要价值。特别是在人类医学领域，监管机构如美国食品药品监督管理局（FDA）和欧洲药品管理局（EMA）建议在药物研发过程中评估其是否为 P-gp 的底物，以避免药物之间的相互作用，即因 P-gp 功能受损而可能导致的药物浓度异常。这种评估对于预防药物在血液-脑屏障、胆管细胞、T 淋巴细胞膜等关键部位的不良相互作用至关重要。

然而，对于犬类患者而言，P-gp 的状态同样具有重要的临床意义。犬类中存在一种由 ABCB1 基因突变引起的遗传性 P-gp 缺乏症（称为 MDR1 基因突变），这种突变会导致药物在体内积累，从而引发严重的不良反应。因此，了解药物是否为犬类 P-gp 的底物，对于临床用药的安全性具有重大影响。本文旨在探讨人类 P-gp 底物数据是否可以用于预测犬类 P-gp 底物状态，并研究犬类 P-gp 绑定口袋中三个已知的结合位点——R 位点、P 位点和 H 位点。

为了实现这一目标，研究者采用了竞争性外排实验的方法，使用表达犬类或人类 P-gp 的细胞系，并利用特异性结合这些位点的荧光底物（如罗丹明 123、 Hoechst 33342 和 Calcein AM）进行实验。通过比较不同药物与这些荧光底物的结合情况，可以判断药物是否与特定的结合位点发生相互作用。此外，考虑到 Calcein AM 也可能被多药耐药蛋白 1（MRP1）所转运，实验还评估了 MRP1 是否对 Calcein AM 的外排产生影响，以确保实验结果的准确性。

研究结果表明，MRP1 对犬类或人类 P-gp 的外排作用影响较小或可以忽略不计，这为实验提供了可靠性保障。同时，确定药物是否与 P-gp 的特定结合位点结合，可以为临床提供有价值的信息。更重要的是，研究发现，使用人类 P-gp 底物数据来预测犬类 P-gp 底物情况往往并不准确，因此有必要采用犬类 P-gp 特定的实验方法。

此外，研究还发现，某些药物在犬类和人类 P-gp 的不同结合位点上表现出不同的结合强度。例如，环孢素 A 在犬类 P-gp 的 R 位点上表现出更强的结合能力，而 vincristine 在犬类 P-gp 的 P 位点上结合更明显。这些结果表明，不同物种之间可能存在显著的 P-gp 底物差异，因此在药物开发过程中，针对犬类的 P-gp 底物评估应尽可能独立进行，以确保药物的安全性和有效性。

在对 P-gp 的 H 位点进行进一步研究时，发现 vinblastine 虽然与 H 位点结合，但在与 R 位点的荧光底物竞争时表现出更强的结合能力，这表明 H 位点可能与其他位点存在一定的重叠。因此，研究建议在犬类 P-gp 底物评估中重点关注 R 位点和 P 位点，而 H 位点的临床意义可能相对较低。

此外，研究还发现，尽管某些药物（如环孢素 A、vincristine）在犬类 P-gp 上表现出较强的结合能力，但在 MRP1 上的结合则较弱。这表明，虽然 MRP1 和 P-gp 都属于 ABC 转运蛋白家族，但它们在功能和底物选择上有明显区别。因此，在评估药物是否为 P-gp 底物时，需谨慎考虑 MRP1 的潜在影响，但基于实验结果，这种影响在大多数情况下可以忽略。

研究的局限性包括使用的药物浓度范围有限，以及实验采用的是贴壁细胞而非悬浮细胞。这些因素可能影响实验结果的全面性。然而，研究中使用的细胞系在 P-gp 表达方面表现出良好的特性，且实验设计充分考虑了这些限制，使得研究结果仍具有一定的代表性。

综上所述，了解药物是否为犬类 P-gp 底物，对于保障犬类患者的用药安全至关重要。尽管人类 P-gp 底物数据在某些情况下可能提供一定的参考，但基于犬类 P-gp 的独立评估更为可靠。因此，未来的研究应进一步优化竞争性外排实验方法，以更准确地识别犬类 P-gp 底物，从而为兽医临床提供更有效的药物选择依据。