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为解决现有体外模型难以准确预测 GalNAc 偶联 siRNA 体内代谢的问题，研究人员以 Inclisiran 为模型，对比其在多种体外系统与大鼠体内的代谢情况。结果发现大鼠血清等可模拟体内血液代谢，多种体外模型可模拟肝脏代谢。这为研究 Inclisiran 及其他 GalNAc 偶联 siRNA 代谢提供依据。
在生命科学和健康医学领域，小干扰 RNA（siRNA）疗法近年来备受瞩目。GalNAc 偶联的 siRNA 能够选择性地将治疗药物递送至肝细胞，为多种疾病的治疗带来了新的希望。然而，代谢稳定性是 siRNA 疗法开发过程中的关键因素，它直接影响着药物在体内的疗效。在药物研发过程中，准确模拟和预测药物在体内的代谢情况至关重要，这不仅有助于评估药物的有效性和安全性，还能为药物的优化设计提供关键依据。
目前，虽然已经有多种体外模型被用于研究 siRNA 的代谢稳定性，但这些模型往往存在局限性，无法准确地反映药物在体内的真实代谢过程。许多体外模型与体内代谢结果存在显著差异，导致在药物研发过程中对药物代谢的评估出现偏差，这无疑增加了药物开发的风险和成本。此外，对于 Inclisiran 这种已被批准用于临床的 GalNAc 偶联 siRNA，其代谢相关的研究资料却相对匮乏，这也为深入了解其体内代谢机制带来了困难。
为了解决这些问题，研究人员开展了一项针对 Inclisiran 代谢的深入研究。他们旨在系统地寻找能够准确模拟 Inclisiran 体内代谢的最佳体外模型和条件，为药物研发提供更可靠的参考。
研究人员以 Inclisiran 为模型化合物，通过一系列精心设计的实验，对其在多种体外系统中的代谢情况进行了全面的比较，并与大鼠体内的代谢情况进行了关联分析。这些体外系统涵盖了血清、血浆、培养的肝细胞、肝脏匀浆、S9 组分、tritosomes、溶酶体和细胞质等，它们模拟了 Inclisiran 从注射部位到肝细胞中 RNA 诱导沉默复合体（RISC）的整个过程。
在研究中，研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过给正常 Sprague Dawley 大鼠皮下注射 Inclisiran，收集不同时间点的血浆和肝脏样本，利用液相色谱 - 高分辨率质谱（LC - HRMS）技术对体内代谢产物进行分析鉴定。在体外实验中，将 Inclisiran 与不同的体外孵育基质在特定条件下孵育，孵育结束后，使用含有内标的裂解加载缓冲液终止反应，再通过固相萃取（SPE）处理样本，最后同样利用 LC - HRMS 技术分析代谢产物。通过计算代谢产物的相对丰度和链剩余百分比等指标，来评估 Inclisiran 的代谢稳定性和代谢产物谱。
下面来看具体的研究结果：
- Inclisiran 在大鼠体内的代谢产物分析：研究人员对大鼠血浆和肝脏样本进行分析，共检测到 12 种与反义链（AS）相关和 14 种与正义链（SS）相关的代谢产物。AS 的代谢主要发生在 3' 端，AS 3' n - 1 是主要代谢产物；SS 的代谢则主要表现为三触角 GalNAc 部分的裂解。基于这些结果，研究人员提出了 Inclisiran 在大鼠体内的主要生物转化途径。
- 不同抗凝剂血浆、血清中 Inclisiran 的代谢及与体内血浆代谢的相关性：研究发现，在肝素抗凝血浆和血清中，Inclisiran 的代谢情况相似，且与大鼠体内血浆的代谢情况相符，这表明这两种体外模型能有效模拟 Inclisiran 在体内血液中的代谢。而 EDTA 抗凝血浆由于抑制了核酸酶活性，未检测到代谢产物。
- 肝脏相关体外模型中 Inclisiran 的代谢及与体内肝脏代谢的相关性：在肝脏匀浆的研究中，发现 pH 6.0 的磷酸钠缓冲液是最适合模拟 Inclisiran 体内肝脏代谢的条件。在肝脏 S9 组分中，同样是 pH 6.0 的磷酸钠缓冲液为最佳孵育介质，但 S9 组分中 AS 的代谢程度低于肝脏匀浆。对于肝脏 tritosomes，pH 5.0 的醋酸钠缓冲液能使 Inclisiran 的代谢情况与体内肝脏代谢相似，而溶酶体则不适合作为体外模型。在肝脏细胞质的研究中，发现 Tris - HCl 比磷酸钠更适合模拟生理中性条件下的核酸酶介导的代谢。在培养的肝细胞实验中，优化后的给药浓度为 0.0125 μM，此时 Inclisiran 的代谢情况与体内肝脏代谢相似。
研究结论和讨论部分指出，本研究通过对 Inclisiran 体内外代谢的深入研究，优化并确定了多种能有效模拟其体内代谢的体外模型。这些模型为研究 Inclisiran 及其他 GalNAc 偶联 siRNA 的代谢提供了重要工具。然而，研究也存在一定的局限性，如关键体外数据的样本量有限。未来的研究需要进一步在不同物种，尤其是人类系统中验证这些体外模型，以确保其在药物研发中的实际应用价值。同时，深入探究 GalNAc - siRNA 代谢的机制，包括酶的特异性作用、细胞内运输途径和降解机制等，将有助于优化寡核苷酸药物的设计和开发。
总之，这项研究成果发表在《Drug Metabolism and Disposition》上，为 GalNAc 偶联 siRNA 的代谢研究和药物开发提供了重要的参考，具有重要的理论和实践意义。它为解决当前药物研发中体外模型与体内代谢不匹配的问题迈出了关键一步，有望推动 siRNA 疗法的进一步发展，为更多疾病的治疗带来新的突破。
