OATP1B1/1B3人源化大鼠模型的构建及其在药物肝摄取动力学研究中的转化应用价值

为解决OATP1B1/1B3转运体功能研究缺乏高效动物模型的问题，研究人员通过锌指核酸酶技术构建了Oatp1a1/1a4/1b2-/-背景的OATP1B1/1B3人源化大鼠模型。该模型肝蛋白表达量达人类肝脏的4.7-22.3倍，显著提升了他汀类等底物药物的体外/体内功能活性，为临床前预测OATP1B介导的药物处置和DDIs提供了新工具。

　　

在药物研发领域，有机阴离子转运多肽OATP1B1和OATP1B3（OATP1B）作为肝细胞基底膜的关键摄取转运体，直接影响着他汀类等药物的肝清除率和疗效。然而，现有小鼠模型存在蛋白表达量不足、功能活性低下等问题，严重制约了临床前研究的预测能力。为此，默克公司的研究团队通过创新性基因编辑技术，成功构建了具有突破性功能活性的OATP1B人源化大鼠模型。

研究采用锌指核酸酶（ZFN）技术，在Wistar Hannover大鼠中敲除内源性Oatp1a1/1a4/1b2基因簇，并引入人源OATP1B1/1B3转基因。实验队列包括野生型（WT）、三基因敲除（Oatp1a1/1a4/1b2^-/-）及单/双人源化转基因系（OATP1B1^tg/tg、OATP1B3^tg、OATP1B1^tg/tg/1B3^tg）。通过放射性标记底物（如[³H]匹伐他汀）的肝细胞摄取实验和药代动力学分析评估功能活性。

Generation of humanized rat models
基因测序证实成功构建三重敲除背景，人源OATP1B1/1B3蛋白在肝脏特异性表达，且未引起其他转运体/代谢酶的代偿性改变。定量分析显示OATP1B1和OATP1B3表达量分别达人类肝脏的4.7倍和22.3倍，显著优于既往小鼠模型。

Functional characterization
体外实验显示，人源化模型对他汀类药物的摄取清除率较敲除组提高5-20倍。体内药动学研究表明，匹伐他汀在OATP1B1^tg/tg大鼠的肝脏暴露量较WT提高3倍，验证了模型的功能优势。

Translational analysis
通过建立体外-体内外推（IVIVE）模型，研究者发现校正蛋白表达量后，大鼠肝细胞与人原代肝细胞的摄取清除率呈现良好相关性（R²>0.9），证实该模型可定量预测OATP1B在人体内的贡献度。

这项发表于《Drug Metabolism and Disposition》的研究具有双重突破意义：技术上，首次实现OATP1B在大鼠肝脏的高效表达；应用上，解决了现有模型功能活性不足的瓶颈。数据表明，该模型能准确评估OATP1B对底物药物肝摄取的相对贡献（如匹伐他汀约70%依赖OATP1B转运），为临床DDI风险评估提供了更可靠的预测工具。作者Yang Li等特别指出，该模型未来可用于研究OATP1B在非酒精性脂肪肝等疾病中的调控机制，推动个体化给药方案的开发。