酪氨酸激酶抑制剂pexidartinib在小鼠粪便、尿液、血浆及肝脏中的代谢特征及其肝毒性机制探索

【编辑推荐】为解决pexidartinib（PEX）肝毒性机制不明的临床难题，研究人员通过LC-MS代谢组学技术系统解析了PEX在小鼠体内的Phase I/II代谢谱，首次鉴定出28种新型Phase II代谢物（含12种葡糖醛酸苷、6种硫酸盐及GSH-NAc降解产物），揭示了C-C键断裂产生的罕见代谢物及反应性中间体的体内命运，为PEX安全性评价提供关键数据。

　　

研究背景
酪氨酸激酶抑制剂pexidartinib（PEX）作为首个获批治疗腱鞘巨细胞瘤的CSF1R/c-KIT靶向药物，其临床应用因FDA黑框警告的致命肝损伤风险蒙上阴影。尽管已知PEX在人体内以原形经粪便排泄为主，但高达28.4%的放射性标记物在药代动力学研究中"失踪"，暗示存在未被鉴定的代谢物。更棘手的是，前期体外实验发现PEX可经CYP3A4/5介导产生碳碳键（C-C）断裂的罕见代谢物及反应性中间体，这些"隐形杀手"可能是肝毒性的元凶。

技术方法
研究采用LC-Q Exactive MS代谢组学技术分析C57BL/6NJ小鼠的粪便、尿液、血浆和肝脏样本，结合主成分分析（PCA）筛选差异代谢物。通过比对保留时间、质谱碎片与合成标准品，半定量分析Phase I/II代谢物，重点关注GSH-NAc降解链产物及C-C断裂代谢物的组织分布。

研究结果

3.1. Profiling PEX metabolites in mouse feces and urine using a metabolomic approach
PCA分析成功区分给药组与对照组，从粪便和尿液中检出30种Phase I代谢物（含前期报道的C-C断裂产物）及28种新型Phase II代谢物。值得注意的是，6种N-乙酰半胱氨酸（NAc）加合物的发现，证实了反应性中间体在小鼠体内的生成与解毒过程。

Summary and conclusion
研究首次揭示：1）PEX在小鼠体内主要经UGT1A4介导生成N-葡糖醛酸苷；2）CYP3A介导的C-C断裂产生吡咯并吡啶骨架碎片，其硫酸盐结合物占尿代谢物的15%；3）肝脏中GSH-PEX加合物及其降解产物（半胱氨酰甘氨酸、NAc）的检出，为反应性代谢物诱发的蛋白加合提供了直接证据。这些发现填补了人体研究中28.4%放射性缺失的代谢空白，为构建PEX肝毒性"反应性代谢物-蛋白加合-线粒体损伤"机制链奠定基础。

意义与展望
该研究通过"代谢组学探针"策略，突破传统放射性标记法的局限，捕获了C-C断裂代谢物这类"漏网之鱼"。发现的人鼠共有的GSH-NAc降解通路，提示小鼠模型可用于模拟PEX肝毒性机制。未来可结合CYP3A基因敲除动物，验证特定代谢通路与毒性的因果关系，为临床用药监测提供新型生物标志物。论文发表于《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》，为FDA药物警戒体系提供重要科学依据。