有机溶剂对OATP1B1/1A2/2B1体外转运活性的定量影响及其在药物相互作用研究中的意义

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Toxicology in Vitro 2.6

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  本研究针对有机溶剂(DMSO/甲醇/乙醇)在体外转运实验中可能抑制OATP(有机阴离子转运多肽)活性的问题,通过HEK293细胞模型定量评估了三种溶剂对OATP1B1/1A2/2B1介导的DCF/E3S摄取的抑制作用,首次系统测定IC20 值(0.51-3.8%),为优化转运体活性实验条件提供了关键数据支撑。

  

在药物研发过程中,准确评估转运体功能对预测药物相互作用至关重要。有机阴离子转运多肽(Organic Anion Transporting Polypeptides, OATPs)作为溶质载体家族的重要成员,介导了多种临床药物(如他汀类降脂药)的肠道吸收和肝脏摄取。然而,体外研究长期面临一个技术难题:溶解药物底物必须使用的有机溶剂(如DMSO、甲醇、乙醇)可能干扰转运体活性,但具体影响程度一直缺乏系统量化。这导致实验设计中溶剂浓度选择缺乏依据,可能造成假阴性或假阳性结果。

针对这一空白,研究人员开展了一项开创性研究。通过构建稳定表达OATP1B1、1A2和2B1的HEK293细胞模型,采用放射性标记底物[3
H]E3S和荧光探针DCF,结合液闪计数和荧光检测技术,首次系统评估了三种常用有机溶剂对转运活性的浓度依赖性抑制。实验设计巧妙地区分了不同OATP亚型的底物偏好:OATP1B1采用DCF(pH 7.4),而OATP1A2/2B1使用E3S(pH 6.3模拟肠道微环境),并通过非线形回归计算IC20
值(抑制20%活性的溶剂浓度)。

2. Materials and methods
关键技术包括:1)稳定转染OATP亚型的HEK293细胞模型;2)基于96孔板的微量转运实验(5分钟短时暴露);3)双标记检测(液闪计数测E3S、荧光法测DCF);4)BCA法蛋白定量校正;5)MLAB程序非线性拟合计算IC50
/IC20

3. Results
研究发现:甲醇和乙醇对所有OATP亚型均呈浓度依赖性抑制,IC20
分别为2.4-3.4%和0.51-3.8%。DMSO表现出显著亚型选择性:对OATP2B1无显著抑制(10%浓度仍保持88%活性),但对OATP1B1和1A2的IC20
分别达3%和0.7%。特别值得注意的是,OATP1A2对乙醇异常敏感(IC20
仅0.8%),而OATP2B1对DMSO表现出独特耐受性。

4. Discussion
这项研究首次建立了有机溶剂影响OATP活性的定量标准:
1)溶剂选择性:DMSO对OATP2B1的"豁免效应"提示其可能通过变构机制干扰特定亚型的构象变化;
2)实验设计指导:建议将DMSO控制在<1%(OATP1B1/1A2)或<10%(OATP2B1),乙醇需<0.5%;
3)临床转化意义:使用不同溶剂的体外数据需校正溶剂效应后才能外推至体内;
4)未解之谜:OATP存在多底物结合位点(如1B1的DCF位点与胆红素位点不同),溶剂对不同底物的差异影响有待进一步研究。

该成果发表于《Toxicology in Vitro》,为优化转运体研究方案提供了关键参数,同时揭示了有机溶剂-转运体相互作用的复杂生物学机制。未来研究可扩展至更多底物类型和转运体家族,以全面绘制溶剂干扰图谱。第一作者Rina Saito等强调,在评估药物-转运体相互作用时,必须将溶剂浓度控制在IC20
以下,否则可能高估抑制剂效力。这一标准对提高体外-体内预测相关性具有重要实践价值。

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