肝微粒体中胞质醛氧化酶污染对内在清除率评估的影响及个体差异机制研究

本研究针对肝微粒体制备中不可避免的胞质醛氧化酶（AO）污染问题，通过46对供体匹配的肝微粒体与胞质样本，揭示了肝AO活性个体差异是微粒体残留AO活性的关键决定因素，并证实AO污染仅显著影响高清除率底物（如carbazeran）的内在清除率评估，为药物代谢研究提供了方法学优化依据。

　　

在药物研发过程中，准确预测化合物的代谢特性至关重要。醛氧化酶（Aldehyde Oxidase, AO）作为一种重要的药物代谢酶，因其对含氮杂环化合物的独特氧化能力而备受关注。然而，一个长期被忽视的问题是：商业来源的肝微粒体制备物中普遍存在胞质AO的污染。这种污染究竟会对药代动力学预测产生多大影响？不同供体间AO活性的差异是否会导致微粒体污染程度的波动？这些问题一直缺乏系统性研究。

为解决这一科学难题，来自国外研究机构的Lloyd Wei Tat Tang和R. Scott Obach团队开展了一项开创性工作。他们选取46对供体匹配的肝微粒体和胞质样本，以carbazeran 4-氧化反应作为AO活性标志，首次量化了微粒体中残留AO活性的个体差异范围（12.1-234 pmol/min/mg蛋白，相差19倍），并发现微粒体/胞质AO活性比值的惊人一致性（中位数36%）。通过建立AO底物清除率分级体系（高：carbazeran；中：O⁶-benzylguanine/O6-BG；低：zaleplon），研究者明确证实微粒体AO污染仅显著干扰高清除率底物的内在清除率评估。这项发表于《Drug Metabolism and Disposition》的研究，为优化体外药物代谢研究方案提供了重要理论依据。

关键技术方法包括：1）使用46对BioIVT来源的供体匹配肝微粒体/胞质样本进行队列分析；2）以carbazeran 4-氧化作为AO特异性标志反应；3）采用Spearman秩相关和线性回归分析微粒体与胞质AO活性关系；4）通过微粒细胞稳定性实验评估三种典型AO底物的清除率差异。

【Interindividual Variability in AO Activity Accounts for the Different Levels of Residual Cytosolic AO Activity in Liver Microsomes】
研究发现微粒体中carbazeran 4-氧化活性与对应胞质样本呈高度显著线性相关（R²=0.747，p<0.0001），且秩相关系数达0.855。这表明尽管不同供体间绝对AO活性差异显著，但微粒体污染程度与供体本身AO活性水平直接相关，证实个体间肝AO活性变异是微粒体残留AO差异的主因。

【Discussion】
研究首次系统阐释了肝微粒体AO污染的内在机制，并量化了其对不同代谢特性底物的差异化影响。特别值得注意的是，对于临床常见的中低清除率AO底物（如O6-BG和zaleplon），微粒体污染几乎不干扰清除率评估；而高清除率底物（如carbazeran）的测定则需特别警惕污染影响。这一发现不仅解释了既往研究中部分相互矛盾的结果，更指导性地提出：药物代谢研究应根据底物特性选择差异化实验方案——高AO清除率化合物需采用纯化微粒体或胞质补充策略，而中低清除率化合物可直接使用常规微粒体制备物。

该研究的深远意义在于：1）建立了肝微粒体AO污染程度的预测模型；2）提出了基于底物特性的分级研究策略；3）为制药行业优化体外代谢研究流程提供了科学依据。正如作者在"Significance Statement"中强调的，这项工作将推动领域内发展更精准的体外方法学，最终提升药物研发的成功率。