代谢酶活性变异对达拉非尼处置的影响:氯雷他定介导的药物相互作用及CYP3A4遗传多态性的系统研究

【字体: 时间:2025年09月12日 来源:Frontiers in Pharmacology 4.8

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  本综述系统探讨了代谢酶活性变异对达拉非尼(dabrafenib)药代动力学的影响。研究通过体外筛选发现氯雷他定(loratadine)为强效CYP3A4混合型抑制剂(IC50=52.40±4.63 μM),体内实验证实其使达拉非尼半衰期(T1/2)增加548.65%,峰浓度(Cmax)升高237.43%。同时揭示了CYP3A4遗传多态性(如CYP3A4.28清除率增加26.67%,CYP3A4.8降低66.67%)对个体化给药的重要意义。

  

引言

达拉非尼作为选择性BRAF V600突变激酶抑制剂,已获批用于不可切除/转移性BRAF突变黑色素瘤、转移性非小细胞肺癌等多种适应症。临床观察到达拉非尼及其代谢物羟基-达拉非尼存在显著个体暴露量差异,且与年龄、性别等人口学因素无关,提示代谢酶活性和药物相互作用是主要决定因素。皮肤毒性是最常见的不良反应,研究表明表皮达拉非尼浓度与皮肤毒性严重程度直接相关。细胞色素P450(CYP450)酶活性差异显著影响药物暴露水平,动力学分析表明达拉非尼主要经CYP2C8和CYP3A4代谢,次要经CYP2C9代谢。值得注意的是,羟基-达拉非尼和去甲基-达拉非尼均可进一步经CYP3A4代谢,表明CYP3A4调节剂可能显著改变达拉非尼系统暴露量。

材料与方法

化学品与试剂

达拉非尼(纯度>98%)和内标卡马西平(纯度>99%)购自上海麦克林生化科技有限公司。羟基-达拉非尼来自Toronto Research Chemicals,氯雷他定购自天津鑫仕博生物科技有限公司。还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)由罗氏制药有限公司提供。大鼠肝微粒体(RLM)和人肝微粒体(HLM)购自康宁生命科学有限公司。

肝微粒体制备

RLM根据既定方法制备。简要而言,大鼠肝脏在含0.01 mmol/L蔗糖的冰浴磷酸缓冲液中匀浆,依次经过17,000×g离心15分钟和100,000×g超速离心60分钟。微粒体沉淀重悬于冰浴PBS中,采用Bradford法测定蛋白浓度。

体外酶促反应

200 μL孵育体系包含0.1 M Tris-HCl(pH=7.6)、0.5 mg/mL RLM或HLM、1 mM NADPH和达拉非尼。预孵育(37°C,5分钟)后,加入1 mM NADPH启动反应,40分钟后用300 μL冰乙腈终止反应。加入卡马西平(100 ng/mL)作为内标,涡旋离心后采用UPLC-MS/MS分析。

重组人CYP3A4制备

采用杆状病毒-昆虫细胞表达系统制备重组CYP3A4和细胞色素b5(CYPb5)baculosomes。通过Western blot和BCA法分别进行定性和定量评估。

动物实验

雄性Sprague-Dawley大鼠(220±30 g)随机分为两组:A组单次口服31.25 mg/kg达拉非尼;B组先给予5 mg/kg氯雷他定,30分钟后给予31.25 mg/kg达拉非尼。在0.08-48小时时间点采集血样,处理后进行UPLC-MS/MS分析。

结果

氯雷他定在RLM系统中对达拉非尼代谢的强效抑制

动力学分析显示达拉非尼在RLM中的Km=14.63±3.08 μM,Vmax=0.14±0.01 pmol/min/μg;在HLM中Km=3.50±0.56 μM,Vmax=0.16±0.001 pmol/min/μg。对48种药物的筛选发现8种化合物抑制率达70%以上,其中氯雷他定抑制效果最强(>90%)。在RLM和HLM中,氯雷他定的IC50值分别为14.01±2.82 μM和52.40±4.63 μM。

氯雷他定改变大鼠体内达拉非尼药代动力学特征

与单用达拉非尼相比,联用氯雷他定使AUC(0-t)和AUC(0-∞)分别增加212.27%和157.55%,t1/2和Cmax分别增加548.65%和237.43%,CLz/F和Vz/F显著降低。代谢比率分析显示联用组在Tmax附近的羟基-达拉非尼/达拉非尼比值显著降低。

氯雷他定抑制达拉非尼代谢的机制研究

非线性拟合显示氯雷他定引起Vmax和Km值浓度依赖性降低,表现为混合型抑制。分子对接表明达拉非尼通过疏水作用与CYP3A4的SER437、GLY436和PRO429结合(结合能-9.5 kcal/mol),而氯雷他定与ASN441和SER437结合(-7.2 kcal/mol),占据 distinct 结合位点并诱导构象变化,空间阻碍达拉非尼与酶的结合。

CYP3A4遗传多态性对达拉非尼代谢的影响

对22种CYP3A4变体的研究发现:CYP3A4.28、10、14和31代谢活性显著增强(171.27%-189.47%);CYP3A4.16、24等12种变体保持野生型样活性;CYP3A4.13、5、12和8活性降低;CYP3A4.20几乎完全失活。酶动力学分析显示,与CYP3A4.1相比,CYP3A4.8的Km显著增加,CYP3A4.28的Vmax显著增加,导致CYP3A4.8的相对清除率降低66.67%,CYP3A4.28增加26.67%。

讨论

本研究筛选的48种药物包括抗组胺药、解热镇痛药、降糖药等临床可能联用药物,其中8种显示强抑制活性。过敏反应是达拉非尼常见不良反应,氯雷他定作为第二代H1受体拮抗剂可用于缓解皮肤过敏,但其CYP3A4抑制特性可能导致药物相互作用。体外实验证实氯雷他定通过混合型机制抑制达拉非尼代谢,RLM与HLM中IC50差异可能源于种属间酶活性差异。尽管HLM中IC50值高于人体单次给药血药浓度,但需考虑组织特异性分布、代谢表型和慢性给药累积效应。体内实验显示氯雷他定显著改变达拉非尼药代动力学参数,增加系统暴露量和蓄积风险。CYP3A4遗传多态性对达拉非尼代谢产生重要影响,慢代谢变体携带者可能需要剂量调整以避免严重不良反应,快代谢变体则可能存在暴露量不足风险。

结论

氯雷他定在体内外均对达拉非尼代谢产生显著抑制,CYP3A4遗传多态性显著改变其代谢清除率。研究表明基因分型和避免氯雷他定联用对优化达拉非尼给药方案、降低毒性风险具有重要意义。

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