一种基于靶向串联质谱并引入疏水性匹配内标的自下而上蛋白质组学方法，用于评估布格替尼诱导的药物代谢酶和转运蛋白调节

《Drug Metabolism and Disposition》：A Targeted Tandem Mass Spectrometry Based Bottom-Up Proteomic Approach Incorporating Hydrophobicity Matched Internal Standards to Evaluate Brigatinib-Induced Drug Metabolism Enzymes and Transporters Modulation

　　

摘要

药物介导的肝脏药物代谢酶和转运蛋白的诱导是药代动力学变异的关键决定因素，也是临床上具有重要意义的药物-药物相互作用的潜在前体。布加替尼（Brigatinib）是一种第二代间变性淋巴瘤激酶抑制剂，据报道可能与孕烷X受体存在潜在相互作用，而孕烷X受体是肝脏药物处置的主要调节因子；然而，其对肝脏酶和转运蛋白表达的影响仍缺乏充分表征。本研究采用靶向自下而上定量蛋白质组学方法，在大鼠中评估了布加替尼对细胞色素P450（CYP）（3A2、2C11、2B1）、P-糖蛋白（P-gp）、乳腺癌耐药蛋白（BCRP）和多药耐药蛋白1（MRP1）的诱导潜力。通过多参数计算机模拟筛选流程选择了替代肽，经实验验证后，使用经验证的串联质谱方法进行定量。引入了一种具有成本效益的疏水性匹配单残基替换策略用于内标设计，以确保在无需同位素标记的情况下实现色谱和电离的等效性。生物分析方法按照监管指南进行了验证。在连续口服布加替尼7天后，对肝脏蛋白表达进行了定量和统计分析。布加替尼暴露显著诱导了蛋白水平上的CYP3A2（约1.4倍）和P-gp（约1.7倍）；然而，CYP2C11、CYP2B1、BCRP和MRP1的蛋白表达未发生变化。本研究中观察到的共诱导模式明显与核受体介导的调节机制改变一致。这些结果阐明了布加替尼介导的肝脏药物处理蛋白改变机制，并展示了基于靶向蛋白质组学框架评估酶和转运蛋白诱导潜力的适用性。

章节摘录

1. 引言

尽管在诊断和治疗方面取得了很大进展，癌症仍然是全球发病率和死亡率的主要原因之一，每年导致数百万人死亡^{1, 2, 3}。传统单药治疗曾是早期癌症治疗的基石，但由于肿瘤的异质性、耐药性的快速发展和剂量依赖性毒性^{4, 5, 6}，通常临床效果有限。这些局限性促使治疗模式向联合用药转变，

2.1. 化学试剂

BRGT参考标准品（纯度>98.8%）（补充图1）购自ChemScene，由印度金纳药业有限公司（Jinay Pharmaceuticals Pvt. Ltd.，位于马哈拉施特拉邦沙阿讷）提供。替代肽标准品及其对应的定制设计内标（分析纯，纯度>95%）由BioChain公司（印度新德里）合成并提供。RIPA裂解和提取缓冲液（赛默飞世尔科技，货号89900）添加了Halt?蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合液（Pierce?，赛默飞世尔科技

3.1. 计算机模拟替代肽筛选用于靶向CYP酶和外排转运蛋白

使用ProteoExcel^TP工具进行计算机模拟替代肽筛选，在理论胰蛋白酶消化产物进行多参数筛选后，为CYP3A2选择了14条肽段，CYP2C11为12条，CYP2B1为10条，P-gp为30条，BCRP为16条，MRP1为24条。所有筛选出的靶向酶和外排转运蛋白对应的替代肽汇总于表1。对于这些入围肽段，共建立了1,824个MRM

4. 结论

本研究首次使用靶向定量蛋白质组学方法，在蛋白水平上全面评估了布加替尼对肝脏关键药物代谢酶和转运蛋白（DMET）蛋白的调节作用。开发并验证了一种稳健的UHPLC-MS/MS方法，符合ICH M10指南，采用了合理的替代肽选择和一种新颖的疏水性匹配单残基替换内标设计策略。该方法实现了准确、可重复且

利益冲突

我们没有任何利益冲突需要声明。

作者贡献

Niraj Rajput：数据整理、形式分析、调查研究、方法论、验证、写作——初稿、写作——审阅和编辑。

Tarang Jadav：数据整理、形式分析、调查研究、方法论、写作——初稿。

Shankha Dey：调查研究、验证、可视化、写作——初稿。

Pinaki Sengupta：概念构思、调查研究、项目管理、监督、可视化、写作——初稿、写作——审阅和编辑。

致谢

我们衷心感谢印度政府化学品和化肥部制药部以及国家药品教育与研究所-艾哈迈达巴德的支持。

资助信息

本研究未获得任何外部资助。

Niraj Rajput | Tarang Jadav | Shankha Dey | Pinaki Sengupta

国家药品教育与研究所-艾哈迈达巴德（NIPER-A），印度政府国家级重点研究所，古吉拉特邦甘地讷格尔帕拉贾382355，印度