在癌症治疗药物中发现乳腺癌耐药蛋白（BCRP）的新抑制剂

《European Journal of Pharmaceutical Sciences》：Novel inhibitors of BCRP found among drugs used in the treatment of cancer

　　

乳腺癌耐药蛋白（Breast cancer resistance protein, BCRP）是一种三磷酸腺苷结合盒（ATP-binding cassette, ABC）转运体，参与具有临床意义的药物-药物相互作用（drug–drug interactions, DDI）。研究人员旨在在癌症治疗用药中识别新的BCRP抑制剂。据此，133种药物在50 μM下通过囊泡转运 assay 筛查对BCRP的抑制。研究人员预测半数最大抑制浓度（half-maximal inhibitory concentration, IC50），并依据化合物相对于全身浓度I1或肠腔浓度I2的抑制强度，遴选药物进行实验IC50测定。研究人员采用机制性静态模型预测与BCRP底物瑞舒伐他汀（rosuvastatin）的潜在相互作用。研究人员检索美国食品药品监督管理局不良事件报告系统（Food and Drug Administration Adverse Event Reporting System, FAERS），寻找瑞舒伐他汀诱导横纹肌溶解在与研究药物联用时的信号。133种药物中，42种预测IC50大于0.1×I1，61种大于10×I2，提示人体可能存在抑制。24种入选药物完成实验IC50测定：卡博替尼（cabozantinib）与米哚妥林（midostaurin）抑制最强，IC50分别为0.65和0.69 μM。模型提示米哚妥林、卡博替尼和阿培利司（alpelisib）可近乎完全抑制肠BCRP，使瑞舒伐他汀暴露几乎翻倍（1.83-至1.94-倍）。恩曲替尼（entrectinib）、阿培利司、氟他胺（flutamide）、阿比特龙（abiraterone）和卡培他滨（capecitabine）经BCRP抑制预计使瑞舒伐他汀暴露增加1.45-至1.63-倍。FAERS分析显示，阿比特龙联用瑞舒伐他汀时横纹肌溶解报告频率高于不含阿比特龙的所有报告，报告比值比（reporting odds ratio, ROR）为17.3。该研究识别出多个既往未认识的BCRP抑制剂，凸显肿瘤患者中具有临床意义的BCRP介导药物-药物相互作用的潜在风险。

论文解读：《在癌症治疗药物中发现乳腺癌耐药蛋白（Breast cancer resistance protein, BCRP）的新抑制剂》发表于《European Journal of Pharmaceutical Sciences》。

研究背景方面，癌症患者常同时接受多种药物治疗，而抗肿瘤药治疗窗通常较窄，多药联用会提高药物-药物相互作用（drug–drug interactions, DDI）风险，从而改变药代动力学并影响疗效与安全性。三磷酸腺苷结合盒（ATP-binding cassette, ABC）转运体中，由ABCG2编码的BCRP在肠、肝、血脑屏障及肿瘤组织等生理屏障中限制药物吸收并促进外排。BCRP抑制可使BCRP底物全身暴露增加，例如抗血小板药替格瑞洛（ticagrelor）抑制BCRP会使瑞舒伐他汀血浆浓度升高，增加瑞舒伐他汀诱导横纹肌溶解风险。瑞舒伐他汀是公认的BCRP底物，也是评估肿瘤治疗中BCRP抑制与转运体介导DDI风险的临床指标底物。许多老牌抗癌药尚未系统评估BCRP抑制能力，监管机构已在药物开发中推荐评估BCRP抑制，囊泡转运 assay 也成为识别与表征BCRP抑制剂的常用方法。已有研究用不同药物集合评估BCRP抑制，但无研究专门聚焦癌症治疗用药，因此研究人员以133种癌症治疗用药为对象开展筛查。

主要关键技术方法包括：第一，以荧光黄（Lucifer yellow, LY）为底物，用BCRP过表达inside-out膜囊泡进行50 μM初筛的囊泡转运 assay；第二，基于内部训练集相对运输（relative transport, RT）值建立指数回归模型预测IC₅₀，并以文献I₁与按典型口服剂量除以0.250 L计算的肠腔I₂判断体内抑制风险，对超过监管阈值且尚无BCRP IC₅₀报道的药物进行多浓度实验IC₅₀测定；第三，对19种口服药采用Zamek-Gliszczynski等机制性静态模型，综合肠BCRP与外排/摄取转运体计算瑞舒伐他汀AUC比值（area under the concentration–time curve ratio, AUCR）；第四，利用美国FDA的FAERS真实世界数据库检索瑞舒伐他汀联用研究药物时横纹肌溶解报告信号。药物库共133种，其中125种购自Selleck Chemicals，多西他赛（docetaxel）、尼拉帕利（niraparib）、伊布替尼（ibrutinib）、卡铂（carboplatin）、顺铂（cisplatin）、奥沙利铂（oxaliplatin）购自Toronto Research Chemicals，紫杉醇（paclitaxel）和LY购自Sigma-Aldrich，奥拉帕利（olaparib）购自Santa Cruz Biotechnology。

研究结果部分保留原文小标题并简述如下。

1. 1.
   Introduction：研究人员指出抗癌药多药联用与窄治疗窗使DDI重要，BCRP在屏障外排中关键，瑞舒伐他汀是BCRP底物与指标底物；既有BCRP抑制研究未专攻抗癌药，故本研究用133种癌症治疗药筛查新BCRP抑制剂，并进一步做IC₅₀、静态模型与FAERS验证。
2. 2.
   Materials and methods：研究人员说明133种药物来源与筛选、预测、实验IC₅₀、机制性静态建模及FAERS分析的工作流；囊泡 assay 以10 μM替格瑞洛为正对照，LY为探针底物，以ATP与AMP条件之差计算相对运输，抑制率以相对运输百分比表示。
3. 3.
   Vesicular transport assay：研究人员通过BCRP过表达膜囊泡与LY摄取实验证明，该 assay 可标准化筛查癌症治疗药对BCRP的抑制，并以替格瑞洛作为阳性对照验证体系可靠性，LY底物所得抑制效应可外推至瑞舒伐他汀等临床底物。
4. 4.
   Prediction and experimental determination of IC₅₀：研究人员用RT值与指数模型预测IC_50,pred，再以I₁/IC₅₀>0.1或I₂/IC₅₀>10为监管阈值筛选待测药；对入选药以四参数逻辑曲线拟合多浓度数据得IC_50,exp，从而把筛查信号转为定量抑制参数。
5. 5.
   Mechanistic static modelling：研究人员对19种口服癌症治疗药输入实验IC₅₀、肠BCRP分数f_e,BCRP与肝OATP（organic anion transporting polypeptide, 有机阴离子转运多肽）相关参数，用AUCR公式同时考虑肠BCRP外排抑制与肝OATP摄取抑制，预测瑞舒伐他汀全身暴露变化。

讨论与结论翻译：本研究在癌症治疗药中识别出多个先前未认识的BCRP抑制剂。卡博替尼和米哚妥林是最强抑制剂，IC₅₀分别为0.65和0.69 μM。机制性静态模型表明，米哚妥林、卡博替尼和阿培利司可几乎完全抑制肠BCRP，使瑞舒伐他汀暴露增加1.83-至1.94-倍；恩曲替尼、阿培利司、氟他胺、阿比特龙和卡培他滨预计通过BCRP抑制使瑞舒伐他汀暴露增加1.45-至1.63-倍。FAERS分析显示，阿比特龙与瑞舒伐他汀联用时横纹肌溶解报告频率高于不含阿比特龙的报告，报告比值比为17.3。该研究强调，在肿瘤患者中应关注抗癌药经BCRP抑制引发具有临床意义的药物-药物相互作用。