藥物相互作用(Drug-Drug Interaction,DDI)是指在同時(shí)使用多種藥物時(shí),藥物之間可能發(fā)生的藥代動(dòng)力學(xué)或藥效動(dòng)力學(xué)的改變。這種相互作用貫穿于藥物開發(fā)的整個(gè)周期,從早期的體外篩選到最終的臨床驗(yàn)證,目的是確保藥物說明書中關(guān)于聯(lián)合用藥的建議科學(xué)合理。
如下總結(jié)了不同藥物類型的DDI研究策略:
一、藥物相互作用指導(dǎo)原則更新
二、代謝酶介導(dǎo)的藥物相互作用評(píng)價(jià)
代謝酶介導(dǎo)的藥物相互作用評(píng)價(jià)主要包括四個(gè)方面:
1.藥物作為代謝酶底物:
非臨床DDI研究中,藥物作為代謝酶底物的研究是評(píng)估其代謝途徑及潛在相互作用風(fēng)險(xiǎn)的核心環(huán)節(jié)。
在藥物發(fā)現(xiàn)階段(早期篩選),通過體外代謝模型(如肝微粒體、重組酶)初步評(píng)估藥物是否為代謝酶底物,篩選潛在代謝途徑。若發(fā)現(xiàn)藥物高度依賴單一代謝酶(如CYP3A4),需在后續(xù)開發(fā)中重點(diǎn)監(jiān)測(cè)相關(guān)DDI風(fēng)險(xiǎn)。
在臨床前研究階段(IND申報(bào)),系統(tǒng)性開展代謝酶表型研究,結(jié)合化學(xué)抑制法(如使用特異性抑制劑)和重組酶法,明確主要代謝酶亞型及其貢獻(xiàn)率。若代謝是主要消除途徑(貢獻(xiàn)≥25%),需進(jìn)一步評(píng)估其對(duì)代謝酶的依賴性,并預(yù)測(cè)臨床DDI可能性。
下表總結(jié)了各監(jiān)管機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵試驗(yàn)設(shè)計(jì),并進(jìn)行了對(duì)比總結(jié),關(guān)于評(píng)價(jià)方法,盡管ICH M12允許選擇一種方法進(jìn)行評(píng)估,但在實(shí)踐中,僅選擇單一方法可能會(huì)引入實(shí)驗(yàn)偏差,從而導(dǎo)致不準(zhǔn)確的結(jié)果。例如:如果僅采用重組酶法,可能因選擇的重組酶亞型不夠全面而遺漏某些潛在的代謝途徑;如果僅采用化學(xué)抑制劑抑制法,可能存在對(duì)未知CYP酶潛在抑制作用的未觀測(cè)偏差。因此,我們建議在后續(xù)申報(bào)實(shí)驗(yàn)中,同時(shí)開展化學(xué)抑制劑抑制法實(shí)驗(yàn)和重組酶代謝實(shí)驗(yàn),以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
2.藥物作為CYP酶抑制劑:
非臨床DDI研究中,CYP酶抑制的評(píng)估是藥物安全性和有效性的基石,貫穿整個(gè)藥物研發(fā)周期。
在藥物發(fā)現(xiàn)階段(早期篩選),通過體外模型(如肝微粒體、重組CYP酶)初步篩選藥物是否具有CYP抑制活性,優(yōu)先排除高風(fēng)險(xiǎn)候選化合物。此階段可采用單點(diǎn)法(Single-point法)進(jìn)行高通量篩選,快速判斷其抑制潛力。這種方法能夠幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)在早期識(shí)別并淘汰潛在的高風(fēng)險(xiǎn)化合物,從而降低后續(xù)開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
在臨床前研究階段(IND申報(bào)),系統(tǒng)性評(píng)估藥物對(duì)CYP酶的可逆性抑制(IC50或Ki測(cè)定)和時(shí)間依賴性抑制(IC50偏移倍數(shù)或kinact /KI測(cè)定)。例如,IC50法用于量化抑制強(qiáng)度,適合初步評(píng)估藥物的抑制潛力;Ki法可提供更精準(zhǔn)的參數(shù),有助于預(yù)測(cè)臨床DDI程度。如果藥物對(duì)任一CYP酶的抑制強(qiáng)度(如IC50 ≤ 1.00 μM)可能引發(fā)臨床風(fēng)險(xiǎn),則需進(jìn)一步借助生理藥代動(dòng)力學(xué)模型(PBPK模型)預(yù)測(cè)其潛在的相互作用風(fēng)險(xiǎn)。
下表總結(jié)了各監(jiān)管機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵試驗(yàn)設(shè)計(jì),并進(jìn)行了對(duì)比總結(jié),關(guān)于IC50偏移實(shí)驗(yàn),ICH M12特別強(qiáng)調(diào)了稀釋法和非稀釋法的適用場(chǎng)景:
在篩選階段,稀釋法可能具有更高的敏感性,因其體系中存在更高濃度的化合物,容易導(dǎo)致酶失活,適用于快速排除高風(fēng)險(xiǎn)化合物;
當(dāng)化合物溶解度差或代謝不穩(wěn)定時(shí),則推薦使用非稀釋法,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
通過文獻(xiàn)調(diào)研和大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,大多數(shù)化合物在兩種測(cè)試體系中可以獲得相同的結(jié)果,但非稀釋法在準(zhǔn)確性方面更具優(yōu)勢(shì)。因此,我們建議在后續(xù)申報(bào)實(shí)驗(yàn)中優(yōu)先采用非稀釋法進(jìn)行相關(guān)研究,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
3.藥物作為UGT酶抑制劑:
在非臨床DDI研究中,評(píng)估UGT酶抑制潛力是確保藥物安全性和有效性的重要環(huán)節(jié)。特別是當(dāng)藥物代謝依賴于UGT酶或存在聯(lián)合用藥的可能性時(shí),系統(tǒng)性地開展UGT酶抑制研究可以幫助預(yù)測(cè)潛在的DDI風(fēng)險(xiǎn),并為臨床開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
以下情況可能提示需要開展UGT酶抑制研究:
化學(xué)結(jié)構(gòu)特征
如果候選藥物具有與已知UGT抑制劑相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征(如黃酮類化合物),需重點(diǎn)關(guān)注其對(duì)UGT酶的抑制潛力。
主要代謝途徑依賴UGT酶
若候選藥物的主要代謝途徑依賴于UGT酶(貢獻(xiàn)率≥25%),則需系統(tǒng)性評(píng)估其對(duì)UGT酶的抑制作用。這有助于了解藥物暴露量是否可能因UGT酶活性的變化而顯著增加或減少。
聯(lián)合用藥可能性
當(dāng)候選藥物可能與UGT酶底物(如他汀類藥物、激素類藥物等)聯(lián)合使用時(shí),需評(píng)估其對(duì)UGT酶的抑制潛力,以預(yù)測(cè)潛在的DDI風(fēng)險(xiǎn)。
在藥物發(fā)現(xiàn)階段(早期篩選)和臨床前研究階段(IND申報(bào))的研究可參考“藥物作為CYP酶抑制劑”部分的研究?jī)?nèi)容。
下表總結(jié)了各監(jiān)管機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵試驗(yàn)設(shè)計(jì),并進(jìn)行了對(duì)比總結(jié),對(duì)于UGT酶抑制研究,F(xiàn)DA和NMPA法規(guī)中均未提及,而ICH M12指出了如果葡萄糖醛酸化代謝是在研藥物的主要消除途徑,則建議在體外研究在研藥物是否能夠抑制UGT。研究的可能UGTs包括UGT1A1、1A4、1A9、2B7和2B15。
4.藥物作為CYP酶誘導(dǎo)劑:
CYP酶誘導(dǎo)可能導(dǎo)致藥物相互作用(DDI),顯著影響合用藥物的代謝和療效,其重要性體現(xiàn)在如下方面:
誘導(dǎo)CYP酶(如CYP3A4、CYP1A2)會(huì)加速底物藥物的代謝,導(dǎo)致其血藥濃度降低、療效喪失(如口服避孕藥失效)。
可能增加毒性代謝產(chǎn)物的生成(如對(duì)乙酰氨基酚經(jīng)CYP2E1代謝為肝毒性產(chǎn)物)。
a. CYP酶誘導(dǎo)研究的優(yōu)先順序
根據(jù)酶亞型的重要性、誘導(dǎo)機(jī)制及監(jiān)管要求,研究順序通常遵循以下優(yōu)先級(jí):
b. 分階段研究策略
藥物發(fā)現(xiàn)階段(早期篩選)
體外初步篩選:使用人原代肝細(xì)胞或PXR/CAR/AhR系統(tǒng),評(píng)估藥物對(duì)CYP1A2、2B6、3A4的誘導(dǎo)潛力。若發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)信號(hào)(如mRNA誘導(dǎo)倍數(shù)≥2或相對(duì)陽性對(duì)照增加>20%),需進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
高通量方法:?jiǎn)吸c(diǎn)法快速篩選候選化合物,排除強(qiáng)誘導(dǎo)劑以減少后續(xù)開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
臨床前階段(IND申報(bào))
系統(tǒng)性評(píng)估:結(jié)合mRNA水平和酶活性測(cè)定,明確誘導(dǎo)作用的劑量依賴性和EC50值。例如,通過原代肝細(xì)胞模型驗(yàn)證核受體激活機(jī)制
動(dòng)態(tài)模型應(yīng)用:若體外數(shù)據(jù)提示潛在風(fēng)險(xiǎn),需通過PBPK模型預(yù)測(cè)臨床暴露量變化,指導(dǎo)首次人體試驗(yàn)設(shè)計(jì)。
下表總結(jié)了各監(jiān)管機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵試驗(yàn)設(shè)計(jì),F(xiàn)DA、NMPA和ICH的指導(dǎo)原則的關(guān)注重點(diǎn)是一致的,除了常見的CYP1A2,CYP2B6和CYP3A4以外,根據(jù)研究數(shù)據(jù),可能需要進(jìn)一步評(píng)估CYP2C介導(dǎo)的誘導(dǎo)作用。EMA指導(dǎo)原則從2013年尚未更新,沒有提及CYP2C介導(dǎo)的藥物誘導(dǎo)作用的評(píng)估要求。
結(jié)語
基于科學(xué)與知識(shí)的更新,指導(dǎo)原則每隔5-6年可能會(huì)有相應(yīng)的更新,這對(duì)于我們的藥物研發(fā)也提出了新的挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)。有濟(jì)醫(yī)藥DMPK已經(jīng)建立了完整的評(píng)估代謝酶介導(dǎo)的藥物相互作用平臺(tái),并根據(jù)指導(dǎo)原則的最新要求持續(xù)更新、完善,為大家提供更好的、全方位的服務(wù)。