藥物-藥物相互作用（drug-drug interaction，DDI）研究是藥物研發(fā)過程中必不可少的考察要素，其引起的有效性及安全性隱患曾是導(dǎo)致藥物撤市的重要原因，例如特非那定、鹽酸米貝拉地爾、溴芬酸鈉、曲格列酮、西利伐他汀、依曲替酯等。由于此類安全性事件的累積，隨著藥物研發(fā)中對DDI機制的探討和對DDI風(fēng)險的認(rèn)識，監(jiān)管機構(gòu)先后發(fā)布了多版藥物-藥物相互作用研究技術(shù)指導(dǎo)原則，為DDI研究的設(shè)計和實施提出指導(dǎo)和建議。
歐洲藥品管理局（EMA）于2013年1月頒布了《Guideline on the investigation of drug interactions》；美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA)于2020年1月頒布了《In Vitro Drug Interaction Studies-Cytochrome P450 Enzyme- and Transporter-Mediated Drug Interactions》指導(dǎo)原則終版；中國國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）于2021年1月頒布了《藥物相互作用研究技術(shù)指導(dǎo)原則》試行版；ICH于2022年7月頒布了《M12 on drug interaction studies》指導(dǎo)原則初稿。
本文主要參考NMPA《藥物相互作用研究技術(shù)指導(dǎo)原則》的相關(guān)內(nèi)容，分析解讀體外代謝酶（主要為cytochrome P450 Enzyme, 即CYP酶）介導(dǎo)的DDI研究的基本策略和試驗要素，以支持科學(xué)合理的設(shè)計與實施DDI研究。如果體外試驗提示有DDI風(fēng)險，研究者應(yīng)該參照相應(yīng)的指導(dǎo)原則進行臨床DDI試驗。
代謝是藥物（或前藥）在體內(nèi)清除或發(fā)生生物轉(zhuǎn)化的重要機制。如果藥物對代謝酶具有誘導(dǎo)或抑制作用，或以代謝消除作為體內(nèi)消除的主要途徑，則發(fā)生代謝相關(guān)的藥物相互作用的可能性較大。通常需要在臨床首次人體給藥試驗前開展體外代謝酶介導(dǎo)的DDI研究，確定研究藥物是否是代謝酶的底物或抑制劑和誘導(dǎo)劑，并確定其抑制或誘導(dǎo)的方式。建議研究者一般應(yīng)該采用體外的方法評估研究藥物是否為CYP1A2, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6和CYP3A的底物。當(dāng)化合物的代謝不是經(jīng)上述主要代謝酶時，有必要進行其它代謝酶的研究，如：CYP2A6, CYP2J2, CYP4F2, CYP2E1, MAO, FMO, XO, AO, CES, UGTs等。結(jié)合體外和人體PK數(shù)據(jù)，當(dāng)某種代謝酶對藥物的總消除貢獻≥25%時，建議使用該代謝酶的強指針抑制劑和/或誘導(dǎo)劑進行臨床DDI研究。同上，推薦評估研究藥物是否為CYP1A2, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6和CYP3A的抑制劑。在抑制結(jié)果分析中，需借助模型公式進行預(yù)測推算。首選較為簡單保守的基礎(chǔ)模型。若根據(jù)預(yù)設(shè)cut-off標(biāo)準(zhǔn)，提示可能存在臨床DDI作用，則需要采用靜態(tài)機制模型或動態(tài)模型（如PBPK模型），或是開展臨床DDI研究進一步評估。對于可逆性酶抑制的基礎(chǔ)模型，計算公式為R1 = 1 + (Imax,u/ Ki,u)，通過計算研究藥物的穩(wěn)態(tài)最大游離血漿濃度（Imax,u）與其體外游離抑制常數(shù)(Ki,u)的比值，推算存在和不存在研究藥物時指針底物的固有清除率比值（R1）。對于作為CYP3A抑制劑的口服給藥藥物，建議采用藥物劑量/250 mL作為藥物的腸腔濃度(Igut)替代系統(tǒng)暴露濃度（Imax,u），推算R1, gut，則公式修改為R1, gut = 1 + (Igut/ Ki,u)。當(dāng)R1值≥1.02或R1, gut值≥11，建議采用靜態(tài)機制模型和/或PBPK模型或開展臨床DDI試驗進一步評估藥物相互作用的可能性。對于時間依賴性酶抑制作用的評估較為復(fù)雜。由于酶失活引起酶功能的動態(tài)改變近似于一個簡單的動態(tài)方程，基礎(chǔ)模型參數(shù)包括了酶的表觀一級失活速率常數(shù)(kobs)、酶的表觀一級降解速率常數(shù)(kdeg)、半數(shù)最大失活的游離抑制劑濃度（KI,u)和最大失活速率常數(shù)(kinact)，計算公式為R2 = (kobs + kdeg)/ kdeg，此處kobs = (kinact × 50 × Imax,u) / (KI,u + 50 × Imax,u)。當(dāng)R2值≥1.25，建議采用靜態(tài)機制模型和/或PBPK模型或開展臨床DDI試驗進一步評估藥物相互作用的可能性。在伴隨其他酶抑制作用時，如果僅檢測酶的活性，可能掩蓋酶誘導(dǎo)作用，因此推薦以底物探針的mRNA水平和/或酶活性作為檢測指標(biāo)評估酶誘導(dǎo)作用。此外，由于CYP3A4和CYP2C酶誘導(dǎo)均依賴于孕烷X受體(Pregnane X receptor, PXR)的活化，因此在研究起始階段可僅評估藥物對CYP1A2、CYP2B6、CYP3A4的作用，若CYP3A4結(jié)果為陰性，可不必對CYP2C進行研究。反之，則需檢測藥物對CYP2C的誘導(dǎo)作用。
評估研究藥物對代謝酶潛在誘導(dǎo)作用的方法主要有以下三種：
(1)差異倍數(shù)分析法（fold-change method)：
通過使用已知陽性和陰性對照化合物確定的cut-off值來校準(zhǔn)系統(tǒng)，考察與研究藥物共培養(yǎng)時CYP酶的mRNA水平的差異變化倍數(shù)。若在研究藥物存在的情況下，酶的mRNA水平≥2倍且呈現(xiàn)濃度依賴性增加，則認(rèn)為具有潛在的誘導(dǎo)作用；如果酶的mRNA水平<2倍，但研究藥物的誘導(dǎo)倍數(shù)大于陽性對照誘導(dǎo)倍數(shù)的20%，則不能排除對酶誘導(dǎo)的可能性，建議進一步試驗確認(rèn)。
(2)基礎(chǔ)動力學(xué)模型（basic kinetics models):
酶誘導(dǎo)作用基礎(chǔ)模型計算公式為R =1 / [1 + (d × Emax × 10 × Imax,u) / (EC50 + (10 × Imax,u))]，其中EC50為半數(shù)效應(yīng)濃度，Emax為最大誘導(dǎo)效應(yīng)，Imax,u最大血漿游離藥物濃度，d為比例因子（通常設(shè)為1）。如R值≤0.8，提示研究藥物在體內(nèi)可能具有潛在的誘導(dǎo)作用。
(3)相關(guān)性法（correlation methods):
直接計算Imax,u/EC50比值或是計算相對誘導(dǎo)分?jǐn)?shù)(RIS) =(Emax × Imax,u) / (EC50 + Imax,u)，根據(jù)對同種酶的一系列已知誘導(dǎo)劑的RIS誘導(dǎo)分?jǐn)?shù)或Imax,u/EC50比值的校準(zhǔn)曲線，確定臨床誘導(dǎo)效應(yīng)的大小（例如，在存在和不存在誘導(dǎo)劑時探針底物AUC的比率，AUCR)。如AUCR≤0.8，則認(rèn)為研究藥物在體內(nèi)可能具有潛在的誘導(dǎo)作用。
如果上述方法提示研究藥物對代謝酶具有潛在的誘導(dǎo)作用，則應(yīng)使用機制模型或敏感的指針底物進行臨床DDI研究，以進一步研究藥物對代謝酶的誘導(dǎo)作用。
研究藥物代謝物的DDI風(fēng)險評估通常從體外試驗開始，且策略通常與原形藥物相同。如下所述，應(yīng)對體內(nèi)暴露量高或藥理活性顯著的代謝物的DDI風(fēng)險進行評價。
當(dāng)代謝物為活性代謝物或貢獻50%以上的整體活性時，需要進行代謝酶底物研究，詳細(xì)方法見上文中“確定研究藥物是否為代謝酶的底物”部分內(nèi)容。
以下幾種情況需要進行代謝物酶抑制的體外研究：（1）代謝物極性小于原形藥物，且AUCmetabolite ≥ 25% × AUCparent；（2）代謝物極性大于原型藥物，且AUCmetabolite ≥ 100% × AUCparent；（3）代謝物具有可能引起TDI的預(yù)警結(jié)構(gòu)，且AUCmetabolite ≥ 25% × AUCparent和AUCmetabolite ≥ 10% × the AUC of the total drugs。詳細(xì)方法見上文中“確定研究藥物是否為代謝酶的抑制劑”部分內(nèi)容。
在藥物開發(fā)過程中，DDI研究是評估新藥風(fēng)險-獲益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在評價代謝酶介導(dǎo)的藥物相互作用潛力中，通常體外試驗是關(guān)鍵的第一步。體外試驗分析結(jié)果結(jié)合體外-體內(nèi)模型公式推算，可提示是否需要以及如何開展臨床DDI研究，進而為臨床DDI風(fēng)險控制策略提供參考，包括：藥物劑量選擇、替代治療、不同DDI情況下以及不同患者群體的用藥禁忌等。
有濟醫(yī)藥DMPK部已經(jīng)建立了完善的藥物代謝酶介導(dǎo)的藥物相互作用評價的技術(shù)平臺和體系，開展了100余項的相關(guān)研究，并根據(jù)指導(dǎo)原則的最新要求持續(xù)更新、完善，提供更好的、全方位的DDI評價相關(guān)技術(shù)服務(wù)。
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