实际上需要什么体外代谢和 DDI 研究？

尽管没有“路线图"详细说明获得监管部门批准进入临床所需的研究，但  FDA、EMA 和 PMDA 最近发布的文件强调了 候选药物的代谢和药物相互作用 (DDI)的潜力。

FDA 2020 年最终确定的行业指南强调了临床前开发中 DDI 成分的重要性和标准化，指出“对 DDI 的研究不充分可能会阻碍 FDA 确定研究药物的益处和风险的能力，并可能导致限制性标签、上市后要求或承诺"和/或推迟批准，直到获得有关 DDI 的足够信息。"  

临床前数据包中药物相互作用研究的目的是通过基于风险的方法预测与伴随药物发生有害相互作用的可能性，从而防止患者不必要地被排除在临床试验之外。 

监管机构已发布了关键指导文件，供药物开发商用于规划这些关键的临床前检测。例如，2020 年 1 月，FDA 发布了行业最终指南“体外代谢和转运蛋白介导的药物相互作用研究"，其重点是 体外实验，以评估涉及药物代谢酶和转运蛋白的 DDI 潜力。体外结果如何以基于风险的方法为临床 DDI 研究计划提供信息。最终指南是 2017 年指南草案的更新。全球三大主要机构（FDA、EMA、PMDA）之间的期望差异以及 2017 年至 2020 年 FDA 指南的具体更新可以从Brian Ogilvie 博士和 XenoTech 创始人 Andrew Parkinson 博士  制作的 2020 年海报中看出 。

基本体外 DDI 研究： 

• 血浆蛋白结合

• 渗透性

• 代谢稳定性

• 代谢物鉴定（Met ID）

• 反应表型分析

• CYP酶抑制

• CYP酶诱导

• 药物转运蛋白抑制

• 药物转运底物

初步测定： 

研究： 血浆蛋白结合

目的： 确定血浆中可用于人类和临床前物种的靶标和脱靶相互作用的结合药物和游离药物的百分比 

体外研究期望：  “在开始人体临床试验之前，通常应评估动物和人类的体外代谢和血浆蛋白结合数据以及用于重复剂量毒性研究的物种的全身暴露数据。" ¹

研究： 渗透性

目的： 测量渗透性以预测肠道吸收和组织分布 

体外研究预期： 研究人员测量测试物品跨细胞系（例如 Caco-2 或 MDCKII 细胞）或人工膜（例如 PAMPA）的渗透性，并与高渗透性和低渗透性对照进行比较。 

研究： 代谢稳定性

目的： 测量人类和临床前物种的体外内在清除率 

体外研究预期： 将测试品与混合的微粒体、S9、血浆或肝细胞一起孵育，以确定清除率。经过处理的测试系统用于比较母体化合物与药物代谢酶相互作用之前和之后的浓度，以确定细胞/细胞器内是否存在显着的代谢。 

研究： 代谢物表征/鉴定 (Met ID)

目的：  “确定药物产生的代谢物的数量和结构，以及代谢途径是平行的还是顺序的" 

体外研究期望：  FDA 建议尽早进行代谢物表征和鉴定（“我们鼓励在药物开发过程中尽早鉴定用于非临床安全评估的动物与人类之间药物代谢的任何差异。" ²）建议的测试系统包括人肝细胞、人肝微粒体或重组酶系统。 

代谢介导的药物相互作用： 

研究： 反应表型

目的：  “确定研究药物是否是代谢酶的底物" 

体外研究期望： 在两个都认可的测试系统中监测底物损失或代谢物形成的有效方法。申办者“应该同时使用"经过验证的、可重复的分析方法：人肝微粒体（+10 名供体）、人重组 CYP 酶。如果某种酶对药物消除的贡献率>25%，则需要进行临床 DDI 研究。 

标准：主要细胞色素 P450 酶（CYP1A2、CYP2B6、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4/5） 

如果合适的话，还可以添加：其他 CYP（CYP2A6、CYP2J2、CYP4F2、CYP2E1）、I 期酶（MAO、FMO、XO、AO）、II 期酶（UGT） 

研究：  CYP 酶抑制

目的：  “确定研究药物是否是代谢酶的抑制剂" 

体外研究预期： 对 7 个主要 CYP（CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4/5）具有可逆（直接）和 TDI（时间依赖性抑制）。测试系统包括人肝微粒体、重组CYP表达系统的微粒体、肝细胞。 

研究： CYP 酶诱导

目的：  “确定研究药物是否是代谢酶的诱导剂" 

体外研究预期：  标准：主要 CYP（CYP1A2、CYP2B6、CYP3A4/5）的诱导潜力 

如果合适的话，还可以补充：如果 CYP3A4/5 产生阳性诱导结果，则跟进 CYP2C 家族（CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19） 

测试系统包括来自至少三个供体的可平板冷冻保存或新鲜分离的人肝细胞或永生化肝细胞。 

转运蛋白介导的药物相互作用： 

研究： 药物转运蛋白抑制

目的：  “确定研究药物是否是转运蛋白的抑制剂" 

体外研究预期： 转运蛋白研究的时间建议可能会根据化合物的分子特性而有所不同（“每种转运蛋白的体外评估时间可能会根据研究药物的治疗适应症而有所不同"）以及当前的指导建议针对每种转运蛋白类型使用不同的测试系统。 

标准：P-gp、BCRP、OATP1B1、OATP1B3、OCT2、MATE1、MATE2-K、OAT1、OAT3 

附加（如果适用）：BSEP、OCT1 ³

研究： 药物转运蛋白底物

目的：  “确定研究药物是否是转运蛋白的底物" 

体外研究预期：   ABC/外排：P-gp和BCRP（但不推荐用于高溶解性、高渗透性药物） 

SLC/摄取：如果肝脏（OATP1B1、OATP1B3）和肾脏（OAT1、OAT3、OCT2、MATE1、MATE2-K）底物电位表明肝脏摄取/消除，则应根据 ADME（吸收、分布、代谢、排泄）数据进行评估或肾分泌显着。