药物代谢酶
从药物代谢角度考虑,应当针对每种受试物的代谢特征选用最佳的安全性评价研究模型。绝大多数药物的人体代谢途径均通过CYP3A4完成,而CYP3A4也是肝脏中丰度最高的CYP450酶系。小型猪的CYP3A活性与人类相似,并超过大鼠和犬的CYP3A活性。小型猪的CYP2E1活性与人类相当。小型猪中含有人类所有的主要CYP450酶系,而其他动物种属则仅仪在某一亚族方面更接近于人类。例如,猴的CYP2C和犬的CYP2D均可能是更好的人CYP450酶亚族模型。小型猪中缺乏CYP2C19和CYP2D6。小型猪中的主要Ⅱ相反应为葡糖苷酸化、硫酸化和乙酰化,这也是人类中的主要Ⅱ相反应。小型猪可发生乙酰化反应,而犬则不能。故此,若某一候选药物在人体内经乙酰化作用代谢,且在药物开发过程中以犬作为非啮齿类实验动物,即可能无法检出主要的代谢物。此外,小型猪的谷胱甘肽S-转移酶和酯酶的活性水平也较高。
至于如何基于代谢评价结果选择安全性试验中的动物,美国食品药品管理局在其发布的“代谢产物的安全性试验”中提供了相关的指导原则。即在开展体内研究之前一般要开展相关的体外研究,以便对受试物在不同动物中的代谢谱进行比较评估。若不同动物的代谢过程存在定性的种属间差异,体外研究结果则有助于在毒理学评价中选择适当的受试动物。如果人类的代谢物未出现于动物的代谢谱中,也可在药物开发的早期予以确定。另一方面,体外研究并不能完美地预测代谢谱的定量差异,体外研究中发现的人体主要代谢物也可能并非人体内的主要代谢物。利用体外代谢数据资料选择毒理学评价中的动物,可能的研究方式有如下两种。第1种方式为:与人的代谢谱相比较,若受试物在大鼠和传统的第二种动物犬中的代谢谱并未出现明显的差异,即可选用这两种动物;第2种方式为:以微粒体、细胞悬液或组织切片为体外模型,比较受试物在人和几种实验动物中的代谢谱,进而再选择适当的受试动物。