中西藥藥動學(xué)相互作用研究方法回顧與展望

祝 穎，張灑灑，胡子晗，林 慧，孫嘉奇，郝 琨，杜 軍，陳 亮，楊抒雨，鄭劍恒*，何 華*

1.中國藥科大學(xué)藥物代謝動力學(xué)研究中心，江蘇 南京 211198

2.中國藥科大學(xué)藥物科學(xué)研究院，藥物代謝動力學(xué)重點實驗室，江蘇 南京 210009

3.安利（中國）研發(fā)中心有限公司，上海 201203

患者在臨床疾病治療過程中可能同時使用多種藥物，若某一藥物對機體代謝酶或轉(zhuǎn)運體等生理生化因素產(chǎn)生影響，則可能導(dǎo)致其他聯(lián)用藥物的吸收、分布、代謝或排泄（absorption、distribution、metabolism and excretion，ADME）過程改變，藥物的暴露水平乃至藥效和毒性產(chǎn)生變化，這一現(xiàn)象稱為藥物的藥動學(xué)相互作用[1]。聯(lián)用藥物間產(chǎn)生的藥動學(xué)相互作用具有雙面性：一方面可能引起藥物效應(yīng)減弱或不良反應(yīng)發(fā)生，如貫葉連翹（圣約翰草）通過誘導(dǎo)細(xì)胞色素P450 3A（cytochrome P450 3A，CYP3A）加快奈瑪特韋的消除，因此禁止與奈瑪特韋聯(lián)用；另一方面合適的藥動學(xué)相互作用也可能對藥物產(chǎn)生增效減毒的作用，如利托那韋通過抑制CYP3A 減少奈瑪特韋的代謝，解決了后者消除過快的問題，因而臨床將利托那韋與奈瑪特韋聯(lián)用以增強后者的抗病毒療效[2]。因此，在創(chuàng)新藥物研發(fā)過程中，往往需要對藥物與代謝酶和轉(zhuǎn)運體的相互作用進(jìn)行研究，評估藥物的臨床藥動學(xué)相互作用風(fēng)險，并在說明書中對藥物聯(lián)用方案給出建議。目前化學(xué)藥的藥動學(xué)相互作用研究已有成熟的研究體系和方法，世界各國監(jiān)管機構(gòu)也發(fā)布了相應(yīng)的指導(dǎo)原則[3]。

中藥是我國長期醫(yī)療實踐過程的文化瑰寶，在臨床實踐中常與化學(xué)藥聯(lián)合共同用于疾病的治療。研究表明，中藥成分的處置也涉及代謝酶和轉(zhuǎn)運體，同時對代謝酶和轉(zhuǎn)運體的表達(dá)和活性也具有調(diào)節(jié)作用，中藥-化學(xué)藥或中藥-中藥間的聯(lián)用也可能產(chǎn)生藥動學(xué)相互作用[4]。因此需要建立合適的研究方法評估中藥的藥動學(xué)相互作用，從藥動學(xué)角度進(jìn)行合理的中西藥聯(lián)用及中藥處方優(yōu)化，不僅有助于提高中藥用藥的安全性和有效性，也是中藥現(xiàn)代化發(fā)展的客觀要求。本文將從藥動學(xué)角度對中藥相互作用研究的現(xiàn)狀進(jìn)行回顧，并對適用于中藥相互作用研究的方法進(jìn)行展望。

1 藥物藥動學(xué)相互作用研究方法回顧

藥物在體內(nèi)的處置過程主要受到代謝酶和轉(zhuǎn)運體的影響，當(dāng)介導(dǎo)藥物處置的代謝酶和轉(zhuǎn)運體發(fā)生改變，藥物的暴露水平可能發(fā)生改變，進(jìn)而影響藥物的藥效或毒性，這是藥動學(xué)相互作用的作用基礎(chǔ)。當(dāng)藥物對代謝酶或轉(zhuǎn)運體具有誘導(dǎo)或抑制作用時，需要將藥物作為促變藥進(jìn)行研究，考察促變藥對聯(lián)用受變藥的影響。當(dāng)代謝酶或轉(zhuǎn)運體對藥物的處置具有重要作用時，需要將藥物作為受變藥進(jìn)行研究，考察藥物受到聯(lián)用促變藥的影響[5]。針對藥物與代謝酶和轉(zhuǎn)運體的相互作用，目前已構(gòu)建了成熟的研究體系評估藥物的臨床相互作用風(fēng)險，包括體外定性和定量研究藥物與代謝酶和轉(zhuǎn)運體的相互作用、體外-體內(nèi)轉(zhuǎn)化模型評估體內(nèi)相互作用發(fā)生的可能性及臨床試驗確證藥物的相互作用風(fēng)險[6]。

1.1 體外相互作用研究方法

藥物在體內(nèi)主要經(jīng)過I 相代謝酶進(jìn)行消除，此外II 相代謝酶在部分藥物的消除中也具有重要作用，如尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶[7]。研究藥物與代謝酶相互作用的體外體系主要包括肝微粒體、重組酶及肝細(xì)胞。在體外研究中，通常選用微粒體或重組酶進(jìn)行代謝表型研究，鑒定參與藥物消除的代謝酶并計算相應(yīng)的代謝分?jǐn)?shù)。當(dāng)某一特定代謝酶對藥物總消除的貢獻(xiàn)≥25%時，則認(rèn)為該酶對藥物的清除有顯著貢獻(xiàn)，此時需要考慮這一代謝酶的變化是否會引起藥物臨床暴露水平的改變。在代謝表型鑒定的同時，也需要在微粒體或重組酶體系中考察藥物對代謝酶的抑制作用及其抑制類型。如果確證藥物對某一代謝酶具有抑制作用時，需要進(jìn)一步進(jìn)行酶促動力學(xué)研究，計算相應(yīng)的抑制參數(shù)以評估藥物的抑制效力。在考察藥物對代謝酶的誘導(dǎo)作用時，主要采用肝細(xì)胞進(jìn)行實驗。將藥物加入肝細(xì)胞體系中孵育48～72 h，通過檢測mRNA 水平及酶活性評估藥物對代謝酶是否存在誘導(dǎo)作用[8-9]。

轉(zhuǎn)運體在人體各組織器官中廣泛分布，介導(dǎo)了藥物在各組織細(xì)胞中的分布。在藥物處置過程中，藥物主要在腸道中吸收，在肝臟中代謝，在腎臟中排泄。當(dāng)這3 類組織器官中轉(zhuǎn)運體的表達(dá)與活性受到影響時，轉(zhuǎn)運體底物藥物的吸收、代謝和排泄過程將受到影響，從而導(dǎo)致藥物的藥動學(xué)特征發(fā)生改變[10]。對于口服給藥的藥物，通常需要研究藥物與P-糖蛋白和乳腺癌耐藥蛋白的相互作用[11]。當(dāng)藥物的肝代謝或膽汁排泄率超過藥物總清除率的25%或肝臟是藥物的效應(yīng)靶點時，需要考慮肝臟組織轉(zhuǎn)運體對藥物消除的影響，如有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽1B1（organic anion transporting polypeptide 1B1，OATP1B1）和OATP1B3。當(dāng)藥物具有腎毒性或腎主動分泌介導(dǎo)的藥物消除超過總清除率的25%時，需要進(jìn)行體外實驗考察腎臟組織轉(zhuǎn)運體對藥物處置的影響，如腎臟有機陰離子轉(zhuǎn)運體1/3、有機陽離子轉(zhuǎn)運體2、多藥及毒性化合物外排轉(zhuǎn)運蛋白1/2[12]。目前考察藥物與轉(zhuǎn)運體間的相互作用主要是基于細(xì)胞的轉(zhuǎn)運實驗系統(tǒng)，該方法基于人結(jié)直腸腺癌Caco-2 細(xì)胞、犬腎MDCK 細(xì)胞、豬腎LLCPK1 細(xì)胞等測定藥物攝取和外排的表觀滲透性系數(shù)及藥物的外排比，該體系也可用于評估藥物對轉(zhuǎn)運體的抑制作用[13]。

1.2 藥物相互作用體外-體內(nèi)轉(zhuǎn)化方法

藥物體外相互作用研究獲得的結(jié)果可進(jìn)一步通過多種預(yù)測模型評估藥物的臨床相互作用風(fēng)險，包括基礎(chǔ)模型、靜態(tài)機制模型、動態(tài)機制模型 [生理藥動學(xué)（ physiologically based pharmacokinetic model，PBPK）模型]。其中，基礎(chǔ)模型是根據(jù)藥物體內(nèi)游離濃度及對酶作用的參數(shù)估算藥物對代謝通路的作用，當(dāng)計算結(jié)果顯示藥物對代謝酶或轉(zhuǎn)運體的作用可能會引起臨床相互作用風(fēng)險時，則進(jìn)一步采用靜態(tài)或動態(tài)機制模型進(jìn)行評估[14-15]。靜態(tài)機制模型在基礎(chǔ)模型基礎(chǔ)上納入代謝酶的特征底物信息，且同時考慮藥物對酶的不同作用機制，在此基礎(chǔ)上定量評估藥物對酶特征底物暴露的影響。當(dāng)藥物主要經(jīng)某一代謝酶作用時，靜態(tài)機制模型也可以評估代謝酶的誘導(dǎo)劑或抑制劑對藥物暴露水平的影響。當(dāng)藥物對代謝酶同時存在誘導(dǎo)和抑制作用、藥物經(jīng)過轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運或藥物存在明顯的肝外清除途徑時，靜態(tài)機制模型無法準(zhǔn)確評估藥物的臨床相互作用風(fēng)險，此時可以采用PBPK 模型進(jìn)行藥物相互作用研究。PBPK 模型是建立在機體生理學(xué)、解剖學(xué)、藥物理化性質(zhì)、代謝和轉(zhuǎn)運特性，及藥物與機體相互作用基礎(chǔ)上的預(yù)測藥物體內(nèi)處置的數(shù)學(xué)模型。在建立藥物PBPK 模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)體外研究獲得的藥物與代謝酶和轉(zhuǎn)運體相互作用的動力學(xué)參數(shù)，PBPK 模型可用于預(yù)測藥物的臨床相互作用風(fēng)險。以基礎(chǔ)模型、靜態(tài)及動態(tài)機制模型構(gòu)成的化學(xué)藥相互作用體外-體內(nèi)轉(zhuǎn)化方法確保了體外相互作用研究結(jié)果能夠快速準(zhǔn)確地排除藥物的臨床相互作用風(fēng)險。此外，基于PBPK 模型的模擬也可為臨床相互作用研究的試驗設(shè)計提供依據(jù)，經(jīng)過驗證的PBPK模型甚至可以代替臨床試驗預(yù)測藥物的臨床相互作用風(fēng)險[16]。

1.3 藥物相互作用臨床研究

考慮到代謝酶和轉(zhuǎn)運體在不同種屬體內(nèi)的表型及表達(dá)水平的差異，藥物相互作用研究通常需要進(jìn)行臨床試驗。在體外相互作用研究基礎(chǔ)上，經(jīng)過相互作用風(fēng)險體外-體內(nèi)轉(zhuǎn)化體系中多種模型評估后，如果藥物的臨床相互作用風(fēng)險無法排除，則需要進(jìn)行臨床試驗考察藥物的相互作用風(fēng)險。當(dāng)藥物的暴露水平可能隨著某一代謝酶或轉(zhuǎn)運體表達(dá)或活性的改變而發(fā)生變化，藥物將作為受變藥進(jìn)行臨床試驗，此時主要是考察代謝酶或轉(zhuǎn)運體的誘導(dǎo)劑和抑制劑是否會改變藥物的暴露水平。當(dāng)藥物影響代謝酶與轉(zhuǎn)運體的表達(dá)或活性，藥物將作為促變藥進(jìn)行臨床試驗，此時主要考察藥物對代謝酶或轉(zhuǎn)運體特征底物暴露水平的影響[17-18]。在臨床相互作用研究過程中，通常在保證安全的前提下盡可能選擇能觀察到相互作用的最高劑量及最短給藥間隔。如當(dāng)藥物作為CYP3A 底物進(jìn)行臨床相互作用研究，通常選用CYP3A 強效抑制劑依曲康唑和強效誘導(dǎo)劑利福平考察CYP3A 促變藥對藥物暴露水平的影響以評估藥物的相互作用風(fēng)險。為了達(dá)到最強的抑制和誘導(dǎo)作用，依曲康唑通常采用200 mg/d 連續(xù)給藥4～5 d[19]，利福平通常采用600 mg/d 連續(xù)給藥7 d[20]。如果在研藥物是多個代謝酶或轉(zhuǎn)運體的促變藥，在符合一定要求的情況下，可以選擇“雞尾酒底物研究法”進(jìn)行臨床研究，以多個底物的變化評估藥物對不同代謝酶和轉(zhuǎn)運體的影響[21-22]。

2 中西藥相互作用研究回顧性分析

由于中藥常常與化學(xué)藥聯(lián)用用于疾病治療，且中藥也可能通過影響代謝酶和轉(zhuǎn)運體改變化學(xué)藥的暴露水平，中西藥聯(lián)用可能存在藥物相互作用風(fēng)險，因此中藥的藥物相互作用研究也逐漸受到重視[23]。當(dāng)前中藥的藥物相互作用研究主要是借鑒了化學(xué)藥的研究方法和思路，通過肝微粒體、重組酶、肝細(xì)胞及Caco-2 細(xì)胞等體外體系考察中藥與代謝酶和轉(zhuǎn)運體的相互作用，在獲得體外研究結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行體內(nèi)研究，確證中藥的體內(nèi)相互作用風(fēng)險[24-25]。與化學(xué)藥不同的是，中藥相互作用研究更多是從基礎(chǔ)研究的角度出發(fā)而非監(jiān)管的要求，因此中藥相互作用的體內(nèi)研究以動物模型為主，臨床試驗并不常見?；瘜W(xué)藥相互作用研究體系經(jīng)過大量的臨床前和臨床相關(guān)性研究，已建立了成熟的體外-體內(nèi)轉(zhuǎn)化方法，基于體外研究結(jié)果對臨床相互作用風(fēng)險的預(yù)測能力較好。而對中藥而言，由于臨床試驗的缺乏，基于體外的相互作用研究結(jié)果能否反映中藥的臨床藥物相互作用風(fēng)險仍未可知。

針對臨床前研究是否能夠反映中藥臨床藥物相互作用風(fēng)險的問題，筆者以“traditional Chinese medicine、drug interaction、pharmacokinetics”為關(guān)鍵詞，在PubMed 數(shù)據(jù)庫中檢索了中藥的臨床相互作用研究，并對檢索出的文獻(xiàn)進(jìn)行人工篩選，篩選出臨床中藥相互作用研究案例用于上述問題的分析。本研究共收集了50 項中藥臨床相互作用研究。其中研究最多的是貫葉連翹（圣約翰草），共計16項[26-41]，其次為銀杏葉及其提取物，共計9 項[42-50]，西洋參[51-52]和松果菊[53-54]各2 項。此外，中藥單體成分姜黃素[55]、小檗堿[56]、黃芩苷[57]，單味中藥芍藥[58]、甘草[59]、人參[59]、山楂[60]、黃芪[61]，中藥復(fù)方丹參多酚酸鹽注射液[62]、茵梔黃[63]、六味地黃丸[64]、復(fù)方左金丸[65]、丹參三七復(fù)方[66]等也有研究。

根據(jù)化學(xué)藥藥物相互作用研究的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)抑制劑或誘導(dǎo)劑導(dǎo)致代謝酶底物的血藥濃度時間曲線下面積（area under curve，AUC）改變超過0.80～1.25倍時認(rèn)為相互作用的發(fā)生具有臨床意義[67]。依據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，在排除16 項CYP3A 誘導(dǎo)劑貫葉連翹后剩余的34 項臨床試驗中，僅9 項研究[42,44,49,52,54,56-57,63,65]發(fā)現(xiàn)中藥與化學(xué)藥聯(lián)用發(fā)生了顯著藥動學(xué)改變（表1），在這9 項研究中有7 項發(fā)現(xiàn)中藥與化學(xué)藥聯(lián)用發(fā)生了具有臨床意義的相互作用[42,49,52,56-57,63,65]。其中，茵梔黃和復(fù)方左金丸在部分人群中對化學(xué)藥暴露水平的改變?yōu)?～5 倍，相當(dāng)于化學(xué)藥的中效促變藥。茵梔黃對奧美拉唑的暴露水平在不同基因表型人群中不同，在CYP2C19*1/*1 和CYP2C19*1/*2、CYP2C19*1/*3 人群中改變?yōu)?2 ～5 倍，在CYP2C19*2/*2 人群中的改變?yōu)?.25～2.00 倍。復(fù)方左金丸對右美沙芬暴露水平的改變在CYP2D6*1/*1人群中為3 倍，在CYP2D6*1/*10 人群中為1.7 倍，在CYP2D6*10/*10 人群中為1.10 倍。在余下的5 項研究中化學(xué)藥的AUC 改變?yōu)?.25～2.00 倍，相當(dāng)于弱效促變藥的作用。在不具有臨床意義相互作用的27 項研究中，中藥對聯(lián)用化學(xué)藥暴露水平?jīng)]有顯著改變的占24 項[43,45-46,48-51,53,55,58-62,64,66,68-70]，中藥顯著改變了化學(xué)藥的暴露水平，但沒有超過0.80～1.25倍的占3 項[44,47,54]。從上述結(jié)果來看，基于文獻(xiàn)檢索分析，發(fā)現(xiàn)中藥確實可以改變聯(lián)用化學(xué)藥的暴露水平，但從現(xiàn)有的臨床研究結(jié)果來看，一方面與化學(xué)藥發(fā)生藥物相互作用的中藥并不多，另一方面中藥對聯(lián)用化學(xué)藥暴露水平的改變普遍較弱，AUC 改變主要為1.25～2.00 倍，相當(dāng)于化學(xué)藥的弱效促變藥。由于目前開展的中西藥相互作用臨床研究極為有限，這一結(jié)論仍有待更多的臨床藥物相互作用研究進(jìn)行驗證。

表1 發(fā)生顯著藥動學(xué)改變的中西藥藥物相互作用臨床研究匯總Table 1 Summary of clinical studies of drug interactions between traditional Chinese and western medicine with significant pharmacokinetic changes

為了分析中西藥藥物相互作用研究的體內(nèi)外相關(guān)性，筆者根據(jù)現(xiàn)有的臨床試驗方案收集了相應(yīng)的體外中西藥相互作用研究。共計19 項中西藥相互作用研究同時具有體外和臨床研究結(jié)果，其中7 項臨床試驗結(jié)果與體外研究結(jié)果一致，6 項提示體內(nèi)外均有相互作用風(fēng)險[42,49,52,56,63,65]，1 項提示體內(nèi)外均無相互作用風(fēng)險[66]；12 項臨床研究結(jié)果與體外研究結(jié)果不一致，體外研究提示有相互作用風(fēng)險，但臨床研究未觀察到相互作用[45-48,50-51,53-55,59,61,64]。如體外肝微粒體溫孵實驗中六味地黃丸中的熊果酸可以抑制CYP2C19 的代謝，另一成分齊墩果酸可以抑制CYP3A4 的代謝，而在一項12 名中國健康志愿者中進(jìn)行的單中心、對照、非盲雙交叉臨床試驗中，六味地黃丸（給藥劑量為0.2 g/片，每天2 片，給藥14 d）并未改變CYP2C19 及CYP3A4 底物的暴露水平[64]。六味地黃丸相互作用體外研究與臨床研究的不一致一方面可能是因為熊果酸和齊墩果酸的含量低，另一方面也可能由于熊果酸和齊墩果酸的水溶性較差限制了其在體內(nèi)的生物利用度[71]。上述分析結(jié)果表明，當(dāng)前中藥相互作用的體外研究結(jié)果與體內(nèi)結(jié)果仍然存在不一致性，雖然體外研究提示藥物具有相互作用風(fēng)險，但體內(nèi)研究卻并未觀察到這一風(fēng)險。因此，在中西藥的藥動學(xué)相互作用研究中，根據(jù)體外研究結(jié)果預(yù)測中西藥臨床相互作用風(fēng)險的方法仍有待進(jìn)一步優(yōu)化。

3 中西藥相互作用研究體內(nèi)外轉(zhuǎn)化難點

從化學(xué)藥相互作用研究方法的成功經(jīng)驗來看，準(zhǔn)確預(yù)測藥物臨床相互作用風(fēng)險的關(guān)鍵在于定量描述藥物在體內(nèi)濃度隨時間的變化，及采用合適的體外實驗方法和體內(nèi)轉(zhuǎn)化模型準(zhǔn)確描述藥物與代謝酶或轉(zhuǎn)運體間相互作用的參數(shù)。然而，這對于具有多組分多靶點作用特征的中藥而言較為困難。

3.1 中藥體內(nèi)暴露水平難以量化

化學(xué)藥來源于人工合成的產(chǎn)物或天然化合物中的單一成分，通常是單一活性成分或有限的幾個活性成分的混合物。在藥物開發(fā)過程中，化學(xué)藥所含的每一種活性成分都經(jīng)過充分的藥動學(xué)研究，藥物的ADME 過程清晰[72]。化學(xué)藥在給藥后不同時間點采集血樣可測定該成分在人體內(nèi)濃度隨時間的變化，這種變化規(guī)律也可通過傳統(tǒng)藥動學(xué)模型或PBPK 模型進(jìn)行定量描述，甚至可以預(yù)測藥物在肝臟等組織器官中的濃度[73]。然而對于大多數(shù)中藥而言，雖然可以定量其主要活性成分，但對于一些微量成分的定量仍較為困難。首先，中藥含有各種不同的成分，且大部分成分進(jìn)入血液循環(huán)的量并不多，導(dǎo)致血漿中含有多種復(fù)雜的低濃度的藥物成分，雖然現(xiàn)有的分析技術(shù)及儀器都有了很大的發(fā)展，能夠檢測濃度較低的物質(zhì)，但對于血漿中復(fù)雜的低濃度的中藥成分的定量分析仍是一項極大的挑戰(zhàn)[74]。其次，某些中藥成分雖然不易被吸收進(jìn)入血液循環(huán)，但其可能對腸道的代謝酶和轉(zhuǎn)運體產(chǎn)生作用，這類成分對腸道代謝酶和轉(zhuǎn)運體的影響難以通過其體內(nèi)暴露水平進(jìn)行評估[75]。如銀杏葉提取物中槲皮素由于水溶性差很難被腸道吸收，但該成分能抑制腸道中P-糖蛋白轉(zhuǎn)運體的活性從而減少該轉(zhuǎn)運體底物的外排[76]。槲皮素在人體中的生物利用度僅為1%[77-78]，難以通過其體內(nèi)濃度評估該成分對腸道中P-糖蛋白轉(zhuǎn)運體的抑制作用。因此，體內(nèi)暴露水平難以定量是導(dǎo)致大多數(shù)中藥難以通過體外相互作用研究預(yù)測臨床相互作用風(fēng)險的一個重要原因。

3.2 體外研究的物質(zhì)基礎(chǔ)與體內(nèi)不相關(guān)

中藥來源于植物、動物及礦物的提取物，為多種物質(zhì)的混合物，其組成成分復(fù)雜。此外，中藥在應(yīng)用過程中通常以復(fù)方的形式使用，進(jìn)一步增加了中藥組成成分的復(fù)雜性。目前中藥體外相互作用研究的對象可分為中藥單體、中藥單方提取物和中藥復(fù)方提取物。中藥單體主要是以提純的中藥活性成分作為研究對象，后二者則以從中藥提取的混合物為研究對象[79]。事實上，不論是單獨的還是混合的中藥活性成分均無法代表中藥在人體內(nèi)對代謝酶和轉(zhuǎn)運體發(fā)揮作用的物質(zhì)基礎(chǔ)[80]。中藥提取物中僅部分成分可經(jīng)過腸道的生理屏障被吸收入血，被吸收的成分在腸上皮細(xì)胞和肝細(xì)胞中與代謝酶和轉(zhuǎn)運體相互作用[81]。中藥不同成分可能對代謝酶和轉(zhuǎn)運體表現(xiàn)出不同的作用，如甘草提取物中甘草酸對CYP3A 具有誘導(dǎo)作用[82]，而甘草查耳酮A 對CYP3A 則具有抑制作用[83]；銀杏葉提取物中銀杏萜內(nèi)酯對CYP3A4 具有誘導(dǎo)作用[46]，而銀杏酸對CYP3A4 則具有抑制作用[50]。當(dāng)進(jìn)入細(xì)胞的不同成分對代謝酶和轉(zhuǎn)運體表現(xiàn)出不同的抑制或誘導(dǎo)作用時，中藥對代謝酶和轉(zhuǎn)運體的作用將由這些進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對代謝酶和轉(zhuǎn)運體的誘導(dǎo)和抑制凈作用共同決定。因此，體外研究中不論是采用中藥單體還是中藥提取物均無法反映中藥在體內(nèi)對代謝酶和轉(zhuǎn)運體的真實作用。

3.3 中藥與代謝酶和轉(zhuǎn)運體的相互作用關(guān)系不清

在化學(xué)藥的相互作用研究中，藥物與代謝酶和轉(zhuǎn)運體的相互作用機制及定量關(guān)系是預(yù)測藥物體內(nèi)相互作用風(fēng)險的關(guān)鍵所在。根據(jù)化學(xué)藥的相互作用研究經(jīng)驗，針對藥物的每一個成分進(jìn)行代謝酶和轉(zhuǎn)運體的相互作用研究有可能預(yù)測藥物的臨床相互作用風(fēng)險[84-85]。然而由于中藥組成成分復(fù)雜，針對每一個組分進(jìn)行代謝和轉(zhuǎn)運研究無疑是不現(xiàn)實的。在無法分離單一成分進(jìn)行體外研究的情況下，代謝酶和轉(zhuǎn)運體表達(dá)或活性的改變對中藥體內(nèi)暴露水平的影響將難以估算[81]。因此，當(dāng)前的中西藥相互作用研究主要考慮中藥對化學(xué)藥的影響，而化學(xué)藥對中藥或中藥間的相互作用研究較少。

3.4 中藥批間差異大

由于中藥來源于植物、動物及礦物的提取物，不同產(chǎn)地、不同制備方法甚至不同批次的藥材在活性物質(zhì)的種類和含量上均可能存在差異[86]。目前中藥主要是根據(jù)一種或有限的幾種活性成分含量進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，而中藥的藥效或?qū)Υx酶、轉(zhuǎn)運體的作用是在多種物質(zhì)的共同作用下產(chǎn)生的[87]。如果非質(zhì)控成分通過作用于代謝酶和轉(zhuǎn)運體導(dǎo)致中藥相互作用的產(chǎn)生，此時該成分的批間差異將導(dǎo)致相互作用的批間差異，可能導(dǎo)致中藥臨床相互作用風(fēng)險無法預(yù)測。

4 中藥藥動學(xué)相互作用研究展望

多組分、多靶點是中藥相對于化學(xué)藥最主要的一個差異。多組分的特點決定了難以在體內(nèi)對大多數(shù)中藥的暴露水平進(jìn)行定量分析，多靶點的特點決定了中藥對代謝酶和轉(zhuǎn)運體的作用機制難以明確[88]。然而，化學(xué)藥相互作用研究體系構(gòu)建的2 個關(guān)鍵前提則是藥物在體內(nèi)暴露水平能夠量化，藥物與代謝酶和轉(zhuǎn)運體間的相互作用機制明確且可量化[89]。顯然，中藥并不能滿足化學(xué)藥相互作用研究體系的要求，化學(xué)藥相互作用研究體系不適用于中藥的相互作用研究。針對中藥多組分多靶點特點，開發(fā)適用于中藥的體外相互作用研究體系及合適的體外-體內(nèi)轉(zhuǎn)化方法是提高中藥相互作用預(yù)測準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

4.1 基于器官芯片的體外相互作用研究體系

器官芯片是模擬人體器官生理生化特點的微流體細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備，包含用于細(xì)胞培養(yǎng)的連續(xù)灌注腔室和持續(xù)提供新鮮培養(yǎng)基的微流體裝置，可根據(jù)需要將不同的細(xì)胞或組織培養(yǎng)于其中以模擬人體器官的生理功能[90]。相對于微粒體、重組酶及肝細(xì)胞等靜態(tài)研究體系，器官芯片提供了一種與人體真實生理情況更加接近的動態(tài)相互作用研究體系。這一方法可改善中藥體外研究的物質(zhì)基礎(chǔ)與體內(nèi)不相關(guān)的問題。將腸上皮細(xì)胞與肝細(xì)胞分別接種在不同腔室中建立腸-肝器官芯片，通過微流控控制中藥提取物首先經(jīng)過腸細(xì)胞吸收后再進(jìn)入另一循環(huán)體系與肝細(xì)胞相互作用。這一模擬體系可以模擬人體的腸道屏障作用，將人體內(nèi)不能吸收的中藥成分排除在與肝細(xì)胞的相互作用過程之外[91]。如采用傳統(tǒng)的肝微粒體或肝細(xì)胞進(jìn)行中藥的體外相互作用研究時，中藥中所有成分均參與了對代謝酶的作用；而采用“腸-肝”器官芯片進(jìn)行中藥相互作用研究時，腸上皮細(xì)胞的存在可阻止體內(nèi)難以吸收的中藥成分進(jìn)入肝細(xì)胞對代謝酶產(chǎn)生影響，此時只有體內(nèi)可被吸收的中藥成分能夠與肝細(xì)胞中的代謝酶產(chǎn)生作用。相對于肝微粒體或肝細(xì)胞，器官芯片能夠更加準(zhǔn)確地反映中藥對人體代謝酶的誘導(dǎo)或抑制作用。因此，器官芯片的應(yīng)用將有助于改善中藥體外相互作用研究與體內(nèi)不相關(guān)的問題。

4.2 基于生物標(biāo)記物的中藥暴露水平評估

由于大多數(shù)中藥體內(nèi)暴露水平難以定量，當(dāng)前的中藥相互作用研究主要是考察中藥對化學(xué)藥的影響，而化學(xué)藥如何影響中藥，中藥間的相互作用是否會改變中藥的藥效和安全性則難以研究。從藥物效應(yīng)發(fā)生的機制來看，藥物暴露水平的改變是驅(qū)動藥效和毒性變化的原因。反之，當(dāng)藥效和毒性改變時，藥物的暴露水平也極有可能發(fā)生了變化[92]。因此，通過定量中藥藥效或毒性指標(biāo)的改變也可間接評估中藥暴露水平的改變。川烏的不合理用藥能夠產(chǎn)生嚴(yán)重的心臟毒性，Zhou 等[93]發(fā)現(xiàn)了血漿中莽草酸、L-乙?；鈮A、LysoPC（22∶5）、纈氨酸與川烏中6 種毒性成分在體內(nèi)的暴露表現(xiàn)出較好的量-效關(guān)系，這幾個內(nèi)源性物質(zhì)可作為生物標(biāo)記物反映川烏毒性成分在體內(nèi)的暴露[94]。在進(jìn)行川烏的相互作用研究時，若上述毒性成分難以定量，也可根據(jù)上述生物標(biāo)記物的變化評估毒性成分在體內(nèi)暴露水平的改變。相對于中藥大量的活性成分，反映其藥效或毒性的指標(biāo)通常較少，因此，以中藥藥效和毒性指標(biāo)評估中藥暴露水平的變化將有助于研究其他藥物對中藥藥動學(xué)的影響。這一方法不僅適用于體內(nèi)研究，在體外研究體系中也是適用的。如在器官芯片體系中加入中藥疾病治療相關(guān)的靶細(xì)胞并選擇合適的生物標(biāo)記物，在加入代謝酶或轉(zhuǎn)運體的促變藥后通過藥效相關(guān)的生物標(biāo)記物變化以評估其他藥物對中藥暴露水平的影響[95]。

4.3 中藥相互作用預(yù)測模型

體外研究與臨床研究結(jié)果間的差異可通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行消除。如化學(xué)藥的藥物相互作用體外研究結(jié)果可根據(jù)靜態(tài)機制模型與臨床結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)，預(yù)測體內(nèi)藥物相互作用的風(fēng)險。采用器官芯片或藥效/毒性生物標(biāo)記物評估中藥相互作用時，研究結(jié)果與中藥的臨床相互作用的關(guān)聯(lián)也需要借助數(shù)學(xué)模型實現(xiàn)。如對于器官芯片而言，中藥以一定體積流量流經(jīng)腸上皮細(xì)胞后，吸收進(jìn)入體內(nèi)的物質(zhì)可能與肝細(xì)胞作用對代謝酶產(chǎn)生誘導(dǎo)或抑制作用。通過整合體外實驗中藥物流經(jīng)腸上皮細(xì)胞或肝細(xì)胞的體積流量等參數(shù)，建立數(shù)學(xué)模型描述中藥與腸上皮細(xì)胞和肝細(xì)胞的相互作用，定量中藥對代謝酶表達(dá)/活性的變化。在此基礎(chǔ)上可引入人體腸道蠕動速率、肝/腸血流速率等生理參數(shù)，結(jié)合體外測定的中藥對代謝酶表達(dá)/活性的影響預(yù)測中藥的體內(nèi)相互作用[96-97]。在應(yīng)用生物標(biāo)記物定量中藥體內(nèi)暴露時，可建立相應(yīng)的藥動學(xué)-藥效學(xué)模型構(gòu)建中藥活性成分暴露與生物標(biāo)記物的定量關(guān)系，在測定生物標(biāo)記物變化后反推中藥活性成分暴露水平的改變。因此，體內(nèi)外轉(zhuǎn)化模型也將是中藥相互作用研究的一個重點和難點。

4.4 基于中藥相互作用的增效減毒

由于當(dāng)前的相互作用研究方法無法評估代謝酶和轉(zhuǎn)運體的改變?nèi)绾斡绊懼兴幍谋┞端?，因此目前的中藥相互作用研究主要考慮了中藥對化學(xué)藥的影響，而化學(xué)藥對中藥及中藥之間的相互作用研究較少。有研究表明，甘草酸可以通過自組裝的方式增強聯(lián)用藥物的溶解度，提高聯(lián)用藥物的生物利用度，這對于某些吸收較差的中藥而言無疑是有利的，與甘草聯(lián)用有助于通過改善其吸收發(fā)揮增效作用[98-99]。中藥的相互作用也可能是其增效減毒的一種作用機制。因此，在中藥的相互作用研究中不僅考慮中藥對化學(xué)藥的作用，同時也可以考慮其他藥物對中藥的影響，從藥動學(xué)相互作用出發(fā)探索中藥的增效減毒配伍。

5 結(jié)語

隨著中藥現(xiàn)代化的發(fā)展，中藥與化學(xué)藥及中藥與中藥間的相互作用越來越引起重視。當(dāng)前中藥相互作用風(fēng)險的評估主要是借鑒了化學(xué)藥的評價方法，通過體外研究考察中藥單體或提取物對代謝酶和轉(zhuǎn)運體的作用，在此基礎(chǔ)上推斷中藥的臨床相互作用風(fēng)險。然而，藥物對代謝酶和轉(zhuǎn)運體的作用具有劑量相關(guān)性，中藥成分在體內(nèi)的暴露水平只有在達(dá)到起效濃度才可能對代謝酶和轉(zhuǎn)運體產(chǎn)生影響。此外，當(dāng)中藥提取物中多種成分均產(chǎn)生影響時，代謝酶和轉(zhuǎn)運體的表觀活性是多種成分共同作用的結(jié)果。由于中藥組成成分的復(fù)雜性，各成分在體內(nèi)的暴露水平難以準(zhǔn)確定量，各組分與代謝酶和轉(zhuǎn)運體間的相互作用也難以定量描述，導(dǎo)致體外相互作用研究結(jié)果難以準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為臨床相互作用風(fēng)險。從這一角度來看，化學(xué)藥的相互作用評價方法是無法滿足中藥相互作用評價的需求。從中藥多組分多靶點的作用特征來看，采用與人體更加接近的體外評價體系、根據(jù)體內(nèi)外差異構(gòu)建合適的轉(zhuǎn)化模型、合理應(yīng)用生物標(biāo)記物定量中藥體內(nèi)暴露等方式可能有助于提高中藥相互作用風(fēng)險預(yù)測的準(zhǔn)確性。此外，當(dāng)前的研究更多的關(guān)注于中藥對其他藥物的影響，聯(lián)用的藥物是否通過改變中藥的暴露水平進(jìn)而影響其藥效則缺乏關(guān)注。根據(jù)中藥復(fù)方新藥“藥效協(xié)同、毒性拮抗、代謝有益、靶標(biāo)互補”的目標(biāo)[100]，探索中藥-中藥間的相互作用，優(yōu)化中藥配伍也是中藥現(xiàn)代化和中藥創(chuàng)新的客觀要求。因此，針對中藥多組分多靶點的特點，結(jié)合新的技術(shù)手段構(gòu)建合理的中藥相互作用研究體系對于中藥合理用藥及中藥現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突