NAMs新方法学前沿

四细胞肝微生理系统估计药物肝清除率

人源肝细胞、内皮、Kupffer 与星状细胞构成灌流肝微生理系统,用首日原药消失估计肝内在清除率。

用途与模型

研究用途
比较候选药物的体外肝清除率及人源肝细胞来源对药物间排序和偏差的影响。
模型与细胞来源
原代人肝细胞或 iPSC 衍生肝细胞,与内皮、Kupffer、星状细胞组成四细胞 LAMPS;并设相应二维培养比较。
方法版本
2021 年 LAMPS 七药物比较原研究
实验形式
七种药物在二维与三维组合中处理,检测首个 24 小时培养液/流出液的原药浓度,计算体外内在清除率并与临床资料换算值比较;十天时间曲线另分析。

材料与平台

人源细胞模型
原代或 iPSC 衍生肝细胞,配合三类非实质细胞;四种培养组合。
药物参照组
咖啡因、吡格列酮、罗格列酮、特非那定、托卡朋、曲格列酮、曲伐沙星;文献临床清除率和悬液体外数据为参照。

测量指标与分析

  • 首日原药消失计算的内在肝清除率
  • 不同药物的体外—临床清除率相关与系统偏差
  • 培养十天清除率时间变化

分别比较四种新培养组合、文献肝细胞悬液和临床推算值;将药物间相关/残差与绝对预测偏差分开报告。

研究设计与结果

药物集评价

研究设计
七药物体外读数与已发表人体资料换算的内在肝清除率对照;四种模型为两类肝细胞来源乘二维/三维培养。
测试范围
n=7 药物;各实验条件 n=3–9,均为重复实验读数,不是独立药物数。
参照体系
临床资料推算的内在肝清除率与文献人肝细胞悬液体外数据。
研究结果
iPSC 三维体系的调整后 R²=0.81、Pearson r=0.92,药物间排序较稳定;未经校正的清除率绝对值普遍低估临床推算值,悬液在绝对偏差方面较好。

适用条件与研究局限

  • 七种药物不足以覆盖广泛清除机制;临床换算受低血浆游离比例影响。
  • 十天观察均出现清除率下降,主要横向比较采用首日 24 小时数据。
  • 经验换算因子仅是作者提出的后续评估方向,未获得跨药物独立验证。

来源与原文

  1. Prediction of hepatic drug clearance with a human microfluidic four-cell liver acinus microphysiology system. Toxicology (2021). doi:10.1016/j.tox.2021.152954原始研究 · Toxicology · 2021-09-17

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