P-糖蛋白与药物的体内过程

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p-gp(P-糖蛋白药物相互作用)

p-gp(P-糖蛋白药物相互作用)
奎尼丁 环孢素A 维拉帕米
抑制
P-糖蛋白介 导的地高辛 经肾分泌
P-糖蛋白在小肠中的表 达与肾小管十分相似
小肠上P-蛋 白同样被抑 制?
奎尼丁的肠道试验
当用奎尼丁对进行 P- 糖蛋白表达的肠道进行灌注时 , 地 高辛静脉给药后的血浆浓度提高到原来的 2倍,而肠腔中药物 量降低了 40%, 在奎尼丁作用下总清除率由 318.0±19.3ml/h 降低到 167.1±11.0ml/h, 而肠中的清除率由 28.8±1.7ml/h 降 低到 11.1±1.6ml/h 这表明奎尼丁不仅影响地高辛的肾排泄 , 也影响地高辛在肠中的吸收与分泌。
Polymorphisms in Human MDR1 (P-glycoprotein): Recent Advances and Clinical Relevance Clinical Pharmacology & Therapeutics 75, 13-33 (January 2004)
人体各部位P-糖蛋白的作用
地高辛的相互作用
5. 与奎尼丁同用,可使本品血药浓度提高约一倍, 提高程度与奎尼丁用量相关,甚至可达到中毒浓度, 即使停用地高辛,其血药浓度仍继续上升,这是奎 尼丁从组织结合处置换出地高辛,减少其分布容积 之故。两药合用时应酌减地高辛用量1/2~1/3。 6.与维拉帕米、地尔硫䓬、胺碘酮合用,由于降 低肾及全身对地高辛的清除率而提高其血药浓度, 可引起严重心动过缓。 7.螺内酯可延长本品半衰期,需调整剂量或给药 间期,随访监测本品的血药浓度。 8.血管紧张素转换酶抑制剂及其受体拮抗剂可使 本品血药浓度增高。
Polymorphisms in Human MDR1 (P-glycoprotein): Recent Advances and Clinical Relevance Clinical Pharmacology & Therapeutics 75, 13-33 (January 2004)

P糖蛋白介导的药代动力学及其药物相互作用

P糖蛋白介导的药代动力学及其药物相互作用
受到抑制,则A 一B的转运增强P。细胞水平的研究 , )
浓度增高8。 并非所有P p 物吸收 11 但 . 9 - 的底 g 都受到Pg - p 转运的影响ห้องสมุดไป่ตู้ 临床给药剂量通常超过该药的K 值,P m -
9 的活性很容易达到饱和,只有一部分药物以小剂量 p 给予时, 才会受到Pg 主动排泄对生物利用度的影响。 - p 但对于一些药物,如环抱霉素、紫杉醇等因其水溶性
要为M R(u d g tc 1 R(u d g tcaoad e ) D I l r ri n ) m f u es e s a 及M P l m ri n -s iep t m t es e sct r i i sa on 家族。它们结构相似, 但转运底物不同。MD 1 R 主要转运疏水性阳离子化合 物,MR P既转运疏水性非带电化合物, 也转运水溶性的阴离子化合物。目 前对M R 编 D1 基因 码的P糖蛋白 ( g c re , ) 究比 深人。 - P l o o i P p 的研 较 -y p tn - g 它利用A P水解释放的能量将作用底物从细胞内转运至细胞外。分子结 T 构包括位于中间的连接区和与此相连的N端和 C端的两个功能区、每个 功能区各自 包括6 个疏水的跨膜部位及一个位于细胞浆内的亲水A P T 结 合位点。2 个功能区有4 %的同源性,任何一个A P 3 T 结合位点的灭活都可 使整个蛋白质功能丧失。药物结合位点遍布整个Pg 分子, - p 包括跨膜区、 连接区、甚至A P T 结合区。在人体正常组织肝脏、肾脏、肠道、胎盘、血 脑屏障、血塞屏障以及淋巴细胞系和心胜内小动脉、毛细血管等部位都有 分布。 - 在人体正常 Pp g 组织内 的分布以及对药 物的逆向 转运功能使 - 得P p g
407 ) 10 8

多药耐药蛋白P-糖蛋白的研究进展

多药耐药蛋白P-糖蛋白的研究进展

多药耐药蛋白P-糖蛋白的研究进展多药耐药蛋白P-糖蛋白的研究进展肿瘤细胞对化疗药物的耐受性是肿瘤治疗的主要障碍,也是多数肿瘤患者预后不佳的主要原因。

有学者认为90%以上恶性肿瘤患者死亡在不同程度上与耐药因素有关[1]。

肿瘤产生耐药与多种因素有关,如多药耐药基因的过度表达;谷胱甘肽解毒酶系统活性增高;DNA拓扑异构酶Ⅱ活性增高或性质发生改变;多药耐药相关蛋白基因表达增高等。

其中由P-糖蛋白介导的多药耐药最为重要,本文重点介绍与P-糖蛋白有关的多种调控因素及其逆转多药耐药(multi resistance,MDR)进展。

1 P-糖蛋白的结构与功能P-糖蛋白又称P-gp(p-glycoprotein),P-170,是由多药耐药基因(MDR1)编码的分子量为170 KD的糖蛋白,是Biedler于1970年发现的,Juliano于1976年首次命名的与肿瘤多药耐药有关的一种膜糖蛋白。

人MDR1基因的cDNA全长4669 bp,其中第179~3840 bp 之间为一个开放读框,起始密码为ATG,编码含有1280个氨基酸残基的多肽链,分子量约为140 KDa。

该多肤链可以分为两个大致相同的同源部分,每部分含有6个穿膜的ɑ螺旋结构(疏水区)和一个胞内亲水结构域。

12个疏水区在膜内排列成6对,使P-gp多肽链嵌于细胞膜内。

在胞膜外侧P-gp 有3个N连接的糖基化位点,翻译后修饰加上去的糖链约为30 KDa,使得成熟的P-gp分子量为170 KDa。

在细胞膜内侧,P-gp的两个亲水结构域各含一个ATP 结合位点,分别在第426-433/541-551和1068-1075/1184-1196氨基酸残基之间[2]。

关于P-gp功能单位,有学者提出“疏水真空清除器”(hydrophobic vacuum cleaner)模式,认为P-gp本身形成单一药物通道,具有药泵功能,并可在细胞内控测药物浓度,当药物进入细胞后,P-gp结合药物分子,同时其ATP位点结合ATP后释放能量使药物转移到细胞外,也可以直接从细胞膜排除药物,使细胞内药物浓度始终维持于低水平,细胞由此获得耐药性[3]。

p-gp(P-糖蛋白药物相互作用)

p-gp(P-糖蛋白药物相互作用)
• 胃肠道P-gp降低底物吸收、降低生物利用度
胃肠道、肝脏
• 肠道、肝脏P-gp增加药物的非肾清除、增加随粪排 泄量
• 肾小管上皮细胞的p-gp增加肾清除
肾脏、肾上腺
•肾上腺的p-gp对一些激素有促进作用、且受一些外源性 物质影响
各屏障
• 各屏障上的P-gp可使药物的Vd减少
Yu Dk.The contribution of P-glycoprotein to pharmacokinetic drug-drug interactions. J Clin Pharmacol.1999:39;203-1211
Polymorphisms in Human MDR1 (P-glycoprotein): Recent Advances and Clinical Relevance Clinical Pharmacology & Therapeutics 75, 13-33 (January 2004)
P-糖蛋白的分布
另一位患者除有前述的症状外还伴有心力衰竭。地 高辛与克拉霉素 (每次 200mg,bid)联用 8d, 地高辛肾清除 率为20~30ml/min 而停用克拉霉素8d后地高辛肾清除率 升至65ml/min。 在地高辛的肾分泌过程中 ,P-糖蛋白起了重要作用 , 克 拉霉素是P-糖蛋白的抑制剂,推测克拉霉素抑制地高辛肾 排泄,提高血药浓度。体外研究已证实这了一点,在转染了 MDRI基因且有P-gp过度表达的肾上皮细胞中, P-gp将地高 辛从细胞基底层膜向表面膜方向的转运。该转运被克拉 霉素明显抑制,且呈剂量依赖性。此外,伊曲康唑在体内对 地高辛也有相似的作用。
地高辛的相互作用
5. 与奎尼丁同用,可使本品血药浓度提高约一倍, 提高程度与奎尼丁用量相关,甚至可达到中毒浓度, 即使停用地高辛,其血药浓度仍继续上升,这是奎 尼丁从组织结合处置换出地高辛,减少其分布容积 之故。两药合用时应酌减地高辛用量1/2~1/3。 6.与维拉帕米、地尔硫䓬、胺碘酮合用,由于降 低肾及全身对地高辛的清除率而提高其血药浓度, 可引起严重心动过缓。 7.螺内酯可延长本品半衰期,需调整剂量或给药 间期,随访监测本品的血药浓度。 8.血管紧张素转换酶抑制剂及其受体拮抗剂可使 本品血药浓度增高。

p-glycoprotein结构

p-glycoprotein结构

p-glycoprotein结构P-糖蛋白(P-glycoprotein)是一种细胞膜上的输送蛋白,广泛存在于许多生物体的多种组织中,如肠道上皮细胞、肝细胞、肾小管细胞以及血脑屏障等。

它扮演着调节细胞内外物质转运的重要角色,参与多种生理过程,包括药物转运、毒物排泄、胆汁酸的循环利用以及保护组织免受外界环境的损害。

P-糖蛋白的基因由MDR1、ABCB1或ABC1命名,编码的蛋白质包含1280个氨基酸残基。

其经翻译和修饰后被转运到细胞膜上,形成一个由12个跨膜螺旋结构组成的分子,可分为两个对称的半通透通道结构。

蛋白质的N端朝胞质,C端朝细胞外。

该蛋白质主要由两个重要功能域组成:核苷酸结合结构域(nucleotide-binding domains, NBDs)和跨膜结构域(transmembrane domains, TMDs)。

NBDs包括两个相同的结构域,即NBD1和NBD2,分别位于P-糖蛋白的N端和C端,负责ATP结合和水解。

TMDs由6个跨膜螺旋(TM1-TM6)组成,它们相互连接形成两个分子之间的孔道。

P-糖蛋白对多种底物具有高度的选择性和广泛的特异性。

底物结合到TMDs区域的特定位点上,通过底物的结合、NBDs的ATP结合和水解来调节其运输。

具体来说,底物与P-糖蛋白的结合位点之间发生握手效应,导致NBDs结构域的构象变化。

这种构象变化使得NBDs中已结合的ATP分子水解成ADP和磷酸,释放出的能量用于驱动底物经跨膜结构域的转运。

P-糖蛋白在药物转运中的作用尤为重要,它能够将许多不同的化合物从细胞内排出,包括抗生素、镇痛剂、抗肿瘤药物等。

这种药物的排出可导致多药耐药性(Multi-drug resistance, MDR),使得治疗药物能力受到限制。

因此,研究P-糖蛋白的抑制剂和调节机制对于提高药效和治疗效果具有重要意义。

此外,P-糖蛋白还参与细胞内环境的维持。

它在肠道上皮细胞中起到防止细菌和有毒物质进入体内的保护作用。

糖蛋白在药物中的新应用

糖蛋白在药物中的新应用

糖蛋白在药物中的新应用刘桂林(广东石油化工学院化学工程学院应用化学专业2011级4班,学号:11114060422)摘要:综述近五年来,糖蛋白在药物中的研究进展。

利用中国知网,查阅了大量文献,介绍了糖蛋白在新药物中的应用,包括其特性、结构、作用机制、底物、抑制剂以及诱导剂等,同时也阐明的其部分药物动力原理。

总而言之,糖蛋白在药物领域的利用具有很大的研究价值。

关键字:糖蛋白;药物;药物动力;吸收作用机制糖类是人体生命活动的重要能量来源,但是其结合糖也是人体所需的重要物质,例如说糖脂、脂多糖、糖蛋白以及蛋白聚糖。

近年来,关于药物中利用的糖蛋白的研究愈加多,特别是P糖蛋白。

杜慧慧、任强、刘晓民等做了P糖蛋白介导的肿瘤多药耐药机制及其逆转策略的相关研究。

他们在相关文献中说过,多药耐药( multidrug resistance,MD R) 是影响肿瘤化疗疗效及预后的主要因素之一。

而 P-糖蛋白过度表达是引起多药耐药的常见原因,因此抑制 P-糖蛋白介导的外排作用,从而提高细胞内的药物浓度进而逆转多药耐药,这已成为国内外研究的热点。

代昌远、李庆文等也做过P糖蛋白介导的药物研究。

他们在其中谈到,P糖蛋白是一个相对分子质量为170×103的依赖 ATP 的具有跨膜转运功能的糖蛋白,它是由MDR1编码的一种跨膜蛋白,其通过将化疗药物从细胞内泵到细胞外而导致细胞耐药。

P糖蛋白可在许多正常组织中表达,与某些细胞的分泌功能有关,是细胞的一种自我保护机制[7]。

P糖蛋白参与了上皮细胞的分泌及排泄,具有屏障和解毒作用,并与内分泌及免疫有关。

昆明医科大学人体解剖与组织胚胎学教研室的李洁、杨力、郭泽云老师对三七及单体对P糖蛋白抑制作用进行了研究。

P-糖蛋白属于ABC跨膜转运蛋白超家族中的一员,是一种ATP依赖性的外向型转运泵,参与生物的各种生理功能以及多类药物的体内转运过程,同时也是产生临床多药耐药作用的主要原因。

三七作为云南的特色中草药,在很多疾病的治疗与预防方面有着显著疗效,其副作用小、多靶点及多途径的综合调节作用,在逆转Mdr1和P-gp表达的研究中,具有一定的前景。

P糖蛋白与药物的体内过程

P糖蛋白与药物的体内过程

P-糖蛋白与药物的体内过程【摘要】 ATP结合盒转运载体蛋白作为影响药物体内过程的重要因素已被广泛研究,P-糖蛋白(P-gp)是其中最主要的一种转运子。

P-gp的结构、特点及组织分布决定了其在药物的吸收、分布、代谢、排泄方面的重要作用。

了解P-gp的这些作用有助于增加临床用药的合理性。

经过近三十年的发展,虽然研究P-gp的方法已经较为成熟;但是,目前对转运子的研究仍有许多争议存在,还有很多问题需要解决。

本文主要阐述P-gp的特性及其对药物体内过程的影响。

【关键词】 ATP结合盒转运载体蛋白;P-糖蛋白;药物体内过程近年来,ATP结合盒转运载体蛋白对药物体内过程的影响已被广泛研究。

P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)是其中最大的一个亚系。

研究发现,P-gp在许多组织有分布,是一种ATP依赖性膜转运体,作为药物转运子,其作用类似于排出泵,可将药物从细胞内外排而使胞内药物浓度降低,从而降低药效[1]。

因此,P-gp与底物及调节子之间的相互作用能影响药物的吸收、分布、代谢、排泄。

目前主要用细胞内模型(caco-2细胞系)和动物模型(mdr基因敲除小鼠)研究 P-gp 对其底物的药代动力学影响,常用的调节子有环孢素A(CsA)和维拉帕米。

1 认识ATP结合盒转运载体蛋白家族ATP结合盒转运载体蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC)是细胞膜糖蛋白,这些蛋白包括调控性膜通道等,包含有一个ATP结合蛋白盒及一个转运膜区。

哺乳类动物,活性ABC至少由四个这样的区域构成(两个转运膜区和两个ATP结合盒)。

这些区域或呈现在一个多肽链里(完整转运子),或在两个分离的蛋白中(半转运子);后者是功能性ABC特殊的转运子二聚体[2]。

已有49种人类ABC基因被命名[3]。

基于种系分析,这些转运子已被分为7个亚科(ABCA~ABCG)。

三种主要的多药耐药性ABC是MDR1、MRP1和ABCG2[2]。

P糖蛋白介导的药代动力学及其药物相互作用

P糖蛋白介导的药代动力学及其药物相互作用

P糖蛋白介导的药代动力学及其药物相互作用P糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)是一种跨膜糖蛋白,在许多组织中广泛表达,包括肠道、肾脏、肝脏和血脑屏障等。

它起到跨膜转运药物的作用,通过将药物从细胞内排出,从而影响药物在体内的吸收、分布和排泄。

药物和P糖蛋白的相互作用具有重要的药代动力学意义。

P糖蛋白介导的药物转运是通过被动扩散和活性转运两种方式进行的。

被动扩散通常发生在小分子药物上,而活性转运主要发生在大分子药物和药物代谢产物上。

药物通过P糖蛋白的跨膜结构进入细胞内,然后通过ATP酶活化P糖蛋白,将药物排出细胞外。

药物与P糖蛋白之间的相互作用可以影响药物的吸收、分布和排泄。

首先,在肠道中,P糖蛋白通过封闭细胞内的药物转运,减少药物的吸收。

例如,一些心律药物和化疗药物,如地高辛和阿霉素,经P糖蛋白介导的转运被排出肠道,减少了它们在肠道中的吸收。

其次,在肾脏中,P糖蛋白通过排泄药物阻止它们重新进入肾小管细胞,从而增加药物的排泄。

最后,在血脑屏障中,P糖蛋白阻止许多药物从血液进入脑组织,这种转运过程称为脑脊液排泄。

这些相互作用可能导致药物的低生物利用度、药物的低浓度和临床疗效的降低。

药物可以通过抑制P糖蛋白表达或减少其活性来改变药物与P糖蛋白的相互作用。

例如,一些药物通过竞争性抑制P糖蛋白的ATP酶活性来抑制其功能。

这些药物包括钙通道阻断剂、胺碘酮、珠蛋白抑制剂等。

此外,一些药物也可以诱导P糖蛋白的表达,从而增加药物的转运和排泄。

如含有谷胱甘肽乳剂的化疗药物、肠道抗菌素等。

此外,多种因素可以影响药物与P糖蛋白的相互作用。

药物的结构特征、剂量、给药途径和给药时间等都可能影响药物与P糖蛋白的相互作用。

糖尿病和肝病等疾病状态也可能增加药物与P糖蛋白的相互作用。

因此,在药物治疗中,应特别关注药物与P糖蛋白之间的相互作用,以避免药物的不良反应和疗效降低。

总之,P糖蛋白介导的药代动力学及其与药物的相互作用是药物在体内转运和排泄的关键过程。

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P-糖蛋白与药物的体内过程来源:中华现代皮肤科学杂志作者:佘晓东陈沄2005-11-8摘要: 【摘要】ATP结合盒转运载体蛋白作为影响药物体内过程的重要因素已被广泛研究,P-糖蛋白(P-gp)是其中最主要的一种转运子。

P-gp的结构、特点及组织分布决定了其在药物的吸收、分布、代谢、排泄方面的重要作用。

了解P-gp的这些作用有助于增加临床用药的合理性。

经过近三十年的发展,虽然研究P-gp 的方法已经较为成熟。

...∙专题推荐:∙临床快报∙药市动态∙违法广告∙医保动态∙药品价格∙流感疫情∙保健常识∙妇科课堂∙医改动态【摘要】ATP结合盒转运载体蛋白作影响药物体内过程的重要因素已被广泛研究,P-糖蛋白(P-gp)是其中最主要的转运子P-gp的结构、特点及组织分布决定了其在药物的吸收、分布、代谢、排泄方面的重要作用。

了解P-gp的些作用有助于增加临床用药的合理性。

经过近三十年的发展,虽然研究P-gp的方法已经较为成熟;但是,目对转运子的研究仍有许争议存在,还有很多问题需要解决。

本文主要阐述P-gp的特性及其对药物体内过程的影响。

【关键词】ATP结合盒转运载体蛋白;P-糖蛋白;药物体内过程近年来,ATP结合盒转运载体蛋白对药物体内过程的影响已被广泛研究。

P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)是其中最的一亚系。

研究发现,P-gp在许多组织有分布,是一种ATP依赖性膜转运体,作为药物转运子,其作用类似于排出泵,可将药物从细胞内外排而使胞内药物浓度降低,从而降低药效[1]。

因此,P-gp与底物及调节子之间的相互作用能影响药物的吸收、分布、代谢、排泄。

目前主要用细胞内模型(caco-2细胞系)和动物模型(mdr基因敲除小鼠)研究P-gp对其底物的药代动力学影响,常用的调节子有环孢素A(CsA)和维拉帕米。

1 认识ATP结合盒转运载体蛋白家族ATP结合盒转运载体蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC)是细胞膜糖蛋白,这些蛋白包括调控性膜通道等,包含有一个ATP结合蛋白盒及一个转运膜区。

哺乳类动物,活性ABC至少由四个这样的区域构成(两个转运膜区和两个ATP结合盒)。

这些区域或呈现在一个多肽链里(完整转运子),或在两个分离的蛋白中(半转运子);后者是功能性ABC 特殊的转运子二聚体[2]。

已有49种人类ABC基因被命名[3]。

基于种系分析,这些转运子已被分为7个亚科(ABCA~ABCG)。

三种主要的多药耐药性ABC是MDR1、MRP1和ABCG2[2]。

ABC的主要功能是小分子物质及多肽分子跨膜转运[3]。

转运膜区会通过改变形态允许某些分子通过。

ATP结合盒结合或水解胞浆中的ATP,以此确保转运底物所需的足够能量。

ATP结合盒及转运膜区的这些特殊反应能够使转运子与底物像齿轮一样吻合并通过水解ATP来转运底物[4]。

相同的转运子可存在于多种组织和细胞中。

尽管底物的种类多种多样,但ABC家族显现出许多结构相似性。

从原核生物系统到哺乳动物系统,ABC趋向于通过增加分子功能单位的量来增加结构的复杂性[5]。

2 P-gp的结构、生化特性及可能的转运机制2.1 P-gp的结构P-gp是由1280个氨基酸组成的跨膜蛋白,分子量为170kD,由两个相似的部分构成。

其中每一个部分包含六个转运膜区和一个ATP结合利用区。

两部分被一个线性的易变区域隔开,如果线性区域缺失,虽然细胞表面的蛋白表达与原蛋白相似,但丧失了转运及药物刺激ATP酶活性的功能。

如用一个有足够柔韧性二级结构的多肽链替换这个缺失的结构,分子的功能就会恢复。

这些数据表明P-gp两个半球的相互作用是分子功能的关键[6]。

2.2 生物化学特性研究表明1mol P-gp可水解1mol的ATP。

已证实人和仓鼠提纯的P-gp的两个ATP部位均能水解ATP,但机制并不完全一致[7]。

人类P-gp的突变将影响底物的特异性。

2.3 P-gp的转运机制P-gp在某些组织(肝、肾、小肠、大肠的上皮、脑毛细血管内皮细胞、卵巢和睾丸)表现屏障功能。

不同的研究模型已被用于解释P-gp的转运机制。

Roepe描述的改变分配模型中,P-gp的过度表达可导致膜电位的改变和/或细胞内pH的改变,最终改变药物的分配和细胞内药物浓度。

flip-pase模型中,P-gp扮演类似于膜脂质移位酶的角色,它将底物从脂质双层分子的内面转移至外面。

Vaccum cleaner model模型中,P-gp直接与底物在脂质双层分子中相互作用,并通过ATP及ATP酶把它们转运到细胞外。

P-gp似乎既从脂质双层分子的外层也从脂质双层分子的内层泵出底物。

P-gp在底物到达细胞浆之前即将细胞膜脂质层的底物转运到细胞外,进而消除其作用。

但至今没有一个模型被进一步验证和核实,P-gp在药物转运方面的确切机制仍有争议[8,9]。

3 P-gp对药物代谢动力学的影响P-gp在大肠及小肠的黏膜、血脑屏障、睾丸毛细血管上皮细胞、肝细胞、肾上腺及肾近端小管均有分布,因此它对药物的体内过程有显著影响[10]。

从多药耐药(mdr)基因敲除小鼠获得的研究数据支持P-gp在药物吸收、分布、代谢及消除方面的作用[11,12]。

3.1 P-gp与药物吸收生理条件下P-gp在胃、小肠及结肠的腔上皮细胞有表达[10]。

从细胞内模型及动物模型的研究中指出,调节P-gp可以影响P-gp底物的生物利用度、血浆峰浓度、表观清除率、药-时曲线下面积等药动学参数。

因此设计有效的P-gp调节子,可抑制药物(底物)排泄至肠腔,从而增加药物的吸收[13,14]。

体外试验(Caco-2细胞模型)结果表明,CsA(樟脑磺酸)口服给药时, 胃肠道部位的P-gp可导致其吸收不完全。

CsA作为P-gp的抑制剂,与其他药物合用时, 可引起这些药物的药代动力学改变。

Scheulen 等证实应用CsA后,阿霉素的AUC增加了40%[14]。

CsA与头孢吡肟合用,头孢吡肟的平均滞后时间(MRT)由原来的34.9min 延长至48.6min,血浆AUC由4775μg/(ml·min)增加到6960μg/(ml·min),脑内AUC由64.3μg/(ml·min)增加到110.2μg/(ml·min)[15]。

因此,P-gp可能成为口服给药吸收的屏障。

3.2 P-gp与药物分布药物在含P-gp较多的组织(如血-脑屏障、肾、肝等)分布时将受P-gp的影响[10]。

mdr基因敲除小鼠和基因完整的小鼠组织内药物浓度测定结果显示,mdr基因敲除小鼠的小肠、肝及脑中地高辛、CsA及地塞米松的浓度高于mdr基因完整小鼠。

在应用低剂量的利福平(1.5mg/kg)后,mdr基因敲除小鼠的肝细胞和血浆利福平浓度是mdr基因完整小鼠的11.3倍及3.3~7.0倍[16]。

血脑屏障在物质进入脑内的过程中起着十分重要的作用,存在于脑毛细血管内皮细胞上的P-gp参与了这一作用[17]。

mdr基因敲除小鼠模型研究地高辛与CsA脑内的吸收和分布情况时发现:经尾静脉注射CsA(1mg/kg)4、8和24h 后,脑内CsA的浓度分别是正常小鼠的17.0、26.3和55.2倍;血浆浓度分别是正常小鼠的1.4、1.7和1.9倍。

静脉注射地高辛(1mg/kg)4h后的脑内浓度是正常小鼠的35倍,血浆、小肠和肝脏浓度增加1倍[18]。

mdr1a基因敲除小鼠静脉注射司帕沙星4h后脑内浓度增加了3倍,而血浆浓度无改变[19]。

此外,这些小鼠较mdr基因完整的小鼠对杀虫剂、依维菌素的神经毒作用为明显[18]。

因此,抑制P-gp能够影响其底物的组织分布,进而改变它们的毒性特别是在中枢神经系统毒性方面。

3.3 P-gp与药物代谢研究发现,细胞色素P450亚科3A4(CYP3A4)和P-gp 有着相似的组织分布及相似的底物。

P-gp表达于小肠、结肠及肝胆小管的腔上皮细胞;CYP3A4则主要存在于小肠及肝脏[20]。

此外,P-gp 的调节子也常是CYP3A4 的调节子[12,21,22]。

两个系统共同防止细胞内异生物及毒物的积聚。

致癌物质能够共同诱导CYP3A4 和P-gp 的表达,这是对细胞内新陈代谢增加的一种弥补反应。

体外试验已发现利福平能够同时诱发P-gp 表达和CYP3A4激活。

因此,上调CYP3A4的药物或许也能上调P-gp 的表达[22]。

以往的观点,个体间药物代谢的不同主要归因于细胞色素P450 表达的不同,但是,由于P-gp与细胞色素P450有着相似的底物及调节子,P-gp在个体间的药物代谢的不同也将起到关键的作用。

3.4 P-gp与药物消除由于P-gp呈现在肝脏胆小管和肾近曲小管的刷状缘中,推测其在药物经胆汁和/或肾脏排除中可能扮演重要角色。

当与异搏定或CsA合用时,长春碱和秋水仙碱的胆清除将会减少。

胆红素是P-gp的底物,且胆汁淤积能显著增加P-gp的表达,抑制P-gp的功能可导致高胆红素血症[21]。

在小鼠肾模型中,P-gp介导的肾近曲小管地高辛的分泌会被异搏定和奎尼丁抑制[23,24]。

地高辛与奎尼丁合用时,地高辛的机体总清除率从(318.0±19.3)ml/h 降至(167.1±11.0)ml/h,肠清除率从(28.8±1.7)ml/h 降至(11.1±1.6)ml/h[25]。

临床上异搏定和奎尼丁导致地高辛血浓度和毒性的增加,也许正是通过抑制P-gp而发生的。

综上所述,P-gp在内源、外源性底物的吸收、分布、代谢、排泄方面起着重要的作用;而P-gp对于药物体内过程、疾病治疗及临床疗效影响的确切机制是特殊的,也是复杂的。

4 小结与展望1976年Juliano和Ling第一次证实P-gp在多药耐药性肿瘤细胞中过度表达[26],现在人们已在多个领域对P-gp进行了研究,并在药物代谢、抗肿瘤、寄生虫及真菌治疗中的多药耐药性研究方面取得了一些进展;这些研究或许能够为将来彻底消除癌症治疗中的耐药性问题,解决好寄生虫与真菌的治疗问题奠定一些理论基础。

但是,我们也应当看到目前还有许多问题亟待解决与证实。

如P-gp对HIV感染者药物治疗的影响,对器官移植病人术后抗免疫排斥反应用药的影响以及P-gp与非口服、静脉途径吸收(经皮吸收)药物的作用机制等还不十分明确。

因此,P-gp对药物体内过程影响的确切机制仍有待今后进一步研究完善。

【参考文献】1 Gottesman MM, Pastan I. Biochemistry of multidrug resistance mediated by the multi drug transporter. Ann Rev Bio chem,1993, 62: 385-427.2 Sarkadi B,Ozvegy-Laczka C,Nemet K, et al. ABCG2-a transporter for all seasons. FEBS Lett,2004, 567(1): 116-120.3 Lockhart AC, Tirona RG,Kim RB. Pharmacogenetics of ATP-binding cassette transporters in cancer and chemotherapy. Mol Cancer Ther, 2003,2(7): 685-698.4 Varadi A,Tusnady GE,Sarkadi B. ABC proteins: From Bacteria to Man. J Bio Chem, 2003, 22:37-46.5 SV Ambudkar, MM Gottesman, CK Sarfaty,et al. P-glycoprotein: from genomics to mechanism. Oncogene, 2003, 22: 7468-7485.6 Hrycyna CA, Ramachandra M, Gottesman MM, et al. Mechanism of Action of Human P-glycoprotein ATPase Activity. J Bio Chem, 1988, 273: 16631-16634.7 Urbatsch IL, SamKaran B, Weber J, et al. P-glycoprotein Is Stably Inhibited by Vanadate-induced Trapping of Nucleotide at a Single Catalytic Site. J Bio chem, 1995,270: 19383-19390.8 Ambudlcar SV, Carderelli CO, Pashinsky I, et al. Relation Between the Turnover Number for Vinblastine Transport and for Vinblastine-stimulated ATP Hydrolysis by Human P-glycoprotein. J Bio Chem, 1997, 272: 21160-21165.9 Agnes Lo, Pharm D. P-glycoprotein and Drug Therapy in Organ transplantation.J Clin Pharmacol, 1999, 39: 995-1005.10 Fogo AT, Shen DW, Mickley LA, et al. Intrinsic drug resistance in human kidney cancer is associated with expression of a human multi drug-resistance gene. J Clin Oncol, 1987, 5: 1922-1927.11 Johnson DR, Finch RA, Lin ZP, et al. The pharmacological phenotype of combined multi drug-resistance mdr1a/mdr1b-and mrp1-deficient mice. Cancer Res, 2001, 61: 1469-1476.12 MV Relling. Are the major effects of P-glycoprotein modulators due to altered pharmacokinetics of anticancer drugs? Therapeutic Drug Monitoring, 1996, 18: 350-356.13 Sikic BI, Fisher GA, Lum BL, et al. Modulation and prevention of multi drug resistance by inhibitors of P-glycoprotein. Cancer Chemother Pharmacol, 1997, 40 (Suppl): S13-S19.14 Rushing DA, Raber SR, Rodvold KA, et al. The effects of cyclosporine on the pharmacokinetics of doxorubicin in patients with small cell lung cancer. Cancer, 1994, 74: 834-841.15 Chang YL, Chou MH, Lin MF, et al. Effect of cyclosporine a P-glycoprotein inhibitor on the pharmacokinetics of cefepime in rat blood and brain: a micro dialysis study. Life Sci, 2001, 69 (2):191.16 Schuetz EG, Schinkel AH, Relling MV, et al. P-glycoprotein: a major determinant of rifampicin-inducible expression of cytochrome P4503A in mice and humans. Proc Natl Acad Sci USA, 1996, 93: 4001-4005.17 Atsushi Sakata. In vivo evidence for ATP-dependent and p-glycoprotein mediated transport of cyclosporin at the blood-brain barrier. Biochemical pharmacology, 1994, 48(10): 1989-1992.18 Schinkel AH, Wagenaar E. Absence of the mdr a P-glycoprotein in mice affects tissue distribution and pharmacokinetics of dexamethasone, digoxin and cyclosporin A. J Clin Invest, 1995, 96(4): 1698-1705.19 De Lange EC, Marchand S, Van Den Berg D, et al. In vitro and in vivo investigations on fluoroquinolones effects of the P-glycoprotein efflux transporter on brain distribution of sparfloxacin.Eur J Pharm Sci, 2000, 12(2): 85.20 Wacher VJ, Wu CY, Benet LZ. Overlapping substrate specificity and tissue distribution of cytochrome P4503A and P-glycoprotein: implications for drug delivery and activity in cancer chemotherapy. Mol Carcinog, 1995, 13: 129-134.21 Slaughter RL, Edwards DJ. Recent advances: the cytochrome P- 450 enzymes. Ann Pharmacother, 1995, 29: 619-624.22 Schuetz EG, Beck WT, Schuetz JD. Modulators and substrates of P-glycoprotein and cytochrome P4503A coordinately up-regulate these proteins in human colon carcinoma cells. Mol Pharmacol, 1996, 49: 311-318.23 Lum BL, Gosland MP. MDR expression in normal tissues: pharmacological implications for the clinical use of P-glycoprotein inhibitors. Hematol Oncol Clin North Am, 1995, 9: 319-336.24 Hori R, Okamura N, Aiba T, et al. Role of P-glycoprotein in renal tubular secretion of digoxin in the isolated perfused rat kidney. J Pharmacol ExpTher,1993,266:1620-1625.25 Su S, Huang J. Inhibition of the intestinal digoxin absorption and exsorption by quinidine.Drug Metab Dispos, 1996, 24(2): 142.26 KW Scotto. Transcriptional regulation of ABC drug transporters. Oncogene,2003,22: 7496-7511.作者单位:210042 江苏南京,中国医学科学院中国协和医科大学皮肤病研究。

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