吡格列酮（PIO）在恒河猴代谢综合症模型中的遗传药理学研究

生物群体中的遗传多态性是导致药物反应个体差异的一个重要原因，也是唯一一个终身不变且可以预测的因素，由此形成了以此为研究对象的遗传药理学，主要是利用分子遗传学技术研究基因突变对药物代谢及药效的影响。吡格列酮是目前临床最常用的糖尿病和代谢综合症治疗药物之一，它特异地作用于PPAR-gamma受体，改善患者的胰岛素抵抗和脂代谢紊乱。临床资料表明吡格列酮的作用存在显著的个体差异，而目前临床及啮齿类动物模型的研究均未能充分解释个体差异形成的原因。为了解决这些疑问，我们在恒河猴代谢综合症模型中对吡格列酮的药效及药代动力学进行了研究，发现个体差异现象同样存在于恒河猴中。本课题拟在此基础上，利用恒河候这一更接近于人类的模型，详细研究遗传因素对吡格列酮的代谢和PPAR-gamma及其信号传导通路的影响，发现功能突变并阐明其分子机制。本课题研究目标的实现对吡格列酮的临床用药以及同类新药的研发都具有重要意义。

利用本实验室已经建立的恒河猴代谢综合症模型，我们首先开展了吡格列酮（PIO）治疗的PK/PD实验研究。结果表明，与人类一样，恒河猴在PIO的药代和药效两个方面也存在着显著的个体差异。其中药效部分的结果已经总结成文，发表在心血管领域权威杂志Circulation（IF=14.739）上（Rhesus Macaques Develop Metabolic Syndrome With Reversible Vascular Dysfunction Responsive to Pioglitazone. Circulation 124:77-86)。.为探索药代及药效个体差异产生的机制，我们对PIO的主要代谢酶——CYP2C8和CYP3A64以及PIO的靶点PPARgamma的下游信号分子cd36的编码区、外显子-内含子交界区、启动子区及3’非编码区（3’-UTR）进行了测序，发现了数十个单碱基突变（SNP）。初期结果的关联分析未能发现有显著差异的SNP，考虑到可能原因之一是样本量较小，因此增加了动物数目重复了PIO PK/PD实验及相关基因的测序工作。另一方面考虑到动物来源较广，遗传背景可能有较大差异，选择两个超高/超低代谢个体编的码区突变，建立定点突变的全长表达质粒，在细胞中进行表达及代谢实验研究突变对酶及其活性的影响，以期发现能够解释药物代谢个体差异的分子机制。.另外作为对大动物实验补充，我们筛选了几个特异性较高的小鼠siRNA用于实现在体敲低P450基因，用于研究不同P450表达水平变化对药物代谢的影响。