青蒿素类药物的自身诱导代谢以及孕烷X受体（PXR）和组成型雄烷受体（CAR）对其的分子调节机制研究

自身诱导代谢是目前服用抗疟药青蒿素愈后高复发率的重要因素，而自身诱导代谢现象是否为青蒿素类药物的普遍共性及其分子调节机制尚不明确。2008年申请人发现青蒿素及其3种衍生物均具有不同程度的时间依赖性药动学特征，推测是由自身诱导代谢所致；体外实验表明青蒿素类药物可诱导I相代谢酶CYP3A4、2B6和2C19的活性，此过程很可能有孕烷X受体（PXR）和组成型雄烷受体（CAR）的参与。为阐明青蒿素类药物自身诱导代谢的机制，本项目拟①采用动物和人体药动学方法确证该类药物的自身诱导代谢；②采用体外药物代谢酶的方法考察该类药物对I相和II相代谢酶可能的诱导或抑制作用，寻找诱导该类药物代谢的靶酶；③采用体外转染和细胞基因表达定量分析方法考察该类药物对PXR和CAR的激活作用以及对其下游靶基因表达调控的影响。从而揭示青蒿素类药物自身诱导代谢过程中的分子机制，为阐明青蒿素类药物自身诱导代谢机理提供新思路。

本课题组研究发现：（1）青蒿素类药物在体内外的主要I相代谢途径为羟基化、去氧和去甲基，继而经历II相代谢途径；其中鉴定了青蒿素13种I相代谢产物和12种II相代谢产物，双氢青蒿素的I相和II相代谢物分别有13种和3种；蒿甲醚的I相代谢物有77种，其II相代谢物有12种；青蒿琥酯可迅速转化为双氢青蒿素，并经历后者的代谢过程；青蒿素类药物（青蒿素、双氢青蒿素、蒿甲醚）之间可发生代谢上的相互转化。（2）青蒿素及其衍生物蒿甲醚存在不同程度的时间依赖性药动学特征，双氢青蒿素和青蒿琥酯则未发现显著的时间依赖性药动学特征，提示青蒿素类药物在药动学特征上存在差异，即时间依赖性药动学特征并非青蒿素类药物的共性问题。（3）青蒿素和蒿甲醚的时间依赖性药动学特征是由其自身诱导代谢所导致的，研究发现多剂量重复给药后青蒿素的2种I相代谢物和3种II相代谢物AUC水平显著性升高；而双氢青蒿素和青蒿琥酯多剂量给药后原形及其主要代谢物AUC无显著性变化；此外，青蒿素、双氢青蒿素及其大部分代谢物在大鼠体内的药动学行为表现出显著的性别差异，而青蒿琥酯不存在显著的性别差异，说明它们药动学行为上的性别差异可能与其吸收过程的性别差异有关。（4）青蒿素类药物可诱导I 相代谢酶CYP3A4（Emax 3.5倍，EC50 5.9 uM）和2B6（Emax 1.9倍，EC50 0.6 uM）的活性和mRNA的表达水平，并可诱导CYP1A2（Emax 7.9倍，EC50 5.2uM）和CYP2A6酶（Emax 11.7倍，EC50 4.0uM）的mRNA表达水平，同时青蒿素还可竞争性抑制CYP1A2酶和CYP2B6酶（Ki, 4.6 uM）的活性，双氢青蒿素对主要的I相代谢酶均无显著性抑制（IC50 > 125 uM）；青蒿素对CYP3A4和CYP2B6均无时间依赖性抑制；（5）青蒿素类药物对主要I相代谢酶的诱导过程很可能有孕烷X 受体（PXR）和组成型雄烷受体（CAR）的参与。本课题组发现青蒿素对两种受体的下游靶基因（CYPs）存在显著的诱导，但对CAR和PXR本身并未发现显著的诱导作用，推测是由于人原代肝细胞中两种受体表达量相对较低或人原代肝细胞的个体差异引起的。. 本课题达到了研究目标，受课题资助共发表8篇（2010-2012年）SCI论文，其中基金标注的7篇；共培养研究生5名。