IPHASE SLC家族OAT3轉運體細胞研發成功

有機陰離子轉運體（organic anion transporters，OATs）是一類重要的攝取型轉運體，屬于兩親性溶質轉運蛋白（SLC）家族，其有多個亞型。有機陰離子轉運體在體內介導多種小分子內源性物質的轉運，在維持機體內環境穩態方面具有重要作用。OATs已被證明具有廣泛的底物特異性，并且底物常常重疊，故OATs可能會引起藥物相互作用。美國、歐洲和中國的藥品監管部門相繼出臺指導原則，建議體外評估OAT1和OAT3轉運體與受試藥物之間潛在的相互作用，為體內研究提供參考。鑒于此，IPHASE作為體外研究生物試劑yin領者，繼成功研發OAT1轉運體細胞后，又成功構建瞬時轉染重組OAT3轉運體細胞，助力新藥研發。

OATs轉運體

有機陰離子轉運體（organic anion transporters，OATs）屬于溶質轉運體（SLC）家族，主要負責陰離子和兩性離子有機分子（包括內源性物質和許多藥物）的跨膜運輸，在維護機體內環境穩定的生理活動中發揮著至關重要的作用。截至目前，研究發現SLC家族OAT轉運體包括OAT1-OAT10和尿酸轉運體（URAT1），各亞型之間具有高度同源性。OATs約由540~560個氨基酸組成，共有12個跨膜結構域，游離的羧基和氨基定位在胞內側。在第1個和第個跨膜域之間有一個大的疏水環，環上有很多糖基化位點，而在胞內有一個含有多個磷酸化位點的疏水環。OATs的預測拓撲結構示意圖如圖1所示。

圖1 OATs的預測拓撲結構示意圖

來源：The Organic Anion Transporter (OAT) Family: A Systems Biology Perspective

OATs各亞型在體內的分布是有差異的。OAT1主要位于腎臟；OAT2在腎臟表達較少，主要位于肝臟；OAT3主要位于腎臟，大腦脈絡叢、視網膜等也有表達；OAT4主要位于胎盤、腎臟及腦內；OAT5、OAT6、OAT9分別位于大鼠腎臟、鼻黏膜及睪丸、肝臟；OAT7主要位于腎臟；OAT8主要分布于大鼠腎臟；OAT10在腎臟、腦、小腸和結腸中均有表達；URAT1主要分布于人和小鼠腎臟；表1總結了OATs在人、大鼠和小鼠體內的組織分布情況。

表1 OAT轉運體在人、大鼠和小鼠體內的組織分布

信息來源：疾病狀態下有機陰離子轉運體表達和功能的變化及其機制研究進展

由此可看出，OATs主要分布于腎組織，其主要成員OAT1和OAT3多在腎近曲小管上皮細胞基底膜側表達，介導眾多內、外源性有機陰離子型化合物（包括環境毒素、藥物及其代謝產物）從細胞外液或血液進入腎小管腔上皮細胞，再由其他外排性轉運體將它們分泌送入腎小管腔，以便經尿液排出體外，即OATs在排泄體內陰離子型外源物和代謝廢棄物、毒物、藥物及其代謝物的過程中具有不可替代的作用。

OAT3轉運體

有機陰離子轉運體3(organic anion transporter3,OAT3)是由溶質載體家族22A8(SLC 22A8)基因編碼的攝取型轉運體，是人腎臟組織OATs家族中分布最為廣泛的轉運體，主要表達在腎小管基底外側膜上，介導體內許多內源性物質及外源性藥物攝取進入腎臟，在其底物的腎排泄過程中發揮重要作用。OAT3的底物覆蓋范圍非常廣泛，包括對氨基馬尿酸（PAH）、環核苷酸（cAMP、cGMP）、膽鹽、激素（可的松、DHEAS、E3S）、前列腺素（PGE2、PGF2α）、尿酸、神經遞質代謝產物（高香草酸、5-羥基吲哚乙酸、多巴克、香草扁桃酸、喹啉酸、犬尿喹啉酸）、甲氨蝶呤、水楊酸、齊多夫定、伐昔洛韋、抗生素（青霉素G、羧基氟喹諾酮）、降血脂藥（瑞舒伐他汀、普伐他汀）、霉菌毒素等。OAT3和OAT1之間具有高度同源性，故其具有廣泛的共同底物，如頭孢類抗生素、抗病du藥物( 阿德福韋、西多福韋、替諾福韋) 、麥考酚酸及其代謝物、黃酮類等。

由于OATs底物的廣泛性，并且底物常常重疊，故OATs可能會引起藥物相互作用。在聯合用藥方案中，底物可能彼此競爭結合轉運蛋白，使藥物清除率降低，藥物在體內積累，從而導致潛在的不良反應。有研究顯示，丙磺舒、水楊酸鹽、PAH可降低甲氨蝶呤的腎臟清除率；吉非貝齊及其代謝物可抑制人OAT3介導的普伐他汀的運輸，這可能導致普伐他汀的積累和副作用的發生。另有文獻報道，質子泵抑制劑蘭索拉唑與抗葉酸藥物培美曲塞均通過腎臟OAT3分泌消除，蘭索拉唑通過抑制培美曲塞的腎臟消除，增加培美曲塞的血漿濃度，進而加重培美曲塞的血液毒性。此外，法莫替丁的腎小管清除主要經OAT3介導，其與丙磺舒合用時，丙磺舒能競爭性抑制OAT3活性，使法莫替丁腎清除率降低，在體內積累產生毒性。

由此可見，轉運體介導的藥物相互作用會導致臨床上藥物在機體內的處置發生顯著變化，可直接或間接地影響藥效，嚴重者甚至會誘發毒性。因此，美國、歐洲和中國的藥品監管部門相繼出臺指導原則，建議評估OAT1和OAT3轉運體介導的藥物相互作用，為體內研究提供參考（表2）。

表2 各國藥品管理局對轉運體研究的建議

“√"必須考慮；“×"不考慮

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鑒于此，IPHASE作為體外研究生物試劑yin領者，憑借先進的設備、專業的技術人員和多年研發經驗，繼成功研發OAT1轉運體細胞后，再次以HEK293為細胞載體，成功構建瞬時轉染重組OAT3轉運體細胞。IPHASE技術人員以終濃度為1μM的普伐他汀鈉為底物，通過LC-MS/MS檢測空載細胞HEK293和轉運體細胞OAT3細胞對普伐他汀鈉的代謝能力，結果顯示轉運體細胞OAT3底物轉運能力為HEK293細胞底物轉運能力的15倍，高于《藥物相互作用指導原則（試行）》規定的2倍，表明OAT3轉運體細胞模型構建成功，滿足藥物研發要求。

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參考資料：

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