外排泵抑制剂研究进展不断

2006年04月05日 中国医药报 4 随着抗生素和化疗药物的发展和在临床上的广泛应用，细菌和肿瘤细胞也产生了各种各样的耐药性，其中主动外排就是主要机制之一。外排泵的过度表达使药物外排增加，细胞体内药物浓度下降，临床疗效降低或无效。外排泵抑制剂不仅可以抑制耐药细菌和肿瘤细胞对药物的外排，恢复其对药物的敏感性，提高耐药细菌和肿瘤的临床治疗效果，而且在改善某些药物的药动学特性（如提高口服药物的吸收，降低肝、肾清除率）方面也有广泛的用途。近年来，外排泵抑制剂的研究取得了较大的进展。

·ATP水解能驱动型新品频频出现

根据药物外排机制的不同，主动外排系统可分ATP水解能驱动型外排泵和跨膜质子梯度能驱动型外排泵两大类。

ATP水解能驱动型外排泵抑制剂的共同特点是，通过抑制ATP结合膜糖蛋白实现其逆转活性。根据抑制剂与膜糖蛋白结合的特异性以及亲和性大小，目前ATP水解能驱动型外排泵抑制剂已有三代产品出现。

*第一代抑制剂

该类外排泵抑制剂与膜糖蛋白结合的特异性与亲和性不高，在临床上有各自的适应证，且抑制剂量较高，副作用明显，从而在临床上的应用受限。代表药物有利血平（reserpine）、维拉帕米（verapamil）、环孢素A（CsA）、他莫昔芬（tamoxifen）和托瑞米芬（toremifen）等。

维拉帕米是发现较早的多重耐药逆转剂，但其逆转活性不强，由于心血管系统的不良反应限制了其在临床上的应用。国外研究人员对四氧代二噻烷和二噻烷维拉帕米衍生物进行研究发现：这两类化合物在谷胱苷肽存在时，某些化合物如RO11-3651和RO11-2751表现出强的抑制外排作用；四氧代二噻烷维拉帕米衍生物（RO11-3651除外）没有活性，且其他位的结构修饰也不能改善其外排作用，这表明四氧代二噻烷基可能不利于化合物与多重耐药相关蛋白1（MRP1）发生相互作用。脂溶性的大小可能是影响这两类化合物抑制MRP1活性最重要的因素。

托瑞米芬和他莫昔芬是三苯基乙烯类雌激素拮抗剂。他莫昔芬的逆转活性比托瑞米芬强，但体内耐受性较差。研究表明，短期、高剂量托瑞米芬与长春新碱合用，耐受性良好，可有效地逆转肿瘤多药耐药（MDR）。

*第二代抑制剂

该类抑制剂代表药物有：PSC833(Valspodar)、VX-710（biricodar，incel）、MS-209、GF120918和右旋维拉帕米（dexverapamil）等。

PSC833是环孢素D的衍生物，活性比CsA高，且没有CsA的免疫抑制作用。PSC833和米托蒽醌（mitoxantrone）、依托泊甙(etoposide)、阿糖胞苷（Cytarabine）联合治疗急性骨髓白血病，在多中心二期临床试验中获得较好的评价。

VX-710为哌啶类衍生物，是广谱外排泵抑制剂，对P-糖蛋白（P-gp）和MRP1同时具有抑制作用。VX-710和紫杉醇（paclitaxel）联合治疗耐药卵巢癌二期评价的结果表明：它可以恢复耐药肿瘤对紫杉醇的敏感性，且安全性和耐受性较好。

MS-209是一个新颖的喹啉衍生物，与化疗药物联合用药可以逆转耐药人小细胞肺癌（SCLC）的耐药性，并且能够抑制其多组织转移。
GF120918是一个合成的吖啶类P-gp介导的多药耐药抑制剂。GF120918和阿霉素联合应用治疗固体瘤一期临床研究和药理学研究表明：不论在体外还是体内试验中，其均可抑制P-gp，且副作用较小。

该类抑制剂与第一代相比，有较高的膜糖蛋白亲和性，且没有第一代抑制剂所具有的药理学活性，但却能引起复杂的药物相互作用，在临床上的应用还待深入研究。

*第三代抑制剂

该类抑制剂与前两代抑制剂相比，具有较高的抑制活性和选择性，并且克服了第二代抑制剂与药物相互作用的缺点，不影响药物的动力学性质，临床应用前景广阔。目前，处于研究之中的药物有LY335979、XR9576和OC144-093等。

LY335979为喹啉类衍生物，是一个高效、高选择性的P-gp抑制剂。它对P-gp有很高的亲和力，但不是P-gp的底物，在抑制P-gp的浓度下不抑制MRP，与阿霉素合用治疗晚期恶性肿瘤的一期临床试验已经完成。

XR9576是邻氨基苯甲酸衍生物，可以特异性地抑制P-gp。不论口服还是静脉给药，其均可发挥持续的抑制作用，并且耐受性良好，已经通过一期临床安全性评价。

OC144-093是新的咪唑类化合物，其本身没有细胞毒性，在低剂量下就可逆转耐药癌细胞对阿霉素、长春新碱等的耐药性。国外研究发现：2位取代基中的弱酸（COOH）或中性（OH）取代基为活性必需基团；N-1位的取代基团增大不利于提高MDR的抑制能力，还会影响C-5位苯环的空间构象；咪唑C-4位苯环对位取代基的大小也影响化合物对MDR的活性。

表面活性剂是一种特殊的P-gp抑制剂，它们能改变P-gp的二级和三级结构，从而使其丧失活性。表面活性剂（如聚乙二醇、吐温80和cremophorEL）能作用于Caco-2细胞膜，改变其流动性，使细胞摄入药物更加容易，但对该类化合物的研究仍然停留在体外实验阶段。
此外，有些学者从植物中发现多种有抑制外排泵活性的天然产物，如绿茶多酚、泽泻醇、卫矛科倍半萜等，从中有希望得到有益的结构提示。

·跨膜质子梯度能驱动型研究逐渐深入

近年来，对跨膜质子梯度能驱动型外排泵抑制剂的研究也逐渐深入，取得了可喜的进展。如研究发现，5'-MHC(5'-methoxyhydnocarpin)单独用药无抗菌活性，但与抗菌药物联合应用时能完全抑制MDR的外排作用。还有研究表明：3-OH取代可能对P-gp抑制发挥一定的作用，但不利于对NorA外排泵的抑制；7-OH取代不会影响化合物的抑制活性，但活性最高的化合物A环上没有-OH取代；4-OMe或4-OH取代物，其脂溶性的改变对化合物的活性影响不大。令人惊奇的是，一些简单的烷基化黄酮也表现出强的MDR泵的抑制活性。

MC-207,110和MC-02,595是二肽类广谱外排泵抑制剂，研究表明：该类化合物抑制效力与肽无关，只要具有双阳离子且脂溶性相似，就可以抑制MDR的外排作用；化合物的脂溶性与毒性相关；鸟氨酸是影响毒性的重要基团。在上述研究的基础上，国外研究人员等用生物等排体精氨酸替换鸟氨酸，合成了MC-04,124，其活性与MC-02,595相似，而毒性只有原来的1/4。

13-CPTC是四环素经结构修饰得到的一个具有抑制外排作用的化合物，其半数有效浓度（IC50）值在0.4～1.0微摩尔/升。它与Tet(B)蛋白有很高的亲和性，可以与四环素竞争结合外排位点。

Ro07-3149可以非竞争性地抑制耐药细菌外排四环素，在25毫克/升时可以增加细胞内四环素的浓度，且在8毫克/升时可将四环素的最小抑菌浓度（MIC）降低一半。曾有人对Ro07-3149结构进行改造，但没有发现更好的化合物。

INF392是Markham等从小分子库中筛选出的具有抑制NorA活性的化合物之一，在其浓度显著低于利血平的情况下（0.6毫克/升）就可将环丙沙星的IC50降低至原来的1/2~1/3。

此外，氰氯苯腙（CCCP）为质子动力解偶联剂和新型制酸剂，包括雷贝拉唑（rabeprazole）、奥美拉唑(omeprazole)、兰索拉唑(lansoprazole)等，均能抑制质子梯度外排泵的外排作用。

主动外排系统参与的药物耐药性给临床治疗带来不便，而外排泵抑制剂有望成为恢复药物敏感性、提高临床疗效的一类新药，其在提高口服药物的生物利用度方面的应用目前已经成为药物研究的热点，相信在不久的将来会有更多优秀的外排泵抑制剂问世。