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原文传递用于筛选候选化合物引起全身性毒性或肝毒性的潜能的方法和系统

专利名称：	用于筛选候选化合物引起全身性毒性或肝毒性的潜能的方法和系统
摘要：	使用在缺少或存在化合物的情况下暴露于一定浓度范围的胆汁酸的肝细胞系统以确定毒性谱，来筛选化合物引起全身性毒性或肝毒性的潜能的方法。还提供了用于预测该化合物的体内肝毒性潜能的体外系统，并且包括具有胆汁酸合成、胆汁酸转运和胆汁酸调节能力的体外培养的肝细胞系统。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	库里斯特转运体解决方案有限责任公司
发明人：	肯尼思·R·布劳威尔;乔纳森·P·杰克逊;克里斯托夫弗·B·布拉克
专利状态：	有效
申请日期：	2017-09-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201780071034.1
公开号：	CN109964129A
代理机构：	北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：	殷爽
分类号：	G01N33/58(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	美国北卡罗来纳州
主权项：	1.一种筛选化合物引起全身毒性和/或肝毒性的潜能的方法，所述方法包括以下步骤： (a)提供待筛选的化合物； (b)建立肝细胞系统(HCS)，包括胆汁酸合成、胆汁酸转运和/或胆汁酸调节的能力； (c)将所述HCS暴露于一定浓度范围的胆汁酸以确定所述胆汁酸的毒性谱，其中所述胆汁酸毒性谱包含毒性能力； (d)在所筛选的化合物存在的情况下将所述HCS暴露于一定浓度范围的胆汁酸以确定所述胆汁酸的毒性谱，其中所述胆汁酸毒性谱包含毒性能力；以及 (e)比较步骤(c)和步骤(d)的所述胆汁酸的所述毒性能力，以确定所述化合物引起全身毒性和/或肝毒性的潜能。 2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述化合物引起全身性毒性或肝毒性的潜能还包括：与缺少所述化合物相比，在所述化合物存在的情况下鉴定所述胆汁酸的毒性能力没有变化；与缺少所述化合物相比，在所述化合物存在的情况下鉴定所述胆汁酸的毒性增加；或者与缺少所述化合物相比，在所述化合物存在的情况下鉴定所述胆汁酸的毒性降低。 3.根据权利要求2所述的方法，其中引起所述胆汁酸的毒性能力无变化的化合物表征为不引起全身性毒性或肝毒性。 4.根据权利要求2所述的方法，其中引起所述胆汁酸的毒性能力增加的化合物表征为具有引起胆汁淤积肝毒性的潜能。 5.根据权利要求所述4的方法，其中所述胆汁淤积肝毒性是由胆汁酸外排的抑制引起的，其中所述化合物表征为胆汁酸外排抑制剂；和/或所述胆汁淤积肝毒性是由法尼酯X受体(FXR)的拮抗作用引起的，其中所述化合物表征为FXR拮抗剂；和/或两者的组合。 6.根据权利要求5所述的方法，其中胆汁酸外排的抑制包含胆汁盐输出蛋白(BSEP)的抑制。 7.根据权利要求2所述的方法，其中引起所述胆汁酸毒性能力降低的化合物表征为具有引起胆汁淤积而致使全身毒性的潜能。 8.根据权利要求7所述的方法，其中致使全身毒性的胆汁淤积是由胆汁酸摄取的抑制引起的。 9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中确定所述化合物引起全身性毒性或肝毒性的易感性包括将所述化合物表征为胆汁酸外排抑制剂、FXR拮抗剂、胆汁酸摄取的抑制剂、或者以上皆非。 10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述化合物是候选药物，其中所述候选药物表征为具有引起全身毒性和/或肝毒性的低概率，或具有引起全身毒性和/或肝毒性的高概率。 11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中胆汁酸转运包括胆汁酸摄取、基底外侧外排和/或微管外排。 12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中所述胆汁酸的浓度范围包括模拟体内细胞内禁食的细胞内浓度和/或餐后浓度。 13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述胆汁酸的浓度范围包括足以激活FXR反馈机制的胆汁酸细胞内浓度。 14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述胆汁酸毒性谱的确定包括使用细胞毒性化验装置测量肝毒性响应。 15.根据权利要求14所述的方法，其中所述细胞毒性化验装置选自由酶渗漏化验装置、ATP、APOTOX Glo和它们的组合组成的组。 16.根据权利要求15所述的方法，其中所述酶渗漏化验装置选自由ALT、AST和LDH组成的组。 17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，还包括将所述HCS暴露于多种胆汁酸以确定所述多种胆汁酸的毒性谱，其中所述胆汁酸毒性谱包括多种毒性能力。 18.根据权利要求17所述的方法，其中在缺少和存在所述化合物的情况下在HCS中测量所述多种毒性能力，以预测所述化合物的肝毒性的潜能。 19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述HCS包括利用原代肝细胞或其他肝细胞系统进行的二维培养或三维培养。 20.根据权利要求19所述的方法，其中所述二维培养包括肝细胞的夹层培养(SCH)，其中所述SCH包含人肝细胞。 21.根据权利要求19所述的方法，其中所述三维培养包括基于3D支架的培养或球形培养。 22.根据权利要求19所述的方法，其中所述其他肝细胞系统包括HepaRG、Huh7、共培养系统、干细胞衍生的肝细胞和它们的组合。 23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，其中所述化合物在一定浓度范围下暴露于所述HCS。 24.根据权利要求1-23中任一项的方法，其中所述一种或多种胆汁酸是GCA、GCDCA、GDCA、DCA、CA、CDCA、TCA、TCDCA、LCA、GLCA、TLCA或它们的任意组合。 25.一种用于预测化合物的体内肝毒性潜能的体外系统，包括：体外培养的HCS，包括胆汁酸合成、胆汁酸转运和/或胆汁酸调节的能力；一种或多种胆汁酸，在所述HCS内具有建立的毒性能力；以及化验装置，用于确定化合物在所述一种或多种胆汁酸存在的情况下暴露于所述HCS时的肝毒性。 26.根据权利要求25所述的体外系统，其中所述体外培养的HCS包括具有胆汁酸合成、转运和胆汁酸稳态反馈机制的整合的肝细胞系统。 27.根据权利要求25或权利要求26所述的体外系统，其中所述体外培养的HCS包括利用原代肝细胞或其他肝细胞系统的二维培养或三维培养。 28.根据权利要求25-27中任一项所述的体外系统，其中所述体外培养的HCS包括肝细胞的夹层培养(SCH)，其中所述SCH包含人肝细胞。 29.根据权利要求25-28中任一项所述的体外系统，其中所述体外培养的HCS包括基于3D支架的培养或球形培养。 30.根据权利要求25-29中任一项所述的体外系统，其中所述体外培养的HCS包括HepaRG、Huh7、共培养系统、干细胞衍生的肝细胞和它们的组合。 31.根据权利要求25-30中任一项所述的体外系统，其中所述一种或多种胆汁酸是GCA、GCDCA、GDCA、DCA、CA、CDCA、TCA、TCDCA、LCA、GLCA、TLCA或它们的任意组合。 32.根据权利要求25-31中任一项所述的体外系统，其中所述一种或多种胆汁酸的建立的毒性能力包括基于使用细胞毒性化验装置的肝毒性响应的所述一种或多种胆汁酸的毒性谱。 33.根据权利要求32所述的体外系统，其中所述细胞毒性化验装置选自由酶渗漏化验装置、ATP、APOTOX Glo和它们的组合组成的组。 34.根据权利要求33所述的体外系统，其中所述酶渗漏化验装置选自由ALT、AST和LDH组成的组。 35.根据权利要求25-34中任一项所述的体外系统，所述体外系统被配置为将不会引起所述胆汁酸的毒性能力的化合物表征为不太可能引起全身性毒性或肝毒性的化合物。 36.根据权利要求25-35中任一项所述的体外系统，所述体外系统被配置为将引起所述胆汁酸的毒性能力增加的化合物表征为具有引起胆汁淤积肝毒性的潜能的化合物。 37.根据权利要求25-36中任一项所述的体外系统，所述体外系统被配置为将引起所述胆汁酸的毒性能力降低的化合物表征为具有引起胆汁淤积的潜能而致使全身毒性的化合物。 38.一种筛选化合物引起全身毒性和/或肝毒性的潜能的方法，所述方法包括以下步骤： (a)提供待筛选的化合物； (b)建立HCS，所述HCS包括胆汁酸合成、胆汁酸转运和/或胆汁酸调节的能力； (c)在待筛选的所述化合物存在的情况下将HCS暴露于一定浓度范围的胆汁酸，并在待筛选的所述化合物存在的情况下确定所述胆汁酸的毒性谱，其中所述胆汁酸的毒性谱在整个浓度范围内已知，其中所述胆汁酸的毒性谱包括所述胆汁酸的毒性能力；以及 (d)比较在存在和缺少所述化合物时所述胆汁酸的所述毒性能力，以确定所述化合物对引起全身毒性和/或肝毒性的易感性。 39.根据权利要求38所述的方法，其中所述化合物在一定浓度范围下暴露于所述HCS。 40.根据权利要求38或权利要求39所述的方法，其中所述胆汁酸包含胆汁酸的组合，其中所述胆汁酸组合的毒性谱是已知的，其中所述毒性谱包括毒性能力。 41.根据权利要求40所述的方法，其中所述胆汁酸的组合包含以预定比率提供的多种胆汁酸。 42.根据权利要求40或权利要求41所述的方法，其中所述胆汁酸的组合包含浓度和比率被配置成模拟体内浓度和多种胆汁酸的比率的多种胆汁酸。 43.根据权利要求38-42中任一项所述的方法，其中确定所述化合物引起全身性毒性或肝毒性的易感性还包括与缺少所述化合物相比，在所述化合物存在的情况下鉴定所述胆汁酸的毒性能力没有变化；与缺少所述化合物相比，在所述化合物存在的情况下鉴定所述胆汁酸的毒性的增加；或与缺少所述化合物相比，在所述化合物存在的情况下鉴定所述胆汁酸毒性的降低。 44.根据权利要求43所述的方法，其中引起所述胆汁酸的毒性能力无变化的化合物表征为不引起全身性毒性或肝毒性。 45.根据权利要求43所述的方法，其中引起所述胆汁酸的毒性能力增加的化合物表征为具有引起胆汁淤积肝毒性的潜能。 46.根据权利要求45所述的方法，其中所述胆汁淤积肝毒性是由胆汁酸外排的抑制引起的，其中所述化合物表征为胆汁酸外排抑制剂，和/或胆汁淤积肝毒性是由FXR的拮抗作用引起的，其中所述化合物表征为FXR拮抗剂和/或两者的组合。 47.根据权利要求46所述的方法，其中胆汁酸外排抑制包括胆汁盐输出蛋白(BSEP)的抑制。 48.根据权利要求43所述的方法，其中引起所述胆汁酸的毒性能力降低的化合物表征为具有引起胆汁淤积而致使全身毒性的潜能。 49.根据权利要求48所述的方法，其中致使全身毒性的所述胆汁淤积是由胆汁酸摄取的抑制引起的。 50.根据权利要求43所述的方法，其中确定所述化合物引起全身性毒性或肝毒性的潜能包括将所述化合物表征为胆汁酸外排抑制剂、FXR拮抗剂、胆汁酸摄取抑制剂、或以上皆非。 51.根据权利要求38-50中任一项所述的方法，其中所述化合物是候选药物，其中所述候选药物表征为具有引起全身毒性和/或肝毒性的低概率，或具有引起全身毒性和/或肝毒性的高概率。 52.根据权利要求38-51中任一项所述的方法，其中胆汁酸转运包括胆汁酸摄取、基底外侧外排和/或微管外排。 53.根据权利要求38-52中任一项的方法，其中所述胆汁酸的浓度范围包括模拟体内细胞内禁食的细胞内浓度和/或餐后浓度。 54.根据权利要求38-53中任一项所述的方法，其中所述胆汁酸的浓度范围包括足以激活FXR反馈机制的胆汁酸细胞内浓度。 55.根据权利要求38-54中任一项的方法，其中所述一种或多种胆汁酸是GCA、GCDCA、GDCA、DCA、CA、CDCA、TCA、TCDCA、LCA、GLCA、TLCA或它们的任意组合。 56.根据权利要求38-55中任一项所述的方法，其中所述胆汁酸的毒性谱的确定包括使用细胞毒性化验装置测量肝毒性响应。 57.根据权利要求56所述的方法，其中所述细胞毒性化验装置选自由酶渗漏化验装置、ATP、APOTOX Glo和它们的组合组成的组。 58.根据权利要求57所述的方法，其中所述酶渗漏化验装置选自由ALT、AST和LDH组成的组。 59.根据权利要求38-58中任一项所述的方法，其中所述HCS包含利用原代肝细胞或其他肝细胞系统的二维培养或三维培养。 60.根据权利要求59所述的方法，其中所述二维培养包括肝细胞的夹层培养(SCH)，其中所述SCH包括人肝细胞。 61.根据权利要求59所述的方法，其中所述三维培养包括基于3D支架的培养或球形培养。 62.根据权利要求59所述的方法，其中所述其他肝细胞系统包括HepaRG、Huh7、共培养系统、干细胞衍生肝细胞和它们的组合。 63.根据权利要求1-24和38-62中任一项所述的方法，其中在所述HCS中采用一种或多种游离脂肪酸和/或预定的葡萄糖浓度。
所属类别：	发明专利