引言
在新藥研發(fā)這場(chǎng)漫長(zhǎng)而昂貴的征程中，超過40%的候選藥物因不良的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)或未預(yù)見的毒性而折戟。肝臟代謝在其中扮演著決定性的角色——它既可能讓藥物失效，也可能將其轉(zhuǎn)化為毒物。 尤其是近年來，亞硝胺類雜質(zhì)（如NDMA、NDEA）在多款藥物中的“意外發(fā)現(xiàn)”，引發(fā)了全球監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)這類“前致突變物”代謝活化評(píng)估的高度關(guān)注。如何在候選藥物及雜質(zhì)進(jìn)入臨床試驗(yàn)前，就精準(zhǔn)預(yù)測(cè)其在肝臟中的代謝活化風(fēng)險(xiǎn)？這正是雙誘導(dǎo)#倉(cāng)鼠（金黃地鼠）肝S9#代謝活化系統(tǒng)在當(dāng)代毒理學(xué)研究中肩負(fù)的核心使命。
一、肝S9：試管中的肝臟
肝S9（Liver S9 Fraction）是一種肝組織勻漿后離心獲得的含有代謝所需成分的上清液，包含微粒體和胞質(zhì)溶膠，保留了大多數(shù)細(xì)胞色素P450（CYP）酶和可溶性Ⅱ相酶。簡(jiǎn)單來說，它就像是“試管中的肝臟”，能夠模擬身體如何代謝惰性化學(xué)物質(zhì)，并將其可能活化為誘變劑。
（圖1 肝S9代謝活化系統(tǒng)原理圖）
與其他體外代謝模型相比，肝S9的優(yōu)勢(shì)在于它同時(shí)保留了Ⅰ相代謝（CYP450氧化還原）和Ⅱ相代謝（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）兩大功能體系，因此能夠更全面地評(píng)估藥物在肝臟中的整體代謝情況。
二、為什么要“誘導(dǎo)”？
不同種屬的腸微粒體各有側(cè)重，選擇時(shí)應(yīng)結(jié)合研究階段和核心問題：
S9組分在使用前通常會(huì)經(jīng)過特定的誘導(dǎo)劑處理，以提高肝臟中代謝酶的表達(dá)和活性。未經(jīng)誘導(dǎo)的動(dòng)物肝臟S9中，CYP酶等代謝酶的活性相對(duì)較低，可能導(dǎo)致某些需要代謝活化才能產(chǎn)生遺傳毒性的化合物（尤其是亞硝胺類）被漏檢。
目前常用的誘導(dǎo)方案主要有兩種：一是采用多氯聯(lián)苯（Aroclor 1254）一次性腹腔注射誘導(dǎo)，二是采用聯(lián)合灌胃連續(xù)3天誘導(dǎo)。OECD指南明確指出，使用Aroclor 1254誘導(dǎo)或PB/BNF聯(lián)合誘導(dǎo)的S9均被認(rèn)可為符合規(guī)范的代謝活化系統(tǒng)。其中，PB/BNF雙誘導(dǎo)方案更符合現(xiàn)代動(dòng)物倫理要求，且對(duì)CYP2A6等亞硝胺代謝關(guān)鍵酶的誘導(dǎo)效果尤為顯著（詳見表1）。
（表1 不同誘導(dǎo)方法對(duì)肝S9代謝酶譜的影響對(duì)比）
三、為什么選擇倉(cāng)鼠（金黃地鼠）？
在傳統(tǒng)的遺傳毒性試驗(yàn)中，大鼠肝S9一直是常用的代謝活化系統(tǒng)。然而，近年來大量、比較研究揭示了倉(cāng)鼠（金黃地鼠肝S9在亞硝胺類化合物代謝活化方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：
? 更高的P450酶活性，尤其是CYP2A
一項(xiàng)發(fā)表于《Mutation Research》的最新研究對(duì)未誘導(dǎo)和PB/BNF誘導(dǎo)的金黃地鼠和大鼠肝S9進(jìn)行了系統(tǒng)比較。結(jié)果表明，在相同條件下，金黃地鼠S9的CYP活性普遍高于大鼠S9。特別值得注意的是，誘導(dǎo)后金黃地鼠S9的CYP2A6樣活性誘導(dǎo)倍數(shù)超過7.8倍，相較誘導(dǎo)后大鼠S9高出約60倍。這一差異使得金黃地鼠S9在對(duì)亞硝胺類化合物等特定致癌物的代謝活化方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
? 亞硝胺類前致突變物的“最佳激活器”
早在1981年，研究就發(fā)現(xiàn)金黃地鼠的肝S9和肝細(xì)胞制劑在將NDMA、N-亞硝基二乙胺（NDEA）等多種亞硝胺類化合物代謝轉(zhuǎn)化為致突變物方面，始終比大鼠制劑更為有效。這種差異源于倉(cāng)鼠肝臟中高表達(dá)的CYP2E1和CYP2A酶系，恰好是亞硝胺類化合物α-羥基化代謝活化的關(guān)鍵酶。
? 監(jiān)管機(jī)構(gòu)的高度認(rèn)可與明確要求
（圖2 EMA 亞硝胺雜質(zhì)增強(qiáng)Ames試驗(yàn)對(duì)S9要求）
歐洲藥品管理局（EMA）在其發(fā)布的關(guān)于人用藥品中亞硝胺雜質(zhì)的Q&A指南中，明確指出：增強(qiáng)Ames試驗(yàn)應(yīng)在沒有S9以及存在30%大鼠肝S9和（或）30%倉(cāng)鼠肝S9的條件下進(jìn)行測(cè)定。指南還規(guī)定，大鼠和倉(cāng)鼠S9應(yīng)從經(jīng)CYP酶誘導(dǎo)性物質(zhì)處理的嚙齒動(dòng)物中制備。這一要求直接反映了監(jiān)管層面對(duì)倉(cāng)鼠S9在亞硝胺評(píng)估中特殊價(jià)值的認(rèn)可。
四、雙誘導(dǎo)倉(cāng)鼠（金黃地鼠）肝S9在毒理學(xué)中的核心應(yīng)用
4.1 遺傳毒性檢測(cè)（Ames試驗(yàn)）——亞硝胺類化合物的“試金石”
Ames試驗(yàn)是檢測(cè)化合物致突變潛力的國(guó)際金標(biāo)準(zhǔn)，被OECD 471導(dǎo)則列為藥品注冊(cè)申報(bào)中遺傳毒性評(píng)估的核心方法之一。在Ames試驗(yàn)中，S9代謝活化系統(tǒng)的質(zhì)量直接決定了檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
對(duì)于許多本身無(wú)毒但經(jīng)代謝活化后產(chǎn)生遺傳毒性的前致突變物（如N-亞硝胺類雜質(zhì)），僅靠標(biāo)準(zhǔn)Ames試驗(yàn)往往難以有效檢出，這正是增強(qiáng)Ames試驗(yàn)（Enhanced Ames Test）應(yīng)運(yùn)而生的原因，而雙誘導(dǎo)金黃地鼠肝S9正是增強(qiáng)Ames試驗(yàn)中的關(guān)鍵試劑。
最新研究數(shù)據(jù)： 一項(xiàng)2025年發(fā)表的HESI國(guó)際合作環(huán)試研究對(duì)29種N-亞硝胺類化合物進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)估，該方案使用TA1535和WP2 uvrA（pKM101）菌株、30分鐘預(yù)培養(yǎng)及含30%倉(cāng)鼠肝S9的混合液，可檢測(cè)到所有18種陽(yáng)性物質(zhì)。結(jié)果表明，使用含30%倉(cāng)鼠肝S9的代謝活化系統(tǒng)，對(duì)嚙齒類致癌亞硝胺的檢測(cè)靈敏度高達(dá)90%（詳見表2），顯著優(yōu)于僅使用大鼠S9的方案。
（表2：不同S9代謝活化條件下亞硝胺類化合物致突變性檢測(cè)的靈敏度和特異性）
4.2 染色體畸變?cè)囼?yàn)和體外微核試驗(yàn)
雙誘導(dǎo)金黃地鼠肝S9同樣廣泛用于體外哺乳動(dòng)物細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)和體外微核試驗(yàn)。在這些試驗(yàn)中，添加S9代謝活化系統(tǒng)可以有效模擬體內(nèi)代謝過程，尤其對(duì)于亞硝胺類化合物可能引起的染色體損傷評(píng)估，倉(cāng)鼠S9的加入可顯著提高檢出率。
4.3 藥物代謝穩(wěn)定性與亞硝胺雜質(zhì)篩查
肝S9在藥物早期研發(fā)中還廣泛用于代謝穩(wěn)定性評(píng)估、代謝產(chǎn)物鑒定及藥物相互作用研究。對(duì)于含有潛在亞硝胺雜質(zhì)的原料藥或制劑，使用雙誘導(dǎo)倉(cāng)鼠S9進(jìn)行體外代謝活化篩查，已成為符合國(guó)際注冊(cè)要求的標(biāo)準(zhǔn)步驟。
（表3：遺傳毒性評(píng)估中主要應(yīng)用場(chǎng)景一覽）
五、齊氏生物雙誘導(dǎo)金黃地鼠肝S9產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
齊氏生物依托多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，推出了高品質(zhì)的雙誘導(dǎo)倉(cāng)鼠（金黃地鼠）肝S9產(chǎn)品，特別適用于亞硝胺類候選化合物及雜質(zhì)的遺傳毒性評(píng)估，為藥物早期研發(fā)和毒理學(xué)研究提供可靠的代謝活化工具。
結(jié)語(yǔ)
在藥物研發(fā)從“高投入、高風(fēng)險(xiǎn)”向“精準(zhǔn)高效”轉(zhuǎn)型的當(dāng)下，體外代謝活化系統(tǒng)的質(zhì)量直接決定了遺傳毒性評(píng)估的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響整個(gè)研發(fā)管線的成敗。尤其是面對(duì)亞硝胺類雜質(zhì)這一全球監(jiān)管焦點(diǎn)，雙誘導(dǎo)倉(cāng)鼠（金黃地鼠）肝S9以其對(duì)CYP2A酶系的誘導(dǎo)效果、更高的亞硝胺活化能力以及國(guó)際監(jiān)管機(jī)構(gòu)的高度認(rèn)可，正在成為遺傳毒性試驗(yàn)領(lǐng)域不可忽視的關(guān)鍵工具。
本期是「代謝π析·倉(cāng)鼠S9專題」的第1篇，我們探討了雙誘導(dǎo)倉(cāng)鼠肝S9在亞硝胺遺傳毒性評(píng)估中的核心價(jià)值。下一期（代謝π析(五)）將繼續(xù)聚焦加強(qiáng)Ames試驗(yàn)，詳解亞硝胺類陽(yáng)性對(duì)照的選擇策略與實(shí)操建議，敬請(qǐng)期待。