Lawrence J. Lesko 博士
高风险,高回报安捷伦助力药物性肾损害研究Lawrence Lesko 获得了一个完美的机遇,可以开展一项风险很高、潜在回报同样很高的新研究项目。 Lesko 以其作为系统药理学家的研究工作而闻名,去年荣获安捷伦思想领袖奖。他决定利用这些资源探索能够更好地预测新药副作用的生物标记物。 Lesko 选择专注于药物性肾毒性,因为这种副作用是制药公司停止药物开发项目以及医生停止某些化疗和抗菌治疗的众多原因之一。 他的目标是:使用安捷伦系统和软件开发出能够对药物性肾损害进行早期预警的代谢组学分析方法。 他使用安捷伦仪器(高准确度液相色谱和质谱系统组合)收集大量数据,然后使用安捷伦软件(MassHunter、Mass Profiler Professional 和 Pathway Architect)对数据进行分析。 Lesko 和他在诺娜湖佛罗里达大学的团队创建了一种模型 — 基于生理学的药代动力学模型。该模型使他们能够模拟他们无法测试的场景,包括他们希望通过体内干预研究进行验证的一种能够降低风险的创新方法。
Lesko 解释道:“我们知道顺铂是一种肿瘤学中广泛使用的化疗药物。它通过称为 OCT 2(“有机阳离子转运蛋白 2”的简称)的转运机理进入肾脏。OCT 2 将顺铂从血液带入肾皮质。现在有一个非常有趣的想法。我们认为,‘好吧,药物被 OCT 2 占用了。但如果我们在顺铂之前提供一种阻止 OCT 2 转运的解毒剂,将会发生什么?’” 他们选择西咪替丁作为一种可能的解决方案,这是一种缓解胃部不适的非处方药。 他说:“使用我们的模型,我们模拟了联合给药,并且能够模拟顺铂血浆浓度,结果显示肾皮质中的顺铂含量显著降低。接下来,我们必须找机会开展体内研究,可能是在啮齿动物中进行,以验证我们的模拟结果。当然,理想情况是直接对患者进行研究。” 最终结果如何?Lesko 说:“通过预先服用第二种药物来降低毒性,从而从机理上最大程度降低毒性 — 在本研究中通过阻断 OCT 2 通路实现。” “以前没有人这样做过。这非常具有创新性。”
他指出,在代谢组学中,关键障碍是破译海量数据的意义。 Lesko 说:“从 Agilent MassHunter 等软件可以获得以 TB 计的数据,因此我们现在面临的主要挑战是从机理角度解释这些数据,帮助我们深入了解这些药物如何表现出毒性。受药物影响的脱靶和在靶途径以及影响这些途径的机理是什么?是药物与受体或蛋白质发生了结合吗?这些药物有什么应激途径吗?代谢物(这些途径的最终产物)的意义是什么?例如,我们如何确定这些代谢物的变化是由肾脏损害还是心脏损害引起的?” “我们正在研究这些途径并提出问题:如果发现脂质发生变化,肾脏和器官中的脂质代谢是否与毒性相关,或者氨基酸的变化是否反映了肾脏中的线粒体损伤?这就是我们的研究内容。我们目前面临的最大挑战是:研究这些数据并将代谢物变化与机理关联起来。” Lesko 及其他研究者指出,科学创新往往发生在不同学科的交叉点。在本例中,发生在临床药理学与药物代谢组学的交叉点
Lesko 说:“代谢组学、基于生理学的建模以及分子水平的药理学之间的交叉,使我们的研究取得了一些相当激动人心的进展。还有很多工作要做,但我们是借助不同学科的交叉运用才得以走到今天。” 仅限研究使用。不可用于诊断目的。 |
Lawrence J. Lesko 博士,FCP
临床教授 |
代表性出版物
Development and validation of a LC-MS/MS assay for quantification of cisplatin in rat plasma and urine. Preemptive Panel-Based Pharmacogenetic Testing: The Time is Now. Improving drug safety with a systems pharmacology approach. Application of physiologically based pharmacokinetic modeling to predict acetaminophen metabolism and pharmacokinetics in children. |