hERG 测试
研究中心介绍
药物安全性评价是药物研发过程中极其重要的一个步骤,随着一些非心血管类药物相继被发现会诱发获得性QT间期延长综合症(LQTS),导致严重的心律失常(Torsade de Pointes,TdP)而退出市场后,药物对心脏的安全性受到了更加广泛的重视。心脏的QT间期是指从QRS波群开始到T波结束的一段时间,包括心室去极化和复极化的过程,QT间期延长正受到越来越多的重视,并且被认为是新药安全性评价的关键指标之一。在心肌细胞中,human Ether-a-go-go Related Gene (hERG)编码的钾通道介导一种延迟整流钾电流(IKr),IKr抑制是药物导致QT间期延长最重要的机制(图1)。hERG因其特殊的分子结构,使其可被结构多样化的化合物抑制。目前,检测化合物对hERG钾通道的作用已是临床前评价化合物心脏安全性的关键步骤,也是FDA要求的新药报批必备资料。
我们可采用三种技术方法测试化合物对hERG钾通道的作用,分别是全自动膜片钳技术(Automated Patch-Clamp),传统膜片钳技术(Conventional Patch-Clamp) 和FluxORTM Thallium Assay。
Cisapride抑制hERG钾电流的剂量反应曲线。
FluxORTM Thallium Assay
Thallium assay 使用FluxORTM荧光染料发光的方法测试化合物对hERG钾通道的影响。对铊敏感的荧光染料被加载到细胞膜内,细胞外的铊离子通过开放的hERG钾离子通道顺浓度梯度进入细胞内,与荧光染料结合后产生荧光(图 3)。FluxORTM thallium assay 在国际上已经被制药公司及科研机构广泛用于化合物hERG活性检测,因其可以在96孔板或384孔板上进行测试,达到高通量的要求,适用于化合物初筛及先导化合物优化。
图 3:Thallium Assay 原理。当细胞外高浓度的铊离子通过开放的离子通道进入胞内后与荧光染料结合发出荧光。
图 4:Thallium Assay 原理。当细胞外高浓度的铊离子通过开放的离子通道进入胞内后与荧光染料结合发出荧光。