《面向藥物體外評價的腸肝組織工程反應器構建研究》是依託浙江大學，由孟琴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向藥物體外評價的腸肝組織工程反應器構建研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：孟琴
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
採用細胞模型進行藥物體外評價可以儘早淘汰體內生物利用度低或有毒性的候選藥物，節省後續開發的巨大費用和漫長時間。藥物生物利用度是由腸肝清除共同決定的，而且藥物肝毒性也會被小腸吸收影響，但是，現有體外細胞模型無法正確反映這兩個器官的共同作用。本課題基於細胞-微環境-傳質三大要素的組織工程反應器設計原理，構建表征體內小腸吸收的Caco-2組織工程反應器，通過反應器的仿生化設計及培養條件最佳化，力求Caco-2細胞在形態與功能上與體內小腸黏膜的一致。並且，將Caco-2反應器與已建立的肝組織工程反應器進行整合，兩者之間按體內腸肝的血液流動規律進行培養和循環流動的最佳化，建立能正確預測藥物生物利用度及肝毒性的腸肝整合反應器，豐富與完善組織工程反應器的構建原理，為藥物體外研究提供有效的方法與手段。
結題摘要
合適的小腸吸收比率與口服生物利用度是候選藥物開發為口服藥物的先決條件。插入式半透濾膜上培養的Caco-2細胞單層是最為經典、套用最為廣泛的一種評價藥物口服吸收比率的體外模型，但是其培養周期長達21天，並且存在著操作複雜、耗費較大、篩選通量不高等問題。本課題構建了基於中空纖維且能夠模擬人體小腸微觀形態的生物反應器，使Caco-2細胞快速分化，促進其充分表達小腸上皮生理功能，以實現對藥物口服吸收行為簡便而準確的預測。在該反應器中，Caco-2細胞層於接種5天后達到充分融合；在7天內完成功能分化並且活性水平高於插入式半透濾膜上培養21天的細胞。結合前期研究構建的微型生物人工肝，本課題進行了培養條件最佳化，並考察其反映體內III相代謝（即轉運蛋白介導的肝膽轉運）的能力。在膠原濃度0.6 g/L，並加入表皮細胞生長因子EGF時，微型生物人工肝經5 d培養後重建體內極性，且具有較傳統三明治培養模型更高的轉運蛋白水平和藥物膽汁清除率預測準確度。對比該反應器與傳統模型用於藥物口服吸收預測的效果發現，16種藥物的口服吸收預測結果在兩種模型中呈現相似的趨勢和預測精度(R2>0.87)。此外，我們還將小腸反應器與微型生物人工肝聯合使用，實現了小腸-肝臟聯合反應器的構建，對4種藥物口服生物利用度的預測值與體內數據較為接近。
