Selekoksibin lipidomiikkaseulonta ihmisen kokoveritestissä ex Vivo - Osa B

Ei-steroidiset anti-inflammatoriset lääkkeet (NSAID), jotka estävät selektiivisesti syklo-oksigenaasi (COX)-2:ta, lievittävät kipua ja tulehdusta estämällä COX-2:sta peräisin olevaa prostasykliiniä (PGI2) ja prostaglandiinia (PG) E2:ta (1). Kahdeksan lumekontrolloitua kliinistä tutkimusta ovat kuitenkin paljastaneet, että tulehduskipulääkkeet, jotka on suunniteltu estämään spesifisesti COX-2:ta, altistavat potilaat lisääntyneille kardiovaskulaarisille riskeille, mukaan lukien sydäninfarkti, aivohalvaus, systeeminen ja keuhkoverenpainetauti, kongestiivinen sydämen vajaatoiminta ja äkillinen sydänkuolema (1-3). ). Kardiovaskulaariset haittavaikutukset johtuvat COX-2-peräisen PGI2:n, tehokkaan verisuonia laajentavan ja verihiutaleiden aktivoitumisen estäjän, suppressiosta (4; 5). Tutkimusryhmä on osoittanut, että COX-2:n globaali deleetio, selektiivinen esto tai mutaatio tai PGI2-reseptorin deleetio nostaa verenpainetta ja nopeuttaa trombogeneesiä hiirimalleissa (6). Tutkijat ovat lisäksi osoittaneet, että verisuonten COX-2-deleetio altistaa hiiret tromboosille ja kohonneelle verenpaineelle (7) ja että COX-2:n selektiivinen deleetio sydänlihassoluissa johtaa sydämen toimintahäiriöihin ja lisääntyneeseen herkkyyteen indusoidulle rytmihäiriölle (8), mikä saattaa vaikuttaa sydämeen. vajaatoiminta ja sydämen rytmihäiriöt, joita on raportoitu potilailla, jotka käyttivät COX-2:n estoon spesifisiä tulehduskipulääkkeitä.

Tämä tulehduskipulääkkeiden aiheuttama kardiovaskulaarinen vaara herätti kiinnostuksen mikrosomaalista prostaglandiini E -syntaasi-1:tä (mPGES-1) kohtaan vaihtoehtoisena lääkekohteena. mPGES-1 on indusoituva PG-terminaalinen syntaasi, joka toimii alavirtaan COX-2:sta ja katalysoi COX-endoperoksidivälituotteen PGH2:n konversiota PGE2:ksi (9). Tutkijat ovat aiemmin raportoineet, että mPGES-1:n globaali tai soluspesifinen deleetio suppressoi PGE2-tuotantoa samoin kuin COX-2:n ilmentymisen tai toiminnan häiriintyminen; mutta toisin kuin COX-2:n kohdalla, globaali mPGES-1-puutos lisää PGI2:n biosynteesiä eikä altista normo- tai hyperlipideemisiä hiiriä trombogeenisille tai hypertensiivisille tapahtumille (9-11). Sekä PGE2:n suppressio että PGI2:n lisääntyminen mPGES-1-/--hiirissä johtuvat kertyneen PGH2-substraatin uudelleensuuntautumisesta PGI2-syntaasiin (10). Lisäksi mPGES-1:n globaali deleetio rajoittaa verisuonten proliferatiivista vastetta lankavaurioon (12), hidastaa aterogeneesiä ja tukahduttaa angiotensiini II:n aiheuttaman vatsa-aortan aneurysman muodostumisen hyperlipideemisillä hiirillä (10; 13). Tutkimusryhmä on myös osoittanut, että mPGES-1-puutos ei vaikuta otsonin aiheuttamaan hengitysteiden tulehdukseen tai hengitysteiden yliherkkyyteen, mikä viittaa siihen, että mPGES-1:n farmakologinen estäminen ja endoperoksidin uudelleensuuntautuminen PGD2:ksi ei ehkä altista potilaita hengitysteiden toimintahäiriöille (14). . Lisäksi muiden tekemät tutkimukset osoittavat, että mPGES-1:n globaali deleetio vähentää iskeemisen aivoinfarktin jälkeistä aivoinfarktia ja neurologisia toimintahäiriöitä aivoiskemiassa/reperfuusiossa hiirillä (15). mPGES-1-puutos tekee hiiristä myös vähemmän alttiita liialliselle tulehdukselle ja yliherkkyydelle kivunlievityksen jyrsijämalleissa (16; 17). Yhdessä nämä havainnot viittaavat siihen, että mPGES-1:n farmakologinen esto saattaa säilyttää PGE2:n suppressiosta johtuvat anti-inflammatoriset vaikutukset, mutta PGI2:n lisääntymisen vuoksi mPGES-1:n kohdistaminen saattaa välttää selektiivisiin COX-2-estäjiin liittyvät kardiovaskulaariset riskit.

mPGES-1-deleetiosta johtuva PGH2-substraatin uudelleensuuntautuminen on kaikkialla esiintyvä tapahtuma, joka havaitaan solutasolla ja systeemisesti (virtsan prostaglandiinimetaboliitit); uudelleensuuntautuneiden tuotteiden profiili vaihtelee kuitenkin solu- ja kudostyypin, sairauden mallin ja järjestelmän häiriön laajuuden mukaan (6; 10-14; 18-21). Tutkijat ovat osoittaneet, että hiirillä, joilta puuttuu mPGES-1 endoteelisoluissa (EC) tai verisuonten sileälihassoluissa (VSMC), PGI2 on hallitseva substraatin uudelleensuuntautumistuote, kun taas mPGES-1:n deleetio myeloidisoluissa johtaa enimmäkseen PGH2:n shunttiin. kohti TxA2(11). Toiminnallisesti hiirillä, joilta puuttui mPGES-1 myeloidisoluista, oli huono vaste verisuonivaurioon, mikä osoitti myelooisen mPGES-1:n sydän- ja verisuonilääkkeen kohteena. Siksi soluspesifinen mPGES-1-deleetio johtaa substraatin uudelleensuuntautumisen erilaiseen malliin ja voi vaikuttaa järjestelmän biologiseen toimintaan, mikä vaikeuttaa lääkekehitystä. Ei tiedetä, voiko mPGES-1:n geneettinen deleetio tai farmakologinen esto vaikuttaa suoraan (substraatin uudelleensuuntautumisen kautta) vai epäsuorasti (prostaglandiinien uudelleensuuntautumistuotteiden vaikutuksesta entsyymien ilmentymiseen tai niiden metaboliaan solunvälisiksi tuotteiksi (22)) vaikuttaa lipidomeihin prostaglandiinin ulkopuolella. toiminnallinen seuraus. Esimerkiksi AA-PGE2-aineenvaihdunnan häiriö saattaa vaikuttaa sytokromi P450:n (23; 24), leukotrieenin, anandamidin, 2-arakidonyyliglyserolin (2-AG) ja muiden kaskadien arakidonaattituotteen muodostumiseen (25). Solutasolla mPGES-1-/- makrofagit, jotka on esikäsitelty LPS:llä ja stimuloitu arakidonihapolla (AA), osoittavat 12-HHT:n (12-hydroksiheptadekatrienoiinihapon) 5-kertaista nousua, mikä osoittaa substraatin uudelleensuuntautumisen kohti tromboksaani A -syntaasia ( 18). COX-2:n eston ja deleetion on raportoitu lisäävän 5-lipoksigenaasireitin (5-LO) metaboliitteja 5-HETE (5-hydroksieikosatetraeenihappo) ja leukotrieenien LTB4, LTC4, LTD4 (26-28) ja CYP450-kaskadin metaboliitteja. 14,15-DHET/EET (dihydroksieikosatrieeni/epoksieikosatrieenihappo) (26). Siksi substraatti AA voidaan ohittaa yhdeltä reitiltä toiselle, kun tietty kaskadin haara on farmakologisesti estetty tai geneettisesti poistettu.

Täällä tutkimusryhmä suorittaa laajan lipidomiikan seulonnan tulehduskipulääkkeistä ja lääkekandidaateista, jotka antagonisoivat reseptoreja (LTC4, LTB4, EP4-reseptorit) tai estävät tiettyjä komponentteja (COX-1, COX-2, mPGES-1, 5). -KO, FLAP, LTA4A) arakidonihapporeitin in vitro ihmisen kokoverimäärityksessä (hWBA).

Alustavat in vitro -tulokset osasta A osoittivat, että COX-2:n kohdentaminen selekoksibilla selekoksibilla vaikutti syklo-oksigenaasireitin lisäksi myös lipoksigenaasikaskadiin. Selekoksibi esti COX-peräisiä tuotteita PGE2, PGF2a ja TxB2 ja vähensi merkittävästi 15-HETE:n, 15-LOX-kaskadin tuotteen, tasoja.

Osassa B tutkijat ehdottavat selekoksibin vaikutuksen tutkimista plasman lipideihin ex vivo. Terveitä, tupakoimattomia vapaaehtoisia miehiä ja naisia ​​pyydetään ottamaan yksi terapeuttinen annos 200 mg selekoksibia tai lumelääkettä ja toimittamaan veri- ja virtsanäytteet ennen lääkkeen antamista ja sen jälkeen. Kokeet sisältävät (i) ex vivo kokoverimäärityksen, jossa lipidit mitataan verestä, joka on kerätty ennen selekoksibin antoa ja 3 tuntia (Tmax) sen jälkeen ja stimuloidaan LPS:llä, (ii) lipidimetaboliitit mitataan ennen ja selekoksibin jälkeiset virtsanäytteet, (iii) selekoksibin plasma- ja virtsan pitoisuudet mitataan tutkimuslääkkeen farmakokineettisen profiilin arvioimiseksi.

Tutkijat odottavat, että selekoksibilla hoidetuille henkilöille tehdyn ex vivo hWBA:n lipidiprofiili kuvaa uudelleen selekoksibilla käsitellyllä ihmisverellä saadun in vitro hWBA:n löydökset.