CiPA 心脏多离子通道效应

CiPA 心脏多离子通道效应 斯高电生理研究院

CiPA (the Comprehensive In Vitro Proarrhythmia Assay) 是US FDA, CSRC, HESI 和SPS等机构提出的有关临床前药物心脏安全评估的新建议,其目的是修改原来的临床前心脏安全评估S7B规则并废除药物临床心脏安全评估的E14规则。建议提出对需要评估药物对hERG, Nav1.5, Cav1.2, Kir2.1, Kv4.3和KCNQ1/E1等离子通道的作用

♦ 我们提供如下服务

CiPA 心脏多离子通道效应 斯高电生理研究院

hERG检测服务

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Nav1.5检测服务

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Cav1.2检测服务

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Kir2.1检测服务

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Kv4.3检测服务

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KCNQ1/E1检测服务

♦ hERG:

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而退市后,药物的心脏安全性受到广泛关注。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),其在心脏动作电位复极化过程中发挥着重要作用。hERG基因突变或药物抑制hERG通道导致QT间期延长,容易诱发心律失常,严重时导致尖端扭转型室性心动过速(TdP)发生猝死。 因此,评价药物对hERG电流、心肌动作电位及心脏电信号的影响极为关键。

斯高研究院可采用多种方法测试化合物对hERG钾通道的作用,其中膜片钳技术可直观地检测化合物对hERG钾离子通道电流的影响,此项测定已是临床前药物心脏安全性评价的必要内容之一。

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A. 不同浓度西沙比利对hERG通道的抑制多用代表图;

B. 西沙比利对hERG作用的量效曲线;

C. 西沙比利作用于hERG通道的时程图;

D. 阳性药特非那定对hERG通道的作用评价;

♦ Nav1.5:

负责心脏动作电位0期的快速除极和冲动传导,绝大多数钠通道的开放持续时间在2~3ms,此后迅速失活,称为峰钠电流。少数钠通道激活后不完全失活,呈部分开放状态,形成一个很小的内向电流,称为晚钠电流。某些病理情况会引起心肌的晚钠电流增强,导致内向电流增大,APD延长,进而出现早后除极,诱发心律失常。

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A. 不同浓度利多卡因对Nav1.5通道抑制作用代表图;

B. 利多卡因对Nav1.5通道作用时程图;

C. 晚钠电流代表图;

D. TTX对Nav1.5通道作用的量效曲线;

♦ Cav1.2:

Cav1.2通道为心肌中L型钙离子通道的主要亚型,Cav1.2蛋白及mRNA表达异常与心律失常的发生发展密切相关,并且Cav1.2相关的治疗心律失常的药物在心律失常中治疗效果显著,因此Cav1.2有望作为治疗心律失常的新靶点。同时,Cav1.2也是心脏安全性评价的重要靶点,近期研究表明,如果药物阻断hERG,同时阻断Cav1.2通道,则致心律失常的风险要比只抑制hERG的风险要低。

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A. 不同电压下Cav1.2通道电流图;

B. Cav1.2通道I-V曲线;

C. 不同浓度的硝苯地平对Cav1.2通道的作用代表图;

D. 硝苯地平量效曲线;

♦ Kir2.1:

Kir2.1 内向整流型钾通道是心脏Ik1电流的主要组成部分,IK1是调节心肌细胞静息过程(4期)的主要影响因素。此外,Kir2.1是组成心肌细胞动作电位复极末期( 3期)的主要电流通道之一。 IK1电流升高及其基因表达上调可能与心房颤动离子重构相关,编码Kir2.1的KCNJ2基因突变引起离子通道的生物学特性改变,可能诱发心室心动过速引起的心室节律不齐和心脏骤停,除此之外也易导致短QT综合征和Andersen综合征。因此,Kir2.1钾通道为药物临床前心脏安全性评估中必需检测的内容之一。

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A. Kir2.1通道电压-电流关系曲线;

B. BaCl2对Kir2.1通道的作用时程图;

C. 不同浓度BaCl2对Kir2.1通道抑制作用的代表图;

D. BaCl2对Kir2.1通道的量效曲线;

♦ Kv4.3:

Kv4.3钾通道是Ito 核心α功能单位,Kv4.3 通道蛋白表达减少,导致Ito通道的下调,引发多种心脏疾病,如心肌肥厚、心衰、心梗、心脏瓣膜病、心房颤动、糖尿病性心脏病等。因此,Kv4.3钾通道是药物临床前心脏安全性评估中必需检测的通道之一。

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A. 不同浓度4-AP对Kv4.3通道作用代表图;

B. 4-AP对Kv4.3通道作用时程图;

C. 4-AP对Kv4.3通道作用的量效曲线;

♦ KCNQ1/E1:

KCNQ基因编码的是一个电压依赖的钾离子通道家族,KCNQ1(Kv7.1)α亚基和KCNE1β亚基共同装配成的通道能产生类似心脏的慢激活延时整流钾通道,形成Iks电流,参与心肌细胞的复极化过程。KCNQ1突变可直接或间接导致多种心律失常,KCNQ1功能缺失性突变引起长QT综合征1型(LQTS),延迟整流钾通道部分或完全失活,造成心肌动作电位复极时程延长,表现为QT间期延长;功能获得性突变引起房颤和短QT综合征,表现为不应期短,QT间期<300ms。这些遗传性心脏病特点是心脏结构无异常,但猝死几率高达10%-20%,逐渐引起人们重视,KCNQ1/E1是抗心律失常疾病的药物靶点,也是药物心脏安全性评估的重要内容。

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A. Chromanol 293B 对KCNQ1/E1通道作用代表图;

B. Chromanol293B 对KCNQ1/E1通道的时程图;

C. Chromanol293B量效曲线;