• CiPA 心脏多离子通道效应

    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。

    • 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。

    • 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。

    • Cav1.2

            Cav1.2通道为心肌中L型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。

    • 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。

    • 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。

    • 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。

  • 原代心肌细胞-AP及各电流检测

          检测药物对心肌动作电位的影响，可以反应药物对各离子通道的综合作用效果，斯高研究院现可以完成药物对兔子、豚鼠、大鼠、小鼠心室肌及心房肌细胞动作电位及各离子通道电流的检测。

    A. 人心室肌动作电位示意图及各离子通道构成；

    B. 利多卡因对大鼠心室肌动作电位的作用代表图；

    收缩与钙信号检测