引言

在新藥研發這場漫長而昂貴的征程中，超過40%的候選藥物因不良的藥代動力學性質或未預見的毒性而折戟。肝臟代謝在其中扮演著決定性的角色——它既可能讓藥物失效，也可能將其轉化為毒物。 尤其是近年來，亞硝胺類雜質（如NDMA、NDEA）在多款藥物中的“意外發現"，引發了全球監管機構對這類“前致突變物"代謝活化評估的高度關注。如何在候選藥物及雜質進入臨床試驗前，就精準預測其在肝臟中的代謝活化風險？這正是雙誘導#倉鼠（金黃地鼠）肝S9#代謝活化系統在當代毒理學研究中肩負的核心使命。

一、肝S9：試管中的肝臟

肝S9（Liver S9 Fraction）是一種肝組織勻漿后離心獲得的含有代謝所需成分的上清液，包含微粒體和胞質溶膠，保留了大多數細胞色素P450（CYP）酶和可溶性Ⅱ相酶。簡單來說，它就像是“試管中的肝臟"，能夠模擬身體如何代謝惰性化學物質，并將其可能活化為誘變劑。

（圖1 肝S9代謝活化系統原理圖）

與其他體外代謝模型相比，肝S9的優勢在于它同時保留了Ⅰ相代謝（CYP450氧化還原）和Ⅱ相代謝（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）兩大功能體系，因此能夠更全面地評估藥物在肝臟中的整體代謝情況。

二、為什么要“誘導"？

不同種屬的腸微粒體各有側重，選擇時應結合研究階段和核心問題：

S9組分在使用前通常會經過特定的誘導劑處理，以提高肝臟中代謝酶的表達和活性。未經誘導的動物肝臟S9中，CYP酶等代謝酶的活性相對較低，可能導致某些需要代謝活化才能產生遺傳毒性的化合物（尤其是亞硝胺類）被漏檢。

目前常用的誘導方案主要有兩種：一是采用多氯聯苯（Aroclor 1254）一次性腹腔注射誘導，二是采用聯合灌胃連續3天誘導。OECD指南明確指出，使用Aroclor 1254誘導或PB/BNF聯合誘導的S9均被認可為符合規范的代謝活化系統。其中，PB/BNF雙誘導方案更符合現代動物倫理要求，且對CYP2A6等亞硝胺代謝關鍵酶的誘導效果尤為顯著（詳見表1）。

（表1 不同誘導方法對肝S9代謝酶譜的影響對比）

三、為什么選擇倉鼠（金黃地鼠）？

在傳統的遺傳毒性試驗中，大鼠肝S9一直是常用的代謝活化系統。然而，近年來大量、比較研究揭示了倉鼠（金黃地鼠肝S9在亞硝胺類化合物代謝活化方面的獨特優勢：

? 更高的P450酶活性，尤其是CYP2A

一項發表于《Mutation Research》的最新研究對未誘導和PB/BNF誘導的金黃地鼠和大鼠肝S9進行了系統比較。結果表明，在相同條件下，金黃地鼠S9的CYP活性普遍高于大鼠S9。特別值得注意的是，誘導后金黃地鼠S9的CYP2A6樣活性誘導倍數超過7.8倍，相較誘導后大鼠S9高出約60倍。這一差異使得金黃地鼠S9在對亞硝胺類化合物等特定致癌物的代謝活化方面具有獨特優勢。

? 亞硝胺類前致突變物的“最佳激活器"

早在1981年，研究就發現金黃地鼠的肝S9和肝細胞制劑在將NDMA、N-亞硝基二乙胺（NDEA）等多種亞硝胺類化合物代謝轉化為致突變物方面，始終比大鼠制劑更為有效。這種差異源于倉鼠肝臟中高表達的CYP2E1和CYP2A酶系，恰好是亞硝胺類化合物α-羥基化代謝活化的關鍵酶。

? 監管機構的高度認可與明確要求

（圖2 EMA 亞硝胺雜質增強Ames試驗對S9要求）

歐洲藥品管理局（EMA）在其發布的關于人用藥品中亞硝胺雜質的Q&A指南中，明確指出：增強Ames試驗應在沒有S9以及存在30%大鼠肝S9和（或）30%倉鼠肝S9的條件下進行測定。指南還規定，大鼠和倉鼠S9應從經CYP酶誘導性物質處理的嚙齒動物中制備。這一要求直接反映了監管層面對倉鼠S9在亞硝胺評估中特殊價值的認可。

四、雙誘導倉鼠（金黃地鼠）肝S9在毒理學中的核心應用

4.1 遺傳毒性檢測（Ames試驗）——亞硝胺類化合物的“試金石"

Ames試驗是檢測化合物致突變潛力的國際金標準，被OECD 471導則列為藥品注冊申報中遺傳毒性評估的核心方法之一。在Ames試驗中，S9代謝活化系統的質量直接決定了檢測結果的可靠性。

對于許多本身無毒但經代謝活化后產生遺傳毒性的前致突變物（如N-亞硝胺類雜質），僅靠標準Ames試驗往往難以有效檢出，這正是增強Ames試驗（Enhanced Ames Test）應運而生的原因，而雙誘導金黃地鼠肝S9正是增強Ames試驗中的關鍵試劑。

最新研究數據： 一項2025年發表的HESI國際合作環試研究對29種N-亞硝胺類化合物進行了系統評估，該方案使用TA1535和WP2 uvrA（pKM101）菌株、30分鐘預培養及含30%倉鼠肝S9的混合液，可檢測到所有18種陽性物質。結果表明，使用含30%倉鼠肝S9的代謝活化系統，對嚙齒類致癌亞硝胺的檢測靈敏度高達90%（詳見表2），顯著優于僅使用大鼠S9的方案。 

（表2：不同S9代謝活化條件下亞硝胺類化合物致突變性檢測的靈敏度和特異性）

4.2 染色體畸變試驗和體外微核試驗

雙誘導金黃地鼠肝S9同樣廣泛用于體外哺乳動物細胞染色體畸變試驗和體外微核試驗。在這些試驗中，添加S9代謝活化系統可以有效模擬體內代謝過程，尤其對于亞硝胺類化合物可能引起的染色體損傷評估，倉鼠S9的加入可顯著提高檢出率。

4.3 藥物代謝穩定性與亞硝胺雜質篩查

肝S9在藥物早期研發中還廣泛用于代謝穩定性評估、代謝產物鑒定及藥物相互作用研究。對于含有潛在亞硝胺雜質的原料藥或制劑，使用雙誘導倉鼠S9進行體外代謝活化篩查，已成為符合國際注冊要求的標準步驟。

（表3：遺傳毒性評估中主要應用場景一覽）

五、齊氏生物雙誘導金黃地鼠肝S9產品優勢

齊氏生物依托多年的研發經驗和技術積累，推出了高品質的雙誘導倉鼠（金黃地鼠）肝S9產品，特別適用于亞硝胺類候選化合物及雜質的遺傳毒性評估，為藥物早期研發和毒理學研究提供可靠的代謝活化工具。

結語

在藥物研發從“高投入、高風險"向“精準高效"轉型的當下，體外代謝活化系統的質量直接決定了遺傳毒性評估的準確性，進而影響整個研發管線的成敗。尤其是面對亞硝胺類雜質這一全球監管焦點，雙誘導倉鼠（金黃地鼠）肝S9以其對CYP2A酶系的誘導效果、更高的亞硝胺活化能力以及國際監管機構的高度認可，正在成為遺傳毒性試驗領域不可忽視的關鍵工具。

本期是「代謝π析·倉鼠S9專題」的第1篇，我們探討了雙誘導倉鼠肝S9在亞硝胺遺傳毒性評估中的核心價值。下一期（代謝π析(五)）將繼續聚焦加強Ames試驗，詳解亞硝胺類陽性對照的選擇策略與實操建議，敬請期待。