グレープフルーツジュースコンポーネントによるHIV-1プロテアーゼ阻害剤サキナビルのCYP3A4を介した代謝およびP糖タンパク質媒介輸送の阻害

目的：シトクロムP450 3A4（CYP3A4）およびP糖タンパク質（P-gp）はどちらも腸粘膜で発現し、経口薬物送達の障壁を提示します。CYP3A4とP-GPは、重複する組織分布と基質特異性の両方を共有します。CYP3A4基質とのグレープフルーツジュースの相互作用は十分に文書化されており、腸CYP3A4のダウン調節の結果として発生します。本研究の目的は、HIV-1プロテアーゼ阻害剤SaquinavirのCYP3A4媒介代謝とP-GP媒介輸送に対してグレープフルーツジュース成分をスクリーニングすることでした。 方法：5つのグレープフルーツジュースコンポーネント：ケルセチン、ナリンリン酸、ナリンゲニン、6 '、7'-ジヒドロキシベルガモティンおよびベルガモティンは、ヒト肝臓微小型によるサキナビルの代謝の潜在的な阻害剤としてスクリーニングされました。既知のCYP3A4阻害剤ケトコナゾールも、阻害能のためにスクリーニングされました。これらの化合物は、P-GPを発現するCaco-2細胞単層を横切るSaquinavirの方向性輸送を評価することにより、P-gp活性のモジュレーターとしてもスクリーニングされました。P-gp関数の既知の変調器であるベラパミルの効果も、これらの細胞株で決定されました。 結果：プレインキュベーションでは、6 '、7'-ジヒドロキシベルガモティンとベルガモティンは、それぞれ0.33 +/- 0.23マムと0.74 +/- 0.13マムのIC50値で、サキナビルの代謝を阻害しました（n = 3）。ケトコナゾールは、0.55 +/- 0.12ママ（n = 4）のIC50を達成しました。研究された他の化合物は、最大100ママの濃度でIC50に到達できませんでした。基底外側でのサキナビルの輸送 - >頂端（bl-> ap）方向は、199.2 +/- 15.8x10-7の見かけの透磁率係数を持つ、頂端 - >基底外側方向（ap-> bl）の方向を超えました。CM S-1および8.00 +/- 1。それぞれ13x10-7 cm S-1、偏光排出メカニズムを示す（n = 3）。SaquinavirのBL-> AP/AP-> BLの比率は25でしたが、ベラパミルとケトコナゾールの存在下では、この比はそれぞれ3.6と4.0に減少しました（n = 3）。媒介サキナビル流出。ナリンギンのみを研究したグレープフルーツジュース成分のうち、6 '、7'-ジヒドロキシベルガモティンはかなりの効果を持ち、比率をそれぞれ7.6と7.1に減らしました（n = 3）。しかし、これはAP-> BL輸送の増加のみによるものでした。 結論：グレープフルーツジュースコンポーネントは、CYP3A4を介したサキナビル代謝を阻害し、CACO-2細胞単層におけるP-GP媒介サキナビル輸送も限られて調節します。グレープフルーツジュースの同時投与のin vivo効果は、おそらくCYP3A4（阻害およびダウンレギュレーション）に対する影響の結果であり、P-GP機能の変調に関するわずかな程度のみです。

AIMS: Cytochrome P450 3A4 (CYP3A4) and P-glycoprotein (P-gp) are both expressed in the intestinal mucosa and present a barrier to oral drug delivery. CYP3A4 and P-gp share both overlapping tissue distribution and substrate specificity. Grapefruit juice interactions with CYP3A4 substrates are well documented and occur as a consequence of down regulation of intestinal CYP3A4. The aim of the present study was to screen grapefruit juice components against the CYP3A4-mediated metabolism and P-gp mediated transport of the HIV-1 protease inhibitor saquinavir. METHODS: Five grapefruit juice components: quercetin, naringin, naringenin, 6', 7'-dihydroxybergamottin and bergamottin were screened as potential inhibitors of the metabolism of saquinavir by human liver microsomes. The known CYP3A4 inhibitor ketoconazole was also screened for inhibitory potential. These compounds were also screened as modulators of P-gp activity by assessing the directional transport of saquinavir across Caco-2 cell monolayers which express P-gp. The effect of verapamil, a known modulator of P-gp function, was also determined in these cell lines. RESULTS: On preincubation, 6', 7'-dihydroxybergamottin and bergamottin inhibited the metabolism of saquinavir, with IC50 values of 0.33+/-0.23 muM and 0.74+/-0.13 muM, respectively (n=3). Ketoconazole achieved an IC50 of 0. 55+/-0.12 muM (n=4). The other compounds studied failed to reach IC50 at concentrations of up to 100 muM. The transport of saquinavir in the basolateral-->apical (BL-->AP) direction exceeded that in the apical -->basolateral direction (AP-->BL), with apparent permeability coefficients of 199.2+/-15.8x10-7 cm s-1 and 8.00+/-1. 13x10-7 cm s-1, respectively (n=3) which is indicative of a polarized efflux mechanism. The ratio of BL-->AP/AP-->BL for saquinavir was 25, but in the presence of verapamil and ketoconazole this ratio was reduced to 3.6 and 4.0, respectively (n=3), indicating extensive inhibition of P-gp mediated saquinavir efflux. Of the grapefruit juice components studied only naringin and 6', 7'-dihydroxybergamottin had any appreciable effect, reducing the ratio to 7.6 and 7.1, respectively (n=3); but this was due solely to increased AP-->BL transport. CONCLUSIONS: Grapefruit juice components inhibit CYP3A4-mediated saquinavir metabolism and also modulate, to a limited extent, P-gp mediated saquinavir transport in Caco-2 cell monolayers. The in vivo effects of grapefruit juice coadministration are most likely the result of effects on CYP3A4 (inhibition and down regulation) and only to a minor extent on modulation of P-gp function.