シトクロムP450 3A4のリトナビル媒介不活性化の特性評価

リトナビルは、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）プロテアーゼ阻害剤であり、シトクロムP450 3A4の阻害剤である主要なヒト肝麻薬形状酵素です。リトナビルによるCYP3A4の強力な阻害を考えると、リトナビルの亜標識投与量を使用して、CYP3A4によって酸化された他のHIV薬の血漿濃度を増加させ、それにより臨床効果を拡大します。ただし、リトナビルによるCYP3A4の阻害メカニズムは不明のままです。これまで、データは、代謝間の錯体複合体形成、競合阻害、ヘム鉄への不可逆的なタイプII調整、そして最近ではヘム破壊によるメカニズムに基づく不活性化など、リトナビルによる複数のタイプの阻害を示唆しています。ここに示されている結果は、リトナビルによるCYP3A4の阻害がCYP3A4を介した活性化とその後のアポタンパク質への共有結合の形成によって発生することを示しています。[（3）H]リトナビルと再構成されたCYP3A4およびヒト肝臓ミクロソームのインキュベーションは、不活性化CYP3A4のモルあたりのリトナビル結合0.93±0.04モルのリトナビルに等しい共有結合結合化学量論を引き起こしました。CYP3A4による[（3）H]リトナビルの代謝は、放射液液体クロマトグラフィートレースと全タンパク質質量分析によって確認されたCYP3A4に特異的に共有結合付加物の形成につながります。CYP3A4- [（3）H]リトナビルのインキュベーションのトリプシン消化は、全タンパクのピークとリトナビルプラス16 DAと一致する質量に関連する付加ペプチド（255-RM K：esrledTQKHR-268）を示しました。質量分析。さらに、遊離酸素種の求核性トラッピング剤とスカベンジャーは、リトナビルによるCYP3A4の不活性化を妨げませんでした。結論として、RitonavirはCYP3Aの強力な時間依存性不活性化を示し、CYP3A4アポタンパク質のLys257への共有結合を除いて、不活性化のメカニズムが発生しました。

Ritonavir is a human immunodeficiency virus (HIV) protease inhibitor and an inhibitor of cytochrome P450 3A4, the major human hepatic drug-metabolizing enzyme. Given the potent inhibition of CYP3A4 by ritonavir, subtherapeutic doses of ritonavir are used to increase plasma concentrations of other HIV drugs oxidized by CYP3A4, thereby extending their clinical efficacy. However, the mechanism of inhibition of CYP3A4 by ritonavir remains unclear. To date, data suggests multiple types of inhibition by ritonavir, including mechanism-based inactivation by metabolic-intermediate complex formation, competitive inhibition, irreversible type II coordination to the heme iron, and more recently heme destruction. The results presented here demonstrate that inhibition of CYP3A4 by ritonavir occurs by CYP3A4-mediated activation and subsequent formation of a covalent bond to the apoprotein. Incubations of [(3)H]ritonavir with reconstituted CYP3A4 and human liver microsomes resulted in a covalent binding stoichiometry equal to 0.93 ± 0.04 moles of ritonavir bound per mole of inactivated CYP3A4. The metabolism of [(3)H]ritonavir by CYP3A4 leads to the formation of a covalent adduct specifically to CYP3A4, confirmed by radiometric liquid chromatography-trace and whole-protein mass spectrometry. Tryptic digestion of the CYP3A4-[(3)H]ritonavir incubations exhibited an adducted peptide (255-RM K: ESRLEDTQKHR-268) associated with a radiochromatic peak and a mass consistent with ritonavir plus 16 Da, in agreement with the whole-protein mass spectrometry. Additionally, nucleophilic trapping agents and scavengers of free oxygen species did not prevent inactivation of CYP3A4 by ritonavir. In conclusion, ritonavir exhibited potent time-dependent inactivation of CYP3A, with the mechanism of inactivation occurring though a covalent bond to Lys257 of the CYP3A4 apoprotein.