転写プロファイリングは、ネビラピンとリトナビルが原発性ヒト肝細胞の異なるメカニズムを介して薬物誘発性肝障害を引き起こすことを示唆しています

承認前および承認後の失敗の主な原因である薬物誘発性肝障害（DILI）は、根本的な直接的および間接的なメカニズムがさまざまなため、臨床的に予測することが困難です。非ヌクレオシド逆転写酵素阻害剤（NNRTI）およびプロテアーゼ阻害剤であるリトナビルであるネビラピンは、異なるメカニズムを介して異なる表現型を持つ臨床DILIを引き起こす抗ウイルス薬です。肝細胞培養におけるin vitroでのin vitroを評価するには、通常、臨床血漿CMAX濃度よりも大幅に高い薬物曝露が必要であり、機械的経路の変化の臨床的解釈が困難になります。我々は、肝臓由来の血行動態流れと輸送パラメーターを使用して、in vivoまたは臨床暴露レベルに関連する濃度での薬物応答を回復するために、肝臓由来の血行血流と輸送パラメーターを使用するシステムについて説明しました。このシステムを使用して、5人のヒトドナーの原発性肝細胞を、ネビラピン（11.3および175.0μM）およびリトナビル（3.5および62.4μm）の臨床治療および標的レベルの臨床治療レベルと標的療法レベルに近似した濃度に48時間さらされました。全ゲノムトランスクリプトミクスは、代謝活性と機能のための機能アッセイとともにRNASEQによって実行されました。両方の用量で効果が観察されましたが、より多くの遺伝子が毒性濃度でより高い確率で差次的に発現しました。毒性投与量では、両方の薬物は、ネビラピンが胆汁合成の増加と胆汁酸輸送を阻害するリトナビルを伴う直接的な胆汁うっ滞の可能性を示しました。ネビラピンによるMHCクラスIの著しい活性化とリトナビルによる抑制により、抗原提示の明確な違いが認められました。これは、ネビラピンのCD8+ T細胞の関与と、リトナビルの場合によっては、おそらくNKキラー細胞の関与を示唆しています。両方の化合物は、いくつかの薬物代謝遺伝子（CYP2B6、CYP3A4、UGT1A1を含む）を誘導し、リトナビルのネビラピンのCAR活性化とPXRによって媒介されました。リトナビルとは異なり、ネビラピンは脂肪酸合成を増加させなかったか、脂肪症の傾向が低いという臨床報告をサポートする同時のミトコンドリアの脱共役を伴う呼吸電子鎖を活性化しませんでした。このin vitro研究は、クリニックのネビラピンとリトナビル毒性の根底にある異なる直接的および免疫媒介毒性メカニズムに関する洞察を提供します。

Drug induced liver injury (DILI), a major cause of pre- and post-approval failure, is challenging to predict pre-clinically due to varied underlying direct and indirect mechanisms. Nevirapine, a non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI) and Ritonavir, a protease inhibitor, are antiviral drugs that cause clinical DILI with different phenotypes via different mechanisms. Assessing DILI in vitro in hepatocyte cultures typically requires drug exposures significantly higher than clinical plasma Cmax concentrations, making clinical interpretations of mechanistic pathway changes challenging. We previously described a system that uses liver-derived hemodynamic blood flow and transport parameters to restore primary human hepatocyte biology, and drug responses at concentrations relevant to in vivo or clinical exposure levels. Using this system, primary hepatocytes from 5 human donors were exposed to concentrations approximating clinical therapeutic and supra-therapeutic levels of Nevirapine (11.3 and 175.0 μM) and Ritonavir (3.5 and 62.4 μM) for 48 h. Whole genome transcriptomics was performed by RNAseq along with functional assays for metabolic activity and function. We observed effects at both doses, but a greater number of genes were differentially expressed with higher probability at the toxic concentrations. At the toxic doses, both drugs showed direct cholestatic potential with Nevirapine increasing bile synthesis and Ritonavir inhibiting bile acid transport. Clear differences in antigen presentation were noted, with marked activation of MHC Class I by Nevirapine and suppression by Ritonavir. This suggests CD8+ T cell involvement for Nevirapine and possibly NK Killer cells for Ritonavir. Both compounds induced several drug metabolizing genes (including CYP2B6, CYP3A4 and UGT1A1), mediated by CAR activation in Nevirapine and PXR in Ritonavir. Unlike Ritonavir, Nevirapine did not increase fatty acid synthesis or activate the respiratory electron chain with simultaneous mitochondrial uncoupling supporting clinical reports of a lower propensity for steatosis. This in vitro study offers insights into the disparate direct and immune-mediated toxicity mechanisms underlying Nevirapine and Ritonavir toxicity in the clinic.