R-およびS-Warfarinの薬物動態における肝臓有機アニオン輸送体2の役割：in vitro研究と機構的評価

ワルファリンの用量要件の個人間変動には、その治療上の利点（抗凝固）と出血リスクのバランスをとるために、個別化医療アプローチが必要です。シトクロムP450 2C9（CYP2C9）遺伝子型ガイド付きワルファリン投与は、より強力なS-Warfarinが主にCYP2C9によって代謝されることを考えると、クリニックで推奨されます。ただし、S-Warfarinクリアランスの患者間変動の約20〜30％のみがCYP2C9遺伝子型に関連しています。r-およびS-warfarinのクリアランスにおける肝摂取の役割を評価しました。安定してトランスフェクトされたHEK293細胞を使用して、両方のエナンチオマーは、〜7-12μMのミカエリス - メンテン定数（km）を備えた有機アニオン輸送体（OAT）2の基質であることがわかりましたが、他の主要な肝臓の摂取トランスポーターに対して基質親和性を示しませんでした。一次ヒト肝細胞による両方のエナンチオマーの取り込みは飽和（km≈7-10μm）であり、OAT2阻害剤（ケトプロフェンなど）で阻害しましたが、OATP1B1/1B3阻害剤（例えば、シクロスポリン）ではありませんでした。RおよびS-ワルファリンの薬物動態における肝臓の取り込みの潜在的な役割をさらに評価するために、機構モデリングとシミュレーションを実施しました。「ボトムアップ」PBPKモデルは、OAT2-CYPSの相互作用、臨床薬物動態、薬物薬物相互作用、およびR-およびS-WARFARINのCYP2C9薬理ゲノミクスを想定して開発されました。ワルファリンの薬物動態に対するOAT2変調の影響を直接検証するための臨床データは利用できませんでした。しかし、ボトムアップPBPKモデルシミュレーションは、OAT2活性の阻害を伴う両方のワルファリンエナンチオマーのクリアランスに比例した変化を示唆しました。これらの結果は、CYP2Cと組み合わせて、さまざまな肝臓OAT2機能が、ワルファリンの薬物動態学の高い集団のばらつきに寄与し、おそらく抗凝固エンドポイントに寄与し、したがってさらなる臨床調査が必要であることを示唆しています。

Interindividual variability in warfarin dose requirement demands personalized medicine approaches to balance its therapeutic benefits (anticoagulation) and bleeding risk. Cytochrome P450 2C9 ( CYP2C9) genotype-guided warfarin dosing is recommended in the clinic, given the more potent S-warfarin is primarily metabolized by CYP2C9. However, only about 20-30% of interpatient variability in S-warfarin clearance is associated with CYP2C9 genotype. We evaluated the role of hepatic uptake in the clearance of R- and S-warfarin. Using stably transfected HEK293 cells, both enantiomers were found to be substrates of organic anion transporter (OAT)2 with a Michaelis-Menten constant ( Km) of ∼7-12 μM but did not show substrate affinity for other major hepatic uptake transporters. Uptake of both enantiomers by primary human hepatocytes was saturable ( Km ≈ 7-10 μM) and inhibitable by OAT2 inhibitors (e.g., ketoprofen) but not by OATP1B1/1B3 inhibitors (e.g., cyclosporine). To further evaluate the potential role of hepatic uptake in R- and S-warfarin pharmacokinetics, mechanistic modeling and simulations were conducted. A "bottom-up" PBPK model, developed assuming that OAT2-CYPs interplay, well recovered clinical pharmacokinetics, drug-drug interactions, and CYP2C9 pharmacogenomics of R- and S-warfarin. Clinical data were not available to directly verify the impact of OAT2 modulation on warfarin pharmacokinetics; however, the bottom-up PBPK model simulations suggested a proportional change in clearance of both warfarin enantiomers with inhibition of OAT2 activity. These results suggest that variable hepatic OAT2 function, in conjunction with CYP2C, may contribute to the high population variability in warfarin pharmacokinetics and possibly anticoagulation end points and thus warrant further clinical investigation.