Effekt av IL-6 på CYP3A4-mediert metabolisme av midazolam i THLE-celler

Abstract

Bakgrunn: Flere kliniske studier indikerer at inflammatoriske tilstander hos pasienter kan endre farmakokinetikken til mange ulike legemidler. Det er vist nedsatt clearance og økt systemisk eksponering av legemidler i forbindelse med infeksjoner, vevsskade, operasjoner, kreft og autoimmune sykdommer. Interferoner, interleukin-1 og -6, samt TNF-α ser ut til å være sentrale mediatorer i denne sammenheng. Immunologisk respons antas derfor å være en av årsakene til individuell variasjon i evnen til å metabolisere legemidler. Biologiske legemidler (BL) er i kraftig vekst innen farmasøytisk industri, og mange av disse kan potensielt endre cytokinkonsentrasjoner in vivo. Det er fortsatt mye ukjent vedrørende effekten av spesifikke cytokiners effekt på de enkelte CYP-enzymene. Hensikten med denne studien var å etablere en metode for å studere CYP3A4-mediert metabolisme i THLE-celler. Cellemodellen skulle deretter brukes til å studere effekten av IL-6 på metabolisme via CYP3A4.

Metode: Transfekterte humane leverepitel (THLE)-celler som spesifikt uttrykker CYP3A4 ble sådd ut i 6-brønners Corning® CellBIND® brett; 3 paralleller med prøve og kontroll. Ulike inkubasjonstider og konsentrasjoner av midazolam (MDZ) ble utprøvd i innledende forsøk, og 15 minutter viste seg å være optimal inkubasjonstid. Basert på metningskurver for dannelse av 4-hydroksymidazolam (4-OH MDZ) ble femti µM MDZ benyttet i endelig metode. THLE-cellene ble preinkubert med IL-6 i 12-96 timer før forsøksdagen. Femti µM MDZ ble tilsatt brønnene og inkubert ved 37 °C i 15 minutter. THLE-cellene ble høstet og fryst ned ved -20 °C for senere analyser. Det ble benyttet en tidligere validert LC-MS-metode for analyse av 1´-hydroksymidazolam (1-´OH MDZ) og 4-OH MDZ som mål på CYP3A4-aktivitet. CYP3A4-aktivitet er presentert som gjennomsnittlig prosent av kontroll ± SEM.

Resultat: Det ble utviklet en metode for å studere CYP3A4-mediert metabolisme av MDZ i THLE-celler. Dannelse av 1-´OH MDZ og 4-OH MDZ viste en Michaelis-Menten lignende kinetikk. En svak økning i CYP3A4-aktivitet ble vist etter 12 timer inkubering med både 2000 og 10000 pg/ml IL-6. Ingen betydelig effekt på CYP3A4-aktivitet ble derimot påvist i tidsrommet 24-96 timer inkubering med IL-6. Det var stor inter- og intravariasjon i CYP3A4-aktivitet etter inkubasjon med IL-6.

Konklusjon: Det ble i denne oppgaven utviklet en metode for å studere CYP3A4-mediert metabolisme av MDZ i THLE-celler. Det ble ikke vist nedregulering av CYP3A4-aktivitet i THLE-celler med IL-6. Det er mulig at THLE-celler ikke er en egnet modell for å studere cytokinindusert nedregulering av CYP3A4-aktivitet.