Effect of Hepatic Impairment on OATP1B Activity: Quantitative Pharmacokinetic Analysis of Endogenous Biomarker and Substrate Drugs

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作者
Jian Lin,Emi Kimoto,Shinji Yamazaki,Manoli Vourvahis,Arthur Bergman,A. David Rodrigues,Chester Costales,Rui Li,Manthena V. S. Varma
出处
期刊:Clinical Pharmacology & Therapeutics [Wiley]
卷期号:113 (5): 1058-1069 被引量:22
标识
DOI:10.1002/cpt.2829
摘要

Hepatic impairment (HI) is known to modulate drug disposition and may lead to elevated plasma exposure. The aim of this study was to quantitate the in vivo OATP1B-mediated hepatic uptake activity in populations with varying degrees of HI. First, we measured baseline levels of plasma coproporphyrin-I, an endogenous OATP1B biomarker, in an open-label, parallel cohort study in adult subjects with normal liver function and mild, moderate, and severe HI (n = 24, 6/cohort). The geometric mean plasma concentrations of coproporphyrin-I were 1.66-fold, 2.81-fold (P < 0.05), and 7.78-fold (P < 0.0001) higher in mild, moderate, and severe impairment than those healthy controls. Second, we developed a dataset of 21 OATP1B substrate drugs with HI data extracted from literature. Median disease-to-healthy plasma area under the curve (AUC) ratios for substrate drugs were ~ 1.4, 3.0, and 6.4 for mild, moderate, and severe HI, respectively. Additionally, significant linear relationship was noted between AUC ratios of substrate drugs without and with co-administration of rifampin, a prototypic OATP1B inhibitor, and AUC ratios in moderate (P < 0.01) and severe (P < 0.001) HI. Third, a physiologically-based pharmacokinetic model analysis was conducted with 10 substrate drugs following estimation of relative OATP1B functional activity in virtual disease population models using coproporphyrin-I data and verification of substrate models with rifampin drug-drug interaction data. This approach adequately predicted plasma AUC change particularly in moderate (9 of 10 within 2-fold) and severe (5 of 5 within 2-fold) HI. Collective findings indicate progressive reduction, by as much as 90-92%, in OATP1B activity in the HI population.
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