Kartlegging av metabolismen til N-dealkylquetiapin in vitro

SAMMENDRAG Bakgrunn: Quetiapin er et antipsykotisk legemiddel som hovedsakelig metaboliseres av CYP3A4 og i noe grad av CYP2D6. I dag er det så vidt kjent ingen publiserte studier som har undersøkt metabolismen av N-dealkylquetiapin, til tross for at metabolitten er involvert i den antidepressive effekten til quetiapin. Hensikten med denne in vitro-studien var derfor å kartlegge metabolismen av N-dealkylquetiapin og å bestemme om, og eventuelt i hvilken grad CYP3A4 og/eller CYP2D6 er involvert i omsetningen av denne metabolitten. Metoder: Påvisning, identifikasjon og strukturbestemmelse av metabolitter dannet etter inkubasjon av N-dealkylquetiapin med HLM ble utført ved bruk av LC-MS/MS-analyser. Singel MS-scan ble benyttet for å finne mulige metabolitter av N-dealkylquetiapin, mens ulike tandem MS-metoder ble benyttet for å identifisere og strukturbestemme metabolittene. Videre ble affinitetskonstanter (Km/S50-verdier) for de ulike metabolittene av N-dealkylquetiapin estimert ved måling av dannelseshastighet av metabolitter ved økende konsentrasjoner av N-dealkylquetiapin (1-1000 µM), etter inkubasjon med HLM. For å undersøke om CYP2D6 og/eller CYP3A4 var involvert i metabolismen av N-dealkylquetiapin ble metabolittdannelsen sammenlignet før og etter ko-inkubasjon med CYP2D6-hemmer (kinidin) og CYP3A4-hemmer (ketokonazol) i HLM. I tillegg ble den relative dannelsen av metabolitter fra N-dealkylquetiapin undersøkt etter inkubasjon med rekombinante CYP2D6- og CYP3A4-insektsmikrosomer med spesifikt enzymuttrykk. Her ble også forbruk (tap) av N-dealkylquetiapin målt som funksjon av tid i tidsintervallet 0-60 minutter, for å estimere clearance intrinsic (CLint) av N-dealkylquetiapin via de respektive enzymene. Resultater: Fra forsøk med HLM uten hemmere ble det identifisert fire kromatografiske ”topper” som sannsynligvis representerte metabolitter av N-dealkylquetiapin. Etter tolkning av MS/MS-spekterene til metabolittene ble to metabolitter strukturbestemt til henholdsvis 7-hydroksy-metabolitt (7HM) og sulfoksid-metabolitt (SM), mens de resterende to metabolittene ikke lot seg med sikkerhet identifisere (angitt som MX1 og MX2). De laveste Km/S50-verdiene i HLM-forsøkene ble estimert for dannelse av 7HM og SM, og disse ble antatt å være hovedmetabolittene av N-dealkylquetiapin in vitro. HLM-forsøk med CYP2D6- og CYP3A4-hemmere viste at dannelsen av 7HM ble redusert med ca 90 % ved tilsetning av CYP2D6-hemmeren kinidin, mens dannelsen av SM og MX1 ble redusert med ca 75 % ved tilsetning av CYP3A4-hemmeren ketokonazol. Dannelsen av MX2 ble redusert mest med ketokonazol (ca 45 %). Forsøk med rekombinante CYP2D6- og CYP3A4-insektsmikrosomer med substrattapmetoden viste at CLint via CYP2D6 var om lag 6 ganger større sammenlignet med CLint via CYP3A4. Den relative dannelsen av metabolitter etter inkubasjon av N-dealkylquetiapin med insektsmikrosomene viste at 7HM ble nesten utelukkende dannet via CYP2D6, mens dannelsen av de andre metabolittene var høyest via CYP3A4. Diskusjon og konklusjon: Denne oppgaven har dokumentert at både CYP3A4 og CYP2D6 er involvert i metabolismen av N-dealkylquetiapin in vitro. Videre ble det påvist at CYP2D6 er viktig for dannelsen av 7HM, mens CYP3A4 er viktig for dannelsen av SM og de uidentifiserte metabolittene MX1 og MX2. Individuell variasjon i fenotype av disse enzymene, som følge av genetiske forhold eller interaksjoner, vil derfor potensielt kunne få kliniske konsekvenser ved behandling med quetiapin i form av ulik serumkonsentrasjon og antidepressiv respons av den aktive metabolitten N-dealkylquetiapin. I hvilken grad genetisk variasjon eller interaksjoner vil innvirke på serumkonsentrasjonen av N-dealkylquetiapin, og eventuell respons av quetiapin-behandling, må midlertidig undersøkes nærmere i in vivo-studier