Dru Drug-‑In g-‑Induced ced ¡Liv ¡Liver ¡In er ¡Inju jury ¡ ¡ y ¡ ¡ Wher Where ¡A e ¡Are ¡W e ¡We ¡in ¡2015? e ¡in ¡2015?
Gaby ¡Danan ¡MD, ¡PhD ¡
Dru Drug-In g-Induced ced Liv Liver In er Inju jury y - - PowerPoint PPT Presentation
Dru Drug-In g-Induced ced Liv Liver In er Inju jury y Wher Where A e Are W e We in 2015? e in 2015? Gaby Danan MD, PhD ALT? AST? ALP? miRNA? ISoP
Gaby ¡Danan ¡MD, ¡PhD ¡
ALT? ¡AST? ¡ ALP? ¡miRNA? ¡
ISoP ¡Prague ¡ 2 ¡ DILI ¡
http://livertox.nlm.nih.gov
Birthdate APRIL 2012
This website is dedicated to the memory of those persons with drug induced liver injury who did not survive.
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1/2
* ¡Björnsson ¡et ¡al: ¡CPT. ¡2006,;79: ¡521-‑528 ¡ **Sgro ¡et ¡al: ¡Hepatology ¡2002,; ¡36: ¡451-‑ ¡455 ¡
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* Björnsson ES et al, Gastroenterology. 2013; 144: 1419-1425
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(formerly ¡transaminases) ¡
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Released ¡from ¡damaged ¡hepatocytes ¡by ¡any ¡causes ¡= ¡liver ¡cell ¡injury ¡
– Either ¡a ¡leak ¡through ¡the ¡plasma ¡membrane ¡ – Or ¡hepatocytes ¡death ¡
Units ¡of ¡the ¡serum ¡acFvity: ¡mIU/mL ¡(IU/L) ¡ No ¡uniform ¡range ¡among ¡laboratories ¡ Expressed ¡in ¡mulFples ¡of ¡the ¡upper ¡limit ¡of ¡the ¡normal ¡range ¡for ¡the ¡ laboratory: ¡x ¡ULN ¡or ¡“N” ¡ Increase ¡range: ¡X3 ¡to ¡X100 ¡N ¡
Is ¡NOT ¡a ¡pronosFc ¡marker ¡
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*Dunna A. et al, Hepatology 2009; 50: 1957-1962
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Ø ¡PopulaFon-‑dependent ¡ULN ¡: ¡eg, ¡Non ¡alcoholic ¡steato ¡hepaFFs ¡(NASH) ¡ Ø ¡Lack ¡of ¡gold ¡standard ¡of ¡liver ¡injury ¡ ¡ Ø ¡Major ¡impact ¡on ¡the ¡prevalence ¡of ¡DILI ¡esFmates: ¡x3** ¡ ¡
** ¡M’Kada ¡H. ¡(IMI ¡Safe-‑T ¡group) ¡et ¡al, ¡Regulatory ¡Tox ¡Pharmacol. ¡201; ¡60: ¡290-‑5 ¡
MulFple ¡origins ¡: ¡eg, ¡liver, ¡bones, ¡placenta ¡ Electrophoresis ¡to ¡idenFfy ¡the ¡liver ¡fracFon ¡ Located ¡on ¡the ¡biliary ¡pole ¡of ¡the ¡liver ¡cell ¡ In ¡doubt, ¡ ¡
Usual ¡abnormal ¡range: ¡x1.1N ¡to ¡5N ¡ ¡ Increase ¡is ¡due ¡to ¡the ¡sFmulaFon ¡of ¡ALP ¡synthesis ¡by ¡the ¡liver ¡cell ¡ Signature ¡of ¡Cholestasis ¡= ¡disturbances ¡of ¡bile ¡secre@on ¡
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Depends ¡on ¡the ¡synthesis ¡by ¡the ¡liver ¡of ¡the ¡cloong ¡factors ¡II, ¡V, ¡VII, ¡X ¡ BUT ¡ ¡
¡ ¡the ¡best ¡biomarker ¡of ¡hepaFc ¡failure ¡i.e. ¡the ¡severity ¡of ¡the ¡liver ¡ injury ¡
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Abnormal ¡values ¡
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Starkey-Lewis PJ et al, CPT 2012; 92: 191-193
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“miR-‑122 ¡alone ¡may ¡not ¡be ¡an ¡ideal ¡DILI ¡biomarker ¡because ¡it ¡does ¡not ¡disFnguish ¡ benign ¡clinical ¡ALT ¡elevaFons ¡(e.g., ¡following ¡administraFon ¡of ¡heparin) ¡from ¡ serious ¡liver ¡injury ¡potenFal”* ¡ ¡ ALT ¡and ¡a ¡range ¡of ¡exploratory ¡DILI ¡biomarkers ¡… ¡are ¡being ¡facilitated ¡by ¡the ¡ Innova@ve ¡Medicines ¡Ini@a@ve’s ¡SAFE-‑T ¡(hUp://www.imi-‑safe-‑t.eu) ¡consor@um ¡ and ¡PSTC ¡(Cri@cal ¡Path ¡Ins@tute, ¡USA) ¡
*Starkey-Lewis PJ et al, CPT 2012; 92: 191-193
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Ne New ¡b w ¡biomark iomarker ers ¡ag s ¡again ainst ¡AL t ¡ALT ¡in T ¡in ¡liv ¡liver ¡in er ¡inju juries* ries*
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GLDH: ¡Glutamate ¡Dehydrogenase; ¡MDH: ¡Malate ¡dehydrogenase; ¡ ¡ PON: ¡Paraxonase1; ¡PNP: ¡Purine ¡Nucleoside ¡Phosphorylase ¡ *Shomaker ¡S ¡et ¡al, ¡Toxicol ¡Sci. ¡2013;132: ¡2, ¡276-‑83 ¡
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parerns? ¡No ¡
pathological ¡correlaFon? ¡No ¡
drug: ¡No ¡
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An ¡increase ¡in ¡ ¡
¡ ¡or ¡
¡ ¡ ¡ *J ¡Hepatol. ¡1990; ¡11: ¡272-‑276 ¡ ** ¡FDA ¡Guidance ¡for ¡Industry. ¡ ¡ Drug-‑Induced ¡Liver ¡Injury: ¡PremarkeFng ¡Clinical ¡EvaluaFon. ¡July ¡2009 ¡
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*Aithal G et al, Clin Pharmacol and Ther. 2011;89 (6): 806-815
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¡ Each ¡enzyme ¡should ¡be ¡expressed ¡in ¡« ¡N ¡» ¡and ¡measured ¡together ¡as ¡soon ¡as ¡the ¡liver ¡disorder ¡is ¡suspected. ¡ *If ¡ALP ¡≤ ¡N, ¡then ¡the ¡denominator=1 ¡
¡
Liver ¡injury ¡is ¡ ¡(All ¡terms ¡coded ¡in ¡MedDRA) ¡
**Chalasani ¡et ¡al, ¡Gastroenterology. ¡2015; ¡148: ¡1340-‑1352 ¡
¡
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more ¡specifically ¡due ¡to ¡decrease ¡of ¡Factor ¡V ¡(proaccelerin) ¡< ¡50 ¡% ¡of ¡ normal ¡or ¡INR ¡> ¡1.5 ¡
ResulFng ¡in ¡various ¡grading ¡(eg, ¡DILIN, ¡new ¡consensus ¡2011) ¡
Hyman ¡Zimmerman: ¡Hy ¡ Rule ¡(or ¡Law ¡or ¡Statement) ¡
– «Drug-‑induced ¡hepatocellular ¡jaundice ¡is ¡a ¡serious ¡enFty. ¡The ¡mortality ¡rate ¡ ranges ¡from ¡10% ¡to ¡50%.» ¡[Hepatotoxicity ¡1999, ¡p ¡433] ¡ – Translated ¡in ¡pracFce* ¡as ¡an ¡early ¡signal ¡of ¡severe ¡liver ¡injury ¡
ALT>3N ¡and ¡T.Bili>2N ¡
6 ¡condi@ons!... ¡
* FDA Guidance for industry July 2009
Commen Comments ¡on ts ¡on ¡Hy ¡Hy’s ¡la s ¡law ¡c w ¡con
iHon
s
– i.e. ¡ALT ¡and ¡TB ¡≤ ¡ULN ¡at ¡baseline ¡ ¡
¡ Comments: ¡ In ¡the ¡guideline, ¡no ¡instrucFons ¡if ¡ALT>N ¡at ¡baseline ¡ What ¡to ¡do, ¡eg, ¡in ¡oncology ¡trials, ¡severe ¡infecFons, ¡when ¡ALT ¡>ULN ¡at ¡ baseline? ¡ Several ¡proposals: ¡
SFll ¡no ¡studies ¡to ¡validate ¡these ¡proposals ¡
Commen Comments ¡on ts ¡on ¡Hy ¡Hy’s ¡la s ¡law ¡c w ¡con
iHon
s
Comments: ¡ No ¡findings ¡of ¡cholestasis ¡= ¡R>5 ¡ FDA ¡says ¡ALP<2ULN ¡ Regardless ¡of ¡bilirubinemia ¡ Formal ¡exclusion ¡of ¡biliary ¡obstrucFon ¡at ¡least ¡by ¡ultrasonography ¡ ¡
Commen Comments ¡on ts ¡on ¡Hy ¡Hy’s ¡la s ¡law ¡c w ¡con
iHon
s
¡ Comments: ¡ Should ¡follow ¡ ¡(and ¡NOT ¡precede) ¡ALT ¡increase ¡ Increase ¡in ¡UNconjugated ¡bilirubinemia ¡= ¡Gilbert ¡syndrome ¡or ¡ Hemolysis ¡ ¡
¡Hy’s ¡la s ¡law ¡c w ¡case ase
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than ¡in ¡placebo ¡(reference) ¡arm ¡
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underlying ¡liver ¡disease ¡
¡and ¡AST:ALT ¡> ¡1.5 ¡
¡ ¡ ¡
*Robles ¡Diaz ¡et ¡al ¡, ¡Gastroenterology. ¡2014;147:109–118. ¡ ** ¡Chalasani ¡et ¡al, ¡Gastroenterology. ¡2015; ¡148: ¡1340-‑1352 ¡
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Search ¡for ¡the ¡main ¡non-‑drug ¡causes ¡
A……………….... ¡IgM ¡anF-‑HAV ¡ B…………………. ¡IgM ¡anF-‑HBc ¡(HDV ¡only ¡if ¡HBV ¡is ¡present) ¡ C…………………. ¡HCV ¡RNA ¡(PCR-‑C ¡in ¡blood) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡E…………………. ¡IgM ¡anF-‑HEV ¡(RNA ¡in ¡blood ¡and ¡stools) ¡
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*G. ¡Danan ¡et ¡al ¡, ¡J ¡Clin ¡Epidemiol, ¡1993, ¡46: ¡1323-‑1330 ¡
Con Conclu clusion sion ¡on ¡on ¡th ¡the ¡c e ¡comp
arison ¡of ¡RUCAM ¡v ¡of ¡RUCAM ¡vs ¡Exp s ¡Expert ert’s ¡op s ¡opin inion ion ¡ ¡ ¡
‘The structured DILIN expert opinion process produced higher agreement rates and likelihood scores than RUCAM in assessing causality, but there was still considerable interobserver variability in both. Accordingly, a more objective, reliable, and reproducible means of assessing DILI causality is still needed.’
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§ CholestaFc ¡type ¡
§ Hepatocellular ¡type ¡
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ü Rule ¡of ¡two: ¡ ¡
ü Daily ¡dose ¡>50mg/day ¡(in ¡Iceland, ¡88%) ¡or ¡100mg/day ¡ ü Lipophilicity: ¡octanol-‑water ¡parFFon ¡
ü Chemical ¡class ¡effect ¡and ¡Cross ¡sensiFzaFon ¡ ü Polypharmacy ¡(OR:6) ¡ ¡
ü Drug ¡interacFons ¡eg,Rifampicine ¡– ¡INH ¡
ü Alcohol: ¡Acute ¡versus ¡Chronic ¡consumpFon ¡(debatable) ¡ ü GeneFc ¡factors ¡
ü Phase ¡1 ¡CYPs ¡polymorphism ¡and ¡Phase ¡2 ¡enzymes, ¡eg, ¡NAT ¡ ü Detoxifying ¡enzymes: ¡Glutathion ¡S ¡Transferase ¡ ü Hepatobiliary ¡transporters: ¡canalicular ¡BSEP ¡leading ¡to ¡cholestasis ¡ ü HLA ¡haplotypes ¡and ¡specific ¡drugs, ¡eg, ¡flucloxacillin ¡and ¡DRB1*5701 ¡ ü Mitochondrial ¡DNA ¡mutaFon, ¡eg, ¡valproate ¡
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toxicology ¡studies ¡
regulatory-‑required ¡animal ¡toxicity ¡studies, ¡but ¡the ¡evoluAon ¡of ¡DILI ¡study ¡will ¡ conAnue ¡to ¡refine ¡tesAng ¡strategies.” ¡** ¡ ¡ ¡
*Biomarkers ¡Med. ¡2014; ¡8 ¡(2): ¡173-‑ ¡83 ¡and ¡**201-‑213 ¡
¡ ¡ Drug-induced liver injury Direct toxicity Idiosyncratic toxicity
Immunologic Non immunologic
(eg, acetaminophen, FIAU) (eg, troglitazone) (eg, amoxicillin-clavulanic acid)
Intrinsic toxicity Idiosynchratic* toxicity
Predictive Dose dependent Frequent Patient independent No immunoallergy Reactive metabolites Unpredictive Dose independent (although...) Uncommon Patient dependent Immunoallergic signs± Reactive metabolites Rechallenge at low dose: serious response
*Idiosynchrasy: individual susceptibility
¡
Sch SchemaH emaHc ¡immu c ¡immunologic
al ¡mechan anism ism
APC, antigen presenting cell; MHC, major histocompatibility complex.
From Tujios, S. & Fontana, R. J.
Serious ¡enFty ¡could ¡lead ¡to ¡high ¡mortality ¡rate ¡due ¡to ¡acute ¡liver ¡ failure ¡ Characterised ¡by ¡mild ¡increase ¡in ¡ALT, ¡weight ¡loss, ¡lacFc ¡acidosis, ¡ jaundice, ¡hypoglycemia ¡and ¡hyperammoniemia ¡ Microvesicular ¡steatosis ¡of ¡the ¡liver ¡
Examples ¡of ¡drugs: ¡Aspirin ¡(Reye’s ¡syndrome), ¡valproate, ¡amiodarone, ¡ nucleoside ¡reverse ¡transcriptase ¡inhibitors ¡(an@-‑HIV) ¡
After Fromenty B. et al, Journal of Hepatology 2011; 54: 773-794 FIAU Tacrine NRTIs Cytochrome c
After Tujios, S. & Fontana, R. J.
Rifampicin Ciclosporin Glibenclamide Flucloxacillin Terbinafine Toxic metabolites Ductules
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using ¡mulFple ¡plaƒorms ¡of ¡...omics. ¡
risk ¡ ¡as ¡part ¡as ¡personalised ¡medicine. ¡
Fin Findin ings ¡fr gs ¡from ¡DILI ¡R
egistries tries ALP>2N ¡occurs ¡in ¡one ¡third ¡of ¡Hy’s ¡law ¡cases ¡but ¡is ¡rarely>5N ¡in ¡ hepatocellular ¡cases ¡(R≥5) ¡ ¡ R≥5 ¡with ¡total ¡bilirubin≥ ¡2N ¡at ¡Fme ¡of ¡peak ¡ALT ¡predicted ¡46 ¡of ¡48 ¡true ¡ Hy’s ¡law ¡cases ¡(liver ¡death/OLT) ¡in ¡the ¡combined ¡DILIN/Spanish ¡
R<5 ¡at ¡Fme ¡of ¡peak ¡ALT ¡is ¡rarely ¡associated ¡with ¡Acute ¡Liver ¡Failure. ¡ ¡