Specifics of drug-drug interactions between rivaroxaban and a P-glycoprotein inhibitor depending on the CYP3A4/A5 gene polymorphism in patients aged 80 years and older with non-valvular atrial fibrillation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: An increased risk of bleeding during rivaroxaban administration is associated with polymorphism of genes involved in its biotransformation, as well as with the use of drugs inhibiting shared metabolic pathways. However, the data are inconsistent.

AIM: To study specifics of drug-drug interactions between rivaroxaban and a P-glycoprotein inhibitor (using verapamil as an example) depending on the polymorphism of the CYP3A4 (rs35599367) and CYP3A5 (rs776746) genes in patients aged 80 years and older with non-valvular atrial fibrillation.

MATERIALS AND METHODS: A total of 128 patients (median age 87.5 years [83; 90], 75% women) were examined. All patients underwent genotyping for the studied gene variants, determination of the minimum steady-state concentration of rivaroxaban (Cmin, ss), standardization of the minimum steady-state concentration of rivaroxaban per daily dose (Cmin, ss/D), determination of prothrombin time in plasma, and analysis of medical documentation for the occurrence of clinically significant minor bleeding.

RESULTS: Compared to patients receiving rivaroxaban without calcium channel blockers, co-administration of rivaroxaban and verapamil in carriers of the CC variant of the CYP3A4 gene resulted in higher values of Cmin, ss (73.8 [49; 113.5] vs. 40.5 [25.6; 73.3] ng/mL), Cmin, ss/D (2.5 [1.7; 4.0] vs. 4.7 [2.9; 7.7] ng/mL/mg), prothrombin time (14.8 [13.3; 17.3] vs. 14.0 [12.6; 14.5] s) and clinically significant minor bleeding [10/30 (33.3%) vs. 6/45 (13.3%) cases], p < 0.05. In carriers of the GG variant of the CYP3A5 gene, the same regimen resulted in higher values of Cmin, ss (74.7 [50.6; 108.8] vs. 40.2 [25.7; 72.3] ng/mL), Cmin, ss/D (4.6 [3.0; 7.3] vs. 2.5 [1.7; 4.0] ng/mL×mg), prothrombin time (14.6 [12.8; 15.2] vs. 14.0 [12.6; 14.5] s) and clinically significant minor bleeding [10/27 (37%) vs. 5/40 (12.5%) cases], p < 0.05. Furthermore, in carriers of the GA+AA variant of the CYP3A5 gene, this regimen resulted in higher values of Cmin, ss (88.1 [5.5; 88.1] vs. 52.8 [25.0; 77.2] ng/mL), Cmin, ss/D (5.7 [0.4; 5.7] vs. 3.5 [1.7; 5.2] ng/mL×mg), p < 0.05. The combined use of rivaroxaban with verapamil in carriers of the CT variant of the CYP3A4 gene was not observed in our sample.

CONCLUSIONS: Carriers of the homozygous wild-type CYP3A4/A5 genotype showed high pharmacokinetic variability to the administration of verapamil (a strong P-glycoprotein inhibitor and a moderate CYP3A4 inhibitor).

About the authors

Marina S. Cherniaeva

Central State Medical Academy of Department Affairs of President of the Russian Federation; Hospital for War Veterans No. 2

Author for correspondence.
Email: Doctor@cherniaeva.ru
ORCID iD: 0000-0003-3091-7904
SPIN-code: 2244-0320

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, 121359, Moscow, Marshala Timoshenko st., 19, building 1A; Moscow

Irina A. Konstantinova

Federal Medical Biophysical Center named after A.I. Burnazyan

Email: keitpuh@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-7278-0145

MD

Russian Federation, Moscow

Elizaveta K. Baranovskaya

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: elisabeth_b10@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-2074-0593

MD

Russian Federation, Moscow

Olga V. Golovina

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education

Email: olenka_golovina@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-8579-7167
SPIN-code: 9287-7074

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Moscow

Irina I. Sinitsina

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education

Email: sinitsina-irina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9177-6642
SPIN-code: 3798-6945

MD, Dr. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Moscow

Pavel O. Bochkov

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education

Email: bok-of@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8555-5969
SPIN-code: 5576-8174

MD, Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow

Sherzod P. Abdullaev

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education

Email: abdullaevsp@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9001-1499
SPIN-code: 1727-2158

MD, Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow

Natalia P. Denisenko

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education

Email: natalypilipenko3990@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3278-5941
SPIN-code: 5883-6249

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Zhannet A. Sozaeva

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education

Email: zhannet.sozaeva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5166-7903
SPIN-code: 4138-4466
Russian Federation, Moscow

Karin B. Mirzaev

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education

Email: karin05doc@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9307-4994
SPIN-code: 8308-7599

MD, Dr. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Moscow

Nikita V. Lomakin

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education; Central Clinical Hospital of Department Affairs of President of the Russian Federation

Email: Lomakinnikita@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8830-7231
SPIN-code: 8761-0678

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Dmitry A. Sychev

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education

Email: dimasychev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4496-3680
SPIN-code: 4525-7556

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Professor of the Russian Academy of Sciences, Academician of the Russian Academy of Sciences, Honored Scientist of the Russian Federation

Russian Federation, Moscow

References

  1. Arakelyan MG, Bockeria LA, Vasilieva EYu, et al. 2020 Clinical guidelines for Atrial fibrillation and atrial flutter. Russian Journal of Cardiology. 2021;26(7):190–260. (In Russ.) EDN: FUZAAD doi: 10.15829/1560-4071-2021-4594
  2. Sychev DA, Tkacheva ON, Kotovskaya Yu.V., Malaya I.P. Pharmacotherapy in elderly and senile persons. Moscow: LLC Congresschem, 2024. 124 с. [cited: 2024 Jul 2]. Available from: https://rgnkc.ru/images/metod_materials/Farmakoterapiya_2018.pdf (In Russ.)
  3. Mueck W, Stampfuss J, Kubitza D, Becka M. Clinical pharmacokinetic and pharmacodynamic profile of rivaroxaban. Clin Pharmacokinet. 2014;53(1):1–16. doi: 10.1007/s40262-013-0100-7
  4. Bayer Pharma AG. Xarelto (rivaroxaban) summary of product characteristics. cited 2024 Jul 2]. Available at: Available from: http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/EPAR_-_Product_Information/human/000944/WC500057108.pdf.
  5. Zhao T, Chen Y, Wang D, et al. Identifying the dominant contribution of human cytochrome P450 2J2 to the metabolism of rivaroxaban, an oral anticoagulant. Cardiovasc Drugs Ther. 2022;36(1) 121–129. doi: 10.1007/s10557-020-07129-z
  6. Gouin-Thibault I, Delavenne X, Blanchard A, et al. Interindividual variability in dabigatran and rivaroxaban exposure: contribution of ABCB1 genetic polymorphisms and interaction with clarithromycin. J Thromb Haemost. 2017;15(2):273–283. doi: 10.1111/jth.13577
  7. Campos-Staffico AM, Dorsch MP, Barnes GD, et al. Eight pharmacokinetic genetic variants are not associated with the risk of bleeding from direct oral anticoagulants in non-valvular atrial fibrillation patients. Front Pharmacol. 2022;13:1007113. doi: 10.3389/fphar.2022.1007113
  8. Sychev D, Minnigulov R, Bochkov P, et al. Effect of CYP3A4, CYP3A5, ABCB1 gene polymorphisms on rivaroxaban pharmacokinetics in patients undergoing total hip and knee replacement surgery. High Blood Press Cardiovasc Prev. 2019;26(5):413–420. doi: 10.1007/s40292-019-00342-4
  9. Sychev DA, Sokolov AV, Reshetko OV, et al. Influence of ABCB1, CYP3A5 and CYP3A4 gene polymorphisms on prothrombin time and the residual equilibrium concentration of rivaroxaban in patients with non-valvular atrial fibrillation in real clinical practice. Pharmacogenet Genomics. 2022;32(9):301–307. doi: 10.1097/FPC.0000000000000483
  10. Shatalova NA, Mirzaev KB, Abdullaev ShP, et al. On the possible relationship between the presence of polymorphic variants of cyp3a4/5 cytochrome genes, their metabolic activity with rivaroxaban pharmacokinetics and the development of bleeding in patients with non-valvular atrial fibrillation and chronic kidney disease. Pharmateca. 2024;31(1):41–51. EDN: DBBBGF doi: 10.18565/pharmateca.2024.1.41-50
  11. Nakagawa J, Kinjo T, Iizuka M, et al. Impact of gene polymorphisms in drug-metabolizing enzymes and transporters on trough concentrations of rivaroxaban in patients with atrial fibrillation. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2021;128(2):297–304. doi: 10.1111/bcpt.1348
  12. Wu T, Wu S, Li L, et al. The impact of ABCB1, CYP3A4/5 and ABCG2 gene polymorphisms on rivaroxaban trough concentrations and bleeding events in patients with non-valvular atrial fibrillation. Hum Genomics. 2023;17(1):59. doi: 10.1186/s40246-023-00506-3
  13. Mardi P, Abbasi B, Shafiee A, Afsharmoghaddam T. Pharmacogenetic approach for the prevention of rivaroxaban’s ADRs: A systematic review and meta-analysis. Genet Res (Camb). 2023;2023:6105320. doi: 10.1155/2023/6105320
  14. Li M, Xiao J, Yu T, et al. Analysis of hemorrhagic drug-drug interactions between P-gp inhibitors and direct oral anticoagulants from the FDA Adverse Event Reporting System. Expert Opin Drug Saf. 2024. P. 1–9. doi: 10.1080/14740338.2024.2376693
  15. Grymonprez M, Carnoy L, Capiau A, et al. Impact of P-glycoprotein and CYP3A4-interacting drugs on clinical outcomes in patients with atrial fibrillation using non-vitamin K antagonist oral anticoagulants: a nationwide cohort study. Eur Heart J Cardiovasc Pharmacother. 2023;9(8):722–730. doi: 10.1093/ehjcvp/pvad070
  16. Yang S, Xu Y, Zhang Y, et al. Effectiveness and safety of different oral anticoagulants with P-glycoprotein/CYP3A4 Inhibitors: A network meta-analysis. Curr Pharm Des. 2024;30(15):1167–1177. doi: 10.2174/0113816128293940240315073345
  17. Sychev DA, Chernyaeva MS, Rozhkova MA, et al, Safety of direct oral anticoagulants in the treatment of atrial fibrillation in geriatric patients: focus on clinically significant minor bleeding. Pharmateca. 2024;31(4):8–23. EDN: VWVGBF doi: 10.18565/pharmateca.2024.4.8-23
  18. Sychev D, Mirzaev K, Cherniaeva M, et al. Drug-drug interaction of rivaroxaban and calcium channel blockers in patients aged 80 years and older with nonvalvular atrial fibrillation. Drug Metab Pers Ther. 2020;35(3). doi: 10.1515/dmpt-2020-0127
  19. Online Encyclopedia for Genetic Epidemiology studies [Internet]. Hardy-Weinberg equilibrium calculator 2008 [cited 2021 Jun 14]. Available from: http://www.oege.org/software/hwe-mr-calc.shtml

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».