Azithromycin in Cystic Fibrosis Pharmacokinetic and therapeutic aspects of maintenance therapy April 2012 Erik Wilms Azithromycin in Cystic Fibrosis Pharmacokinetic and therapeutic aspects of maintenance therapy • • • • • Patienten en vraagstelling Onderzoek Resultaten Aanbeveling dosering Discussie & openstaande vragen Cystic Fibrose • • • • • Meest voorkomende erfelijke aandoening Recessief 1:32 drager 1:4750 pasgeborenen In NL: 1400 patiënten Gen: Cystic Fibrosis Transmembrane conductance regulating protein (CFTR) • 70%: deletie fenylalanine positie 508 (delF508) CFTR protein • Membraaneiwit voor chloride transport (ionkanaal) • Epitheelcellen long, pancreas, lever, huid, maagdarm, blaas, geslachtsorganen • Bij onvoldoende functie: – Secretie bevat minder NaCl • Lagere osmotische waarde • Minder water • Hogere viscositeit – Zweet (test): hoger NaCl gehalte • door verminderde re-absorptie Gevolgen mutatie CFTR • Long – Hogere viscociteit leidt tot stilstand mucocilliair transport – Vermindering afweer – Chronische ontsteking • H.influenzae, S.aureus, P.aeruginosa – Chronische inflammatie • Infiltratie witte bloedcellen (neutrofielen) • Toename viscositeit sputum en sputum proppen • Anaerobe omgeving en P.aeruginosa biofilm vorming – End stage pulmonary disease Macroliden Erytromycine Azitromycine Claritromycine Macroliden onderhouds behandeling • Toevalsbevinding dat patiënten met Diffuse Panbronchiolitis verbeteren na macrolide gebruik • Chronisch gebruik lage dosering erytromycine en claritromycine bij DP • Sub MIC effect? Anti-inflammatoir? • Case reports azitromycine bij CF • oa 1998 Jaffe • Verbetering longfunctie • Minder exacerbaties Azithromycine bij CF • Werkzaamheid en veiligheid onderzocht in 7 gecontroleerde, gerandomiseerde studies • Longfunctie primair eindpunt FEV1, FVC • aantal exacerbaties, QOL, Il 8, CRP • 5 studies vergelijking met placebo – Equi 2002; Wolter 2002; Saiman 2003; Clement 2006 • 2 studies met verschillende doseerregimes – McCormack 2007; Kabra 2010 • 1 studie met uitsluitend niet P.aeruginosa geïnfecteerde patiënten – Saiman 2010 Azithromycine bij CF • Effectiviteit uit gecombineerde data 4 placebo gecontroleerde trial (Florescu 2009; Cochrane 2011) – N=368 – FEV1 winst 3.53%(95% CI: 0 – 7.1) na 6 maanden in alle patiënten – FEV1 winst 4,7% (95% CI: 1.2-8.2) na 6 maanden in P.aeruginosa geïnfecteerde patiënten • CBO richtlijn Cystic Fibrosis 2007: onderhoudsbehandeling bij P.aeruginosa geïnfecteerde patiënten Vergelijk tussen studies • Longfunctie vergeleken met placebo of met base line • Verschillen in weergave secundaire uitkomsten • Exacerbaties, opname, (iv) ab gebruik, bijwerkingen • Verschillen inclusie • Leeftijd, man/vrouw • P.aeruginosa +/• Ernst aandoening (baseline FEV1) • Overige • Timing, bv start direct na exacerbatie • Co medicatie: wel/niet dornase alfa • Duur studie Azithromycine dosering Ref Lichaams gewicht (kg) Dosering azitromycine 1,7,8, 10 <40 <36 250 mg 3 x pw 1,7,8, 10 ≥ 40 ≥ 36 500 mg 3 x pw 3 20 100 vs 300 mg pd 30 150 vs 450 mg pd 40 200 vs 600 mg pd 20-29 500 mg 1 x pw 30-39 750 mg 1 x pw 40-49 1000 mg 1 x pw > 50 1250 mg 1 x pw - 250 mg 1 x pd vs 1250 mg 1 x pw 5 11 Azithromycine bijwerking • Alleen gastro-intestinale bw > placebo • Hoofdpijn (studies ong 2%) • Incidenteel QT tijd verlenging, gehoorschade (case reports) • Overstap van kortdurend naar chronisch gebruik zonder kinetiek en veiligheidsonderzoek Werkingsmechanisme Azithromycine • Antimicrobieel • Tegen S.aureus en H.influenzae • Sub MIC effect op P.aeruginosa (remming quorum sensing en alginaat aanmaak, biofilm, motiliteit), bactericide bij langdurige blootstelling, verhoogde gevoeligheid voor tobramycine • Anti-inflammatoir • Remming aanmaak cytokines (oa Il-1,6,8) • Afname aantrekking neutrofielen en chemotaxis Azithromycin onderhoudsbehandeling Klinische vragen • • • • Farmacokinetiek Interacties Lange termijn effect en resistentie Optimalisering doseerschema Bepaling Azitromycine in plasma, bloed, geïsoleerde witte bloedcellen • HPLC en pre kolom derivatisering met FMOCl • Fluorescentie detectie • Isolatie PMNs mbv Ficoll dichtheidsgradient Isolatie witte bloedcellen (polymorphonuclear neutrophils) • Isolatie PMNs mbv Ficoll (dichtheidsgradient) MNCs, Trc RBC + PMNs Azithromycin kinetiek in plasma, bloed, neutrofielen en sputum • • • • Dosering 500 mg dagelijks AUC bepaling Onderbreking therapie 10 d (t½ term) Bepaling in bloed, plasma en geïsoleerde witte bloedcellen (PMNs) • Sputum: spontaan opgehoest in 24 uur Azithromycin kinetiek in plasma, bloed, neutrofielen en sputum • Dosering 500 mg dagelijks > 35 d Azithromycin kinetiek in plasma, bloed, neutrofielen en sputum • T1/2 el 102 uur in plasma, 180 uur in bloed en 289 uur in PMNs • Cmax bloed: 2 mg/L • Csputum: 12-53 mg/L • 71% in PMNs Azithromycine kinetiek Azithromycin kinetiek • T1/2 el 102 uur in plasma, 180 uur in bloed en 289 uur in PMNs • Cmax bloed: 2 mg/L • Csputum: 12-53 mg/L • Eénmaal per week doseren mogelijk??? • Wat gebeurt er bij dosisreductie??? Azithromycin vergelijk 7 x 500 mg met 1 x 1000 mg per week • • • • • Reductie dosering factor 3.5 Bloed, plasma, PMNs, sputum Mate van blootstelling : AUC en Csputum Meting 1 x per maand gedurende 3 maanden Vergelijk met Australische effectiviteitsstudie (McCormick) Azithromycin vergelijk 7 x 500 mg met 1 x 1000 mg per week • Reductie wekelijkse dosis factor 3.5 • Reductie AUC plasma 2.5; bloed 2.8; PMN 2.3 en Csputum 3.0 Azithromycin vergelijk 7 x 500 mg en 1 x 1000 mg per week • Blootstelling (AUC) vrijwel evenredig (lineair)met de dosering • Verschil kan worden veroorzaakt door betere biologische beschikbaarheid bij 1000 mg door saturatie PgP • In sputum: verschillen tussen patiënten, binnen één patiënt concentratie constant Interactie Azithromycine en overige CF therapie Interactie Azithromycine en Dornase alfa (Pulmozyme) Bij lage concentraties DNA onderzocht Interactie Azithromycine en Dornase alfa (Pulmozyme®) • Herhaald met klinisch representatieve concentaties Dornase alfa, DNA en Azithromycine • Methode: meting viscositeit mbv capillaire micro-viscosimeter Interactie Azitromycine en Dornase alfa (Pulmozyme®) • Géén inhibitie bij klinisch relevante concentraties • Mogelijke verklaring: In experiment Ripoll werd DNA(-) ‘afgeschermd’ door overmaat Azitromycine(+) Overige interacties Azitromycine en CF medicatie • Géén remming Cyp3A4 (itt Claritromycine en Erytromycine) • Geen effect Pancrease • Voorzichtig combi QT tijd verlengende medicatie • Combi statines verhoogde kans myopathie (onafhankelijk Cyp3A4) • Combi Ciclosporine en Tacrolimus: spiegelcontrole Lange termijn effecten behandeling Azitromycine • Studies Azitromycine: 2-6 maanden, langste studie: 1 jaar • Maximale effectiviteit (longfunctie): 6 maanden • teruggang tot vrijwel geen effect 1 jaar(1 studie) • P.Aeruginosa infectie: geassocieerd met een sterkere achteruitgang in longfunctie • Resistentie ontwikkeling, oa S.aureus en H.influenzae Lange termijn effect Azitromycine onderhoudsbehandeling bij kinderen • CF, geinfecteerd met P.aeruginosa en behandeld met Azithromycine • n=74 • M: 46%; FEV1 start 82.5%; homozyg.ΔF508 73% • Controle groep: CF, niet geinfecteerd, géén azithromycine • n=60 • M: 55%; FEV1 start: 88.9%; homozyg.ΔF508 55% • Longfunctie FEV1 (% predicted) • Mean follow up 7.6 jaar en 5 jaar (controle) Lange termijn effect Azithromycine onderhoudsbehandeling bij kinderen • Tijdelijke verbetering van longfunctie (eerste jaar) Lange termijn effect Azithromycine onderhoudsbehandeling bij kinderen • Patiënten geïnfecteerd met P.aeruginosa (met AZM) vergeleken met niet geïnfecteerden • Achteruitgang longfunctie per jaar gelijk Lange termijn gebruik azithromycine, volwassen patienten Ontwikkeling longfunctie – 2000 t/m 2007 – Patiënten geïnfecteerd met P.aeruginosa (n=63; m=52%, leeftijd 28.5)en Azitromycine vergeleken met niet geïnfecteerde groep (n=23; m=69.6%; leeftijd 30.9) Lange termijn gebruik azithromycine, volwassen patienten Ontwikkeling longfunctie – Verschil P.aeruginosa geïnfecteerde patiënt en niet geïnfecteerde patiënt mbt longfunctieachteruitgang per jaar niet detecteerbaar in deze groep – Mediaan aantal ziekenhuisdagen: 19 in geïnfecteerde patienten, 0 in niet geïnfecteerde patiënten Lange termijn effecten bij volwassen patiënten Ontwikkeling resistentie • Prevalentie pathogenen 1997 en 2007 • Anti-microbiele gevoeligheid P.aeruginosa en S.aureus 1997 en 2007 • Vergelijking patiënten geïnfecteerd met P.aeruginosa + azitromycine en niet geïnfecteerde patiënten Prevalentie pathogenen in sputum kweek volwassen CF patiënten • Vergelijk 1997 en 2007 • Afname S.aureus en H.influenzae • P.aeruginosa gelijk Ontwikkeling resistentie (volwassen patiënten) • Weinig verandering in resistentie P.aeruginosa voor ceftazidim, imipenem, tazocin, tobramycine (9% - 13%), colistine en aztreonam • Toename resistentie S.aureus voor macroliden van 10% naar 85% in Azitromycine behandelde groep Azithromycin onderhoudsbehandeling Optimaliseren doseerschema • • • • Farmacokinetiek Interactie Lange termijn effect en resistentie Optimalisering doseerschema Azithromycin kinetiek • Lange t ½ • Lineaire relatie dosering-blootstelling(AUC) in bloed en sputum • Kinderen: alléén bij kortdurend gebruik vastgesteld • Gesommeerde weekdosis gebruiken voor vergelijking (onafhankelijk aantal innamedagen) • Relatie dosering – effectiviteit onbekend • Relatie dosering – bijwerking • Iets meer misselijkheid bij 1200 mg 1 x pw Azithromycin doseerschema Ref Dose range mg/kg/w Av dose mg/kg/w Mean ΔFEV1 % (6 mnd) P. Aer + % Steinkamp 17-25 21.2 2.3 (2mnd) 100 McC weekly 17-34 22.2 2.4 68 25.4 6.2 90 Saiman ‘03 Clement 19-34 28.0 -2.8 25 Saiman ‘10 21-42 28.3 -0.5 0 30.7 3.9 100 31.3 3.1 66 35.0 -4.0 33 65.0 3.9 50 105.0 0.0 50 Wolter McC daily 24-44 Kabra ld Equi Kabra hd 44-87 Azithromycin onderhoudsbehandeling doseerschema • Laagste dosering met voldoende onderbouwing: 20-30 mg/kg/week • Doseerfrequentie: afhankelijk wensen en bijwerking patiënt • Bij neonaten: aanvullende kinetiekstudie wenselijk Azithromycine in NL • Snelle adaptatie voorschrijvers • Opname in richtlijnen bij P.aeruginosa geïnfecteerde patiënten (CBO 2007) • Gebruik breder • 38% P.aeruginosa geinfecteerd (Volw. 57%) • 46% patienten CF gebruikt AZM (Volw. 64%)) Azithromycine in CF openstaande vragen • Lange termijn effectiviteit: effect ‘stoppen’ onderzoeken in gerandomiseerde, placebo gecontroleerde studie • Welke lange termijn uitkomstmaten gebruiken: exacerbaties? Ab gebruik? • Neonaten: kinetiek en blootstelling bepalen (bloedspiegel, sputum?) • Kan dosering nog verder naar beneden? • Resistentie ontwikkeling S.aureus; Mycobacterium absessus? Azithromycin in Cystic Fibrosis Pharmacokinetic and therapeutic aspects of maintenance therapy Dankzij: Gongrijp WKZ Van der Ent HagaZiekenhuis MCHaaglanden Brimicombe