朱立勤,章袁,季雙敏,莊艷楠,陳敬國(guó)(1.天津市第一中心醫(yī)院,天津0019;.天津醫(yī)科大學(xué),天津00070;.北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部,北京 100191;.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 0019)
辛伐他?。⊿imvastatin)為3-羥基3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑[1-2],目前廣泛應(yīng)用于高脂血癥、冠心病等的治療。辛伐他汀為前體藥物,在人體內(nèi)的血藥濃度較低,口服生物利用度為僅5%,口服吸收后對(duì)肝臟有高度選擇性,通過(guò)細(xì)胞色素P450(CYP)3 A4代謝,大部分在肝臟進(jìn)行首關(guān)吸收。其主要作用在肝臟,隨后經(jīng)膽汁排泄。目前,辛伐他汀在年輕受試者中的經(jīng)典藥動(dòng)學(xué)研究國(guó)內(nèi)、外已有報(bào)道[3-7],本研究采用非線性混合效應(yīng)模型(NONMEN)法,建立年輕受試群體中辛伐他汀藥動(dòng)學(xué)模型,為個(gè)體化給藥提供臨床參考。
從中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)、維普數(shù)據(jù)庫(kù)、PubMed電子檢索系統(tǒng)、Medline收集和篩選出符合要求的29篇文獻(xiàn)中共474例年齡在18~35歲之間的年輕健康受試者作為受試群體藥動(dòng)學(xué)研究對(duì)象。
運(yùn)用NONMEM軟件VersionⅥ,Level 1.1(Globomax Corp MD,USA);中文Win 2007操作系統(tǒng)。
1.3.1 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)獲取方法。(1)文獻(xiàn)檢索方法。以辛伐他汀、藥動(dòng)學(xué)、生物利用度、生物等效性等為檢索詞,檢索1990年1月至2012年1月CNKI、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)、維普數(shù)據(jù)庫(kù);以Simvastatin、pharmacokinetics、population、bioavailability等為檢索詞,檢索PubMed電子檢索系統(tǒng)和Medline數(shù)據(jù)庫(kù)。文獻(xiàn)檢索語(yǔ)種限制為中文或英文。(2)文獻(xiàn)納入及排除標(biāo)準(zhǔn)。符合下列條件的文獻(xiàn)納入研究:①研究對(duì)象為服用辛伐他汀片,劑量為20 mg、qd的年輕健康受試者;②文獻(xiàn)包含辛伐他汀的血藥濃度或藥-時(shí)曲線數(shù)據(jù);③文獻(xiàn)包含用藥人群的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)資料等。符合下列條件的文獻(xiàn)從研究中排除:①非人體臨床研究試驗(yàn);②藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)或人口統(tǒng)計(jì)學(xué)資料嚴(yán)重缺失;③重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)和普通綜述性文獻(xiàn)。(3)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)提取方法。將文獻(xiàn)中藥-時(shí)曲線圖以高精度(600 dpi)掃描入計(jì)算機(jī),用Photoshop軟件讀出相關(guān)的矢量坐標(biāo)點(diǎn)。
1.3.2 群體藥動(dòng)學(xué)模型的建立方法。以NONMEM對(duì)年輕受試群體辛伐他汀血藥濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,擬合模型。采用逐步回歸法考察年齡(Age)、性別(Gend)、體質(zhì)量(WT)、身高(HT)、肌酐清除率(Ccr)等固定效應(yīng)對(duì)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的影響。若將某一個(gè)相關(guān)因素引入模型后目標(biāo)函數(shù)(Objective function value,OFV)的下降值>3.8,表示該因素的加入使模型擬合優(yōu)度顯著改善(χ2,df=1,P<0.05),模型中保留該因素;再在此基礎(chǔ)上引入下一因素。將有顯著性影響者保留在模型中,建立全量回歸模型。從全量回歸模型中每次剔除一個(gè)固定效應(yīng)因素,以考察因素存在的必要性。此時(shí)用更嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)(χ2,df=1,P<0.01),若OFV增加值>7.88,那么該因素的存在具有極顯著意義,應(yīng)該留在模型中,否則應(yīng)從模型中剔除,得到最終回歸模型。個(gè)體間變異模型和殘差模型分別用加法模型、乘法模型和指數(shù)模型進(jìn)行擬合,取OFV和變異值最小的模型為最終統(tǒng)計(jì)學(xué)模型。殘差指?jìng)€(gè)體間變異以外的變異,包括取樣、分析方法、模型等造成的誤差[7]。Bootstrap是一種數(shù)據(jù)重采樣技術(shù)[8],1999年被美國(guó)FDA推薦作為群體藥動(dòng)學(xué)模型的驗(yàn)證方法。一次Bootstrap的基本過(guò)程是從n個(gè)觀察值中有放回的隨機(jī)抽樣n個(gè)觀察值,組成一個(gè)新樣本,然后求算模型的參數(shù)值[9]。本研究采用500次Bootstrap對(duì)最終模型進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)驗(yàn)證成功所得的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算,得到的最終模型參數(shù)平均值(Mean)和95%置信區(qū)間(Confidence interval,CI)與最終模型的群體參數(shù)進(jìn)行比較。
按照篩選標(biāo)準(zhǔn)從文獻(xiàn)中篩選出文獻(xiàn)29篇。其中中文22篇,這些文獻(xiàn)來(lái)自2000-2011年發(fā)表的18種雜志,涉及《中國(guó)臨床藥理學(xué)雜志》、《中國(guó)藥房》、《中國(guó)藥師》、《中國(guó)新藥雜志》、《中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志》等;外文7篇,來(lái)自2003-2009年發(fā)表的雜志,涉及《美國(guó)心臟病學(xué)雜志》(The American Journal of Cardiology)、《英國(guó)臨床藥理學(xué)雜志》(British Journal of Clinical Pharmacology)、《生物藥劑藥物處置雜志》(Biopharm.Drug Dispos.)、《英國(guó)癌癥雜志》(British Journal of Cancer)、《抗生素與化療雜志》(AntimicrobialAgent and Chemotherapy)。
474例年輕受試群體的Age、WT、HT、Gend等人口學(xué)資料見表1;年輕受試群體辛伐他汀藥-時(shí)曲線見圖1。
表1 年輕受試群體人口學(xué)資料(±s,n=474)Tab 1 Demographic information of young population( ±s ,n=474)
表1 年輕受試群體人口學(xué)資料(±s,n=474)Tab 1 Demographic information of young population( ±s ,n=474)
項(xiàng)目A g e,歲W T,k g H T,c m G e n d(男性/女性)數(shù)據(jù)25.15±6.3466.97±4.803172.2456/18
圖1 年輕受試群體辛伐他汀藥-時(shí)曲線(n=474)Fig 1 Blood concentration-time curves of simvastatin in young population(n=474)
2.2.1 基礎(chǔ)模型。由于年輕人的數(shù)據(jù)比較富集,在基礎(chǔ)模型建立過(guò)程中同時(shí)考察一房室和二房室對(duì)數(shù)據(jù)的擬合狀況,獲得各種模型的目標(biāo)函數(shù)量小值(OFVmin),比較其差值,判斷增加房室是否有顯著意義。通過(guò)OFV和總體擬合優(yōu)度比較,確定基礎(chǔ)藥動(dòng)學(xué)模型。本研究最終選用一房室模型進(jìn)行擬合。年輕受試群體群體藥動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)模型和殘差模型分別為指數(shù)型(見式1)和混合型(見式2)。
θj是第j個(gè)個(gè)體的藥動(dòng)學(xué)參數(shù),θ是該參數(shù)的群體典型值。?j是該參數(shù)個(gè)體值與群體值之間的差異,即參數(shù)的個(gè)體間變異,符合以0為中心,方差為ε2的正態(tài)分布。cobs為觀測(cè)值,cpred為模型預(yù)測(cè)值,ε1、ε2分別表示殘留隨機(jī)效應(yīng)中的比例誤差和加和型誤差,符合均值為0,方差分別為的正態(tài)分布。
2.2.2 固定效應(yīng)模型。由于年輕人的數(shù)據(jù)中的Age、WT、HT 3個(gè)協(xié)變量引入基礎(chǔ)模型后,各效應(yīng)因素對(duì)清除率(CL)及表觀分布容積(V)均無(wú)影響(P>0.05),模型無(wú)明顯改善,因此將基礎(chǔ)模型作為最終模型。
2.2.3 模型評(píng)價(jià)。繪制年輕受試群體個(gè)體血藥濃度cpred與cobs間的散點(diǎn)圖(圖2)以及加權(quán)殘數(shù)(WRES)對(duì)個(gè)體的散點(diǎn)圖(圖3)。由圖2可知,年輕受試群體個(gè)體cpred對(duì)cobs有較好的相關(guān)性,趨勢(shì)線同對(duì)角線接近,cpred在cobs的上下分布均勻,因此模型能很好地?cái)M合cobs。由圖3可知,WRES值分布于橫軸上下,且絕大部分分布于±2之間,并且WRES的分布無(wú)明顯趨勢(shì),未見特別異常的點(diǎn),模型擬合效果較好。
圖2 年輕受試群體個(gè)體cpred對(duì)cobs值散點(diǎn)圖Fig 2 Scatter plots of individual predicted concentration vs.observed concentration in young population
圖3 WRES對(duì)個(gè)體cpred散點(diǎn)圖Fig 3 Scatter plots of WRES vs.individual predicted concentration
2.2.4 模型驗(yàn)證。對(duì)年輕受試群體模型進(jìn)行Bootstrap驗(yàn)證,500 Bootstrap驗(yàn)證中,成功406次,成功率為81.2%,最終群體參數(shù)值和Bootstrap驗(yàn)證結(jié)果見表2(表中,ω示個(gè)體間變異,δ示個(gè)體內(nèi)變異)。由表2可知,年輕受試群體最終模型得到的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的估計(jì)值在Bootstrap所得到5%~95%分位數(shù)之間,與最終模型參數(shù)比較差異無(wú)顯著性,證明模型穩(wěn)定、可靠,所得參數(shù)穩(wěn)定、可信度較好。最終藥動(dòng)學(xué)模型各項(xiàng)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)符合實(shí)際意義,個(gè)體間變異、個(gè)體內(nèi)變異均在允許的誤差范圍之內(nèi),模型的最終擬合優(yōu)度良好。
表2 年輕受試群體辛伐他汀最終模型與Bootstrap驗(yàn)證結(jié)果Tab 2 Final model of simvastatin in young population and results of Bootstrap validation
臨床藥動(dòng)學(xué)研究表明,不同人群對(duì)于藥物的體內(nèi)處置過(guò)程存在很大差異,臨床用藥過(guò)程中需要全面了解這些特征才能保證藥物的安全、有效。目前,辛伐他汀在高血脂患者中廣泛應(yīng)用,本研究首先針對(duì)年輕受試者人群探討藥物體內(nèi)處置規(guī)律,為臨床合理、安全用藥提供參考。
本研究結(jié)果顯示,辛伐他汀在年輕受試者體內(nèi)的CL/F群體典型值為1630 L/h,與歐陽(yáng)冬生等[10]報(bào)道的經(jīng)典法測(cè)定辛伐他汀在10名健康男性受試者體內(nèi)的CL/F為2080 L/h相比較為接近。而本課題組進(jìn)行的老年人群群體值為1230 L/h,年輕受試群體CL高于老年人群。結(jié)果提示老年患者的藥物清除能力低于年輕人。本研究中,年輕受試者V/F群體典型值為4320 L,與本課題組進(jìn)行的老年人群V/F群體典型值2350 L相比,也有明顯的差別,年輕受試者明顯高于老年患者,與文獻(xiàn)[5-6]報(bào)道的在年輕健康受試者和老年患者的研究結(jié)果一致。
研究顯示,老年人代謝能力減弱與其肝質(zhì)量和腎血流量有密切關(guān)系,老年人的肝質(zhì)量與年輕時(shí)相比減輕約15%;肝血流量也隨著年齡的增長(zhǎng)而下降,每年減少約1.5%,65歲比25歲時(shí)減少40%~50%[10];同時(shí)老年人肝藥酶的活性降低,也是其代謝速度變慢的又一原因。
需要說(shuō)明的是,由于本研究中年輕受試者的血藥濃度數(shù)據(jù)來(lái)自于文獻(xiàn)中的藥-時(shí)曲線圖,曲線圖采用相應(yīng)軟件讀取矢量坐標(biāo)點(diǎn)的方法,可準(zhǔn)確得出血藥濃度數(shù)據(jù)。
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