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研究背景与目的: 定量药理学通过建立药代动力学模型或药效动力学模型,定量分析与探索药物药代动力或药效的规律,运用计算机对临床试验进行模拟预测,为后期优化试验设计及合理给药方案提供依据。此方法已得到国际认可,并在新药研发及临床药物治疗过程中发挥越来越重要的作用。随着我国中医药事业的蓬勃发展,中药也逐渐走上国际,如获得诺贝尔奖的青蒿素。而将备受争议的经典复方、民间流传的偏方、秘方合理的应用到临床上,这对中医药国际化具有重要的意义和影响。中药的药物研发有其固有的特点,而许多西药的研究方法可以借鉴并运用到中药中,实现中药的国际化。其中通过数学模型建模和模拟方法辅助临床试验的方式对于中药研发的国际化具有重要意义,同时,这一方法可以加速中药研发的研发进程,预测药物疗效及试验风险为临床试验决策者提供重要信息,同时为监管部门提供法规制定及审评依据。 本研究为药物临床治疗方案的模型化评价方法研究,阐述了临床试验的模拟方法,通过设置临床试验模拟场景,展现如何通过这一方法为新药研发和药物治疗过程中优化试验设计和给药方案提供参考。本文从药效动力学和药代动力学两个方面进行评价分析,首先选用中药复方金花清感颗粒治疗流行性感冒为例,运用Kaplan-Meier方法和基于模型的建模与临床试验模拟分析方法进行疗效分析预测,并比较这两种分析方法。还选用精神类药物治疗精神分裂症为例,进行群体药代动力学分析,对临床不同给药方案进行模拟,为后期临床给药方案提供依据。 方法: 对临床试验建模与模拟方法进行概况总结,从优化试验设计,合理给药方案,个体化用药三个方面对临床试验模拟场景设置进行总结讨论。 本文从药效动力学和药代动力学两个方面,采用实例进行评价分析探索。药效动力学选用金花清感颗粒治疗流行性感冒,先采用Kaplan-Meier方法进行分析金花清感颗粒组和安慰剂组的退热时间,然后采用疾病进程模型描述两组患者服药后体温随时间的变化,建立基础模型,运用前进后退法考察协变量对体温的影响,运用Bootstrap法和VPC法对最终模型进行考察和验证,建立最终模型,运用最终模型的典型值模拟预测不同基线患者服药后的退热时间,并对两种分析方法比较分析。 药代动力学选用精神类药物治疗精神分裂症,对利培酮(以下简称RPD)和Consta(恒德,已上市利培酮长效注射剂)的药代动力学特征进行分析,分别考察一级吸收模型,双线并行一级吸收模型和三阶段并行一级吸收模型,运用前进后退法重点考察协变量中国与美国间是否有差异,运用Bootstrap法和VPC法对模型进行评价和验证后建立最终模型。提取已报道文献中的利培酮片剂(以下简称RPD片剂)模型参数。运用RPD和Consta的最终模型参数值和文献中报道的RPD片剂模型参数值进行以下不同给药方案的药代动力学模拟:从肌注Consta转用肌注RPD,从口服RPD片剂转肌注RPD或Consta,肌注RPD用药时间窗的考察。 结果: 药效动力学评价分析中药复方金花清感颗粒治疗流行性感冒中,Kaplan-Meier方法得出金花清感颗粒组与安慰组的退热时间分别为25.2 h,37.5 h(P<0.05),疾病进程建模模拟的方法得出金花清感颗粒组与安慰组的退热时间分别为22.0 h,37.0 h(P<0.05),两方法结果相近。建模分析不仅能准确的分析试验组与安慰剂组的疗效差异,而且通过考察各因素的影响,得出基线对模型参数有影响,运用计算机模拟技术模拟预测基线为38℃,38.5℃,39℃,39.5℃的金花清感颗粒组患者所需退热时间分别为18h,24.2 h,32 h,45 h,安慰剂组患者所需退热时间分别为24.2h,45.2 h,60.8 h,66.2 h。 药代动力学评价分析精神类药物治疗精神分裂症中,三阶段并行一级吸收模型能较好的描述RPD和Consta的药代动力学特征,中美间无种族差异,建模与模拟准确并定量分析出不同模拟方案下药物的药代动力学特征。其模拟结果显示:Consta稳态后停药4wk或5 wk转肌注等量RPD可达Consta目标浓度;口服RPD片剂达稳态后转肌注一次较高剂量RPD再转肌注RPD与已批准的给药方案口服RPD片剂达稳态后转肌注Consta的AUC,Cmax,Cmin相似;RPD达稳态后,提前或延后1,2,3天给药,均在用药时间窗内。 结论: 通过药效动力学和药代动力学两个实例得出,药物临床治疗方案的模型化评价方法,相比统计分析方法不仅能考察各影响因素,准确的分析试验组与安慰剂组的疗效差异,同时具有精准的预测不同基线患者疗效的优势,还可模拟不同给药方案下,药物的血药浓度变化,定量分析药代动力学参数变化。其精准的模型化评价方法为后期的临床试验给药方案提供依据,也可为统计学结论做补充。因此,药物临床治疗方案的模型化评价方法在中药或西药的新药研发和药物治疗中,将利用它的的优势为中医药事业的快速发展提供强有力的方法学工具。