專利名稱：利用藥代動力學(xué)和藥效模型進(jìn)行紅細(xì)胞生成素給藥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為所希望的藥效/藥代動力學(xué)反應(yīng)獲得的優(yōu)化EPO劑量方案的方法。
背景技術(shù)：
紅細(xì)胞生成素(EPO)是負(fù)責(zé)在平穩(wěn)狀態(tài)條件下調(diào)節(jié)紅細(xì)胞的生成和加速出血后紅細(xì)胞凝塊恢復(fù)的一個主要因子。EPO是一種糖蛋白激素，其分子量為30Kda，被大量地糖基化，以使EPO分子在體內(nèi)不被迅速降解。人體內(nèi)血清EPO濃度正常范圍在6至32U/l之間，據(jù)報(bào)道EPO的半衰期(t1/2)范圍在2至13小時之間，其容積的分布與血漿容積密切相關(guān)。正如大的唾液酸糖蛋白那樣，低于10％的EPO從尿中分泌。(見Lappin等，1996.Clin.Lab Haem.18137-145)成人體內(nèi)EPO合成的主要器官是腎臟，雖然肝臟和骨髓也有可能，但數(shù)據(jù)尚不肯定。增加EPO合成的主要刺激是組織缺氧導(dǎo)致的組織氧供減少。大量失血、輻射引起的紅細(xì)胞破壞或高海拔地區(qū)暴露都會導(dǎo)致缺氧。另外，各種形式的貧血都會導(dǎo)致缺氧，因?yàn)榧t細(xì)胞負(fù)責(zé)氧氣在體內(nèi)的運(yùn)輸。在正常狀態(tài)下，增加EPO水平刺激新生紅細(xì)胞產(chǎn)生，因此提高氧氣水平，減少或消除了缺氧條件。
EPO的主要功能是與其他的生長因子協(xié)同作用刺激骨髓內(nèi)的紅血球祖細(xì)胞的增殖和分化，導(dǎo)致網(wǎng)織紅細(xì)胞增多，增加血液中的紅細(xì)胞數(shù)量，這一過程被稱作紅細(xì)胞生成(

圖1)。在紅細(xì)胞生成過程中，人紅細(xì)胞系的分化產(chǎn)生經(jīng)歷兩個星期的周期。最早的祖細(xì)胞是BFU-E(Burst-Forming Unit-Erythroid)，較小且沒有明顯的組織學(xué)特征。BFU-E后是CFU-E(Colony Forming Unit-Erythroid)，比BFU-E大且馬上到達(dá)血紅蛋白產(chǎn)生開始期。開始產(chǎn)生血紅蛋白的細(xì)胞是幼稚紅細(xì)胞，它們不僅開始產(chǎn)生血紅蛋白，而且開始縮合細(xì)胞核，最終成為成熟的紅細(xì)胞。成熟的紅細(xì)胞較幼稚紅細(xì)胞小，有一個非常致密的核，當(dāng)細(xì)胞變成網(wǎng)織紅細(xì)胞時核消失。之所以叫網(wǎng)織紅細(xì)胞是因?yàn)檫@些細(xì)胞含有多核糖體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)網(wǎng)織紅細(xì)胞失去其多核糖體后，變成成熟的紅細(xì)胞(RBCs)。
直到最近，EPO的來源都很局限。雖然蛋白在人的尿中存在，但所分泌的水平太低而不能使這一實(shí)際的EPO來源用于治療。編碼EPO基因的識別，克隆，表達(dá)和EPO純化技術(shù)，如在美國專利US4,703,008，US5,389,541，US5,441,868，US5,614,184，US5,688,679，US5,888,744，US5,888,772和US5,856,298中所述，已經(jīng)使EPO很易獲得并用作治療應(yīng)用。例如在美國專利第4,667,016中有從含有重組EPO質(zhì)粒支持哺乳動物細(xì)胞生長的細(xì)胞介質(zhì)中純化重組EPO(rHuEPO)的描述。這種重組的EPO具有同人尿中紅細(xì)胞生成素一樣的氨基酸序列，這兩種成分在化學(xué)，物理和免疫測試中不能區(qū)分。從含有EPO基因重組質(zhì)粒的哺乳動物宿主細(xì)胞的具有生物學(xué)活性的重組EPO的表達(dá)和回收已經(jīng)獲得適量的EPO用作治療應(yīng)用。另外，基因序列的知識和大量純化蛋白的獲得使我們更好的理解這一蛋白的作用方式。
一種蛋白的生物學(xué)活性依賴于其結(jié)構(gòu)。尤其是，一種蛋白的基本結(jié)構(gòu)，如，它的氨基酸序列，為其合成過程和合成后通過多肽形成二維(如α-螺旋和β-片層)和三維結(jié)構(gòu)(整體的三維折疊)提供依據(jù)。而且，不僅一種蛋白的生物學(xué)活性是由其結(jié)構(gòu)決定，蛋白翻譯產(chǎn)生后的修飾也由其結(jié)構(gòu)決定。實(shí)際上，許多細(xì)胞的表面蛋白和分泌蛋白是通過一種或幾種寡聚糖基團(tuán)來修飾的。這種修飾叫糖基化，可以明顯影響蛋白的物理特性，在蛋白的穩(wěn)定，分泌，和細(xì)胞亞定位中也有重要作用。合適的糖基化對生物學(xué)活性是必須的。
人尿來源的和重組的EPO(哺乳動物細(xì)胞表達(dá))二者都具有人EPO的1-165個氨基酸序列，包含3個N-連接的和一個O-連接的寡聚糖鏈，該N-連接和O-連接共同包括大約糖蛋白總分子量的40％。已經(jīng)證明寡聚糖鏈可以被末端唾液酸殘基修飾。處理糖基化EPO以移除所有唾液酸殘基使其體內(nèi)活性喪失，但并不影響它的體外活性(Lowy等，1960，Nature 185102；Goldwasser等，1974，J.Biol.Chem.2494202)。這一作用的解釋是無唾液酸基紅細(xì)胞生成素在循環(huán)中與肝臟中的無唾液酸基糖蛋白結(jié)合蛋白反應(yīng)后被迅速清除(Morrell等，1968，J.Biol.Chem.243155；Briggs等，1974，Am.J.Physiol.2271385；和Ashwell等，1978Methods of Enzymol.50287)。因此，EPO在體內(nèi)僅在被唾液酸化而避免與肝臟結(jié)合蛋白結(jié)合時擁有生物學(xué)活性。
與血紅蛋白水平相關(guān)的EPO產(chǎn)生不足(或無效)與某些貧血相關(guān)。這些貧血包括腎臟衰竭的貧血和晚期腎臟疾病，慢性紊亂的貧血(慢性感染和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)，自身免疫性疾病，獲得性免疫缺陷性疾病(AIDS)和惡性腫瘤。這些條件中的許多與一種因子的產(chǎn)生有關(guān)，而這種因子被證明是EPO活性的抑制劑。另外一些貧血是明顯不依賴EPO的，包括再生障礙性貧血，缺鐵性貧血，地中海貧血，巨幼細(xì)胞性貧血，純紅細(xì)胞再生障礙和骨髓增生異常性綜合征。
人血清中EPO水平的測量在臨床上具有重要意義。在患者的血清中測定EPO水平在那些貧血和紅細(xì)胞增多癥的鑒別中是有用的，其是將與EPO水平增加或降低相關(guān)的疾病和與EPO沒有關(guān)系的疾病區(qū)別開來。另外，證明不適宜的低血清EPO水平是推斷一個貧血患者能從外源性應(yīng)用EPO治療中受益的前提。
在臨床實(shí)驗(yàn)中，紅細(xì)胞生成素α已經(jīng)在正?；颊吲c幾種貧血患者中得到評價(jià)。紅細(xì)胞生成素α誘導(dǎo)正常志愿者劇烈的血液學(xué)反應(yīng)，提示恰當(dāng)應(yīng)用鐵離子可以支持血紅蛋白合成增加。大量實(shí)驗(yàn)研究了治療腎功能衰竭相關(guān)貧血的安全性和有效性。另外，紅細(xì)胞生成素α可以用來糾正另外一些貧血，包括與鉑類為主癌癥化療相關(guān)的貧血，AIDS病人齊多夫定治療引起的貧血和其他藥物如順鉑引起的貧血。另外，紅細(xì)胞生成素α的應(yīng)用還有許多其他潛在作用應(yīng)用紅細(xì)胞生成素α增加擬定手術(shù)患者自體供血的能力和減輕未治療的自身供血者血細(xì)胞比積下降；應(yīng)用紅細(xì)胞生成素α可以增加同種異體-而不是自體-骨髓移植后血液紅細(xì)胞恢復(fù)；應(yīng)用紅細(xì)胞生成素α已被證明可以改善類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的生活質(zhì)量。
EPO的另一種應(yīng)用是通過增加運(yùn)動員的血細(xì)胞比容提高運(yùn)動員的成績。血細(xì)胞比容的加強(qiáng)增加了氧氣從肺到運(yùn)動骨骼肌轉(zhuǎn)運(yùn)的能力。由于通過生物工程合成EPO，給運(yùn)動員注射EPO，已知叫血摻，已經(jīng)在體育運(yùn)動中運(yùn)用得非常普遍，尤其是在自行車運(yùn)動中(Scheen，AJ.，1998.Rev.Med.Lieg 53(8)499-502)。
目前，標(biāo)準(zhǔn)的施用于患者的EPO劑量方案有許多相關(guān)缺點(diǎn)。在特殊指征中，如癌癥，患者每周用150IU/kg的EPO治療三次。因此，將目前認(rèn)可的用藥時間表變?yōu)楦奖愕挠盟帟r間表和治療方案仍然是一個重要的目標(biāo)。預(yù)期的目標(biāo)是更少的治療次數(shù)使使用者更加容易接受和方便。進(jìn)一步來說，標(biāo)準(zhǔn)的劑量方案可能不能最大化患者的生理反應(yīng)；標(biāo)準(zhǔn)的劑量方案并不是最有效的。
而且，與使用EPO給藥的方式相關(guān)的缺點(diǎn)有許多對患者來說定期靜脈注射不方便；對患有這樣一些狀況如限制血管入量的經(jīng)常走動的腹膜透析和非透析患者，靜脈使用也是不實(shí)際的。經(jīng)靜脈迅速給予rHuEPO會導(dǎo)致長時間rHuEPO較低的生物利用度，可能并不象希望的那樣有效的刺激RBC的產(chǎn)生。
因此，基于上述理由，需要一個更佳的給藥途徑和方法來確定EPO給藥的有效劑量和給藥方案。
所以，本發(fā)明的一個方面是建立一種用于表征和預(yù)測對rHuEPO反應(yīng)的藥效/藥物動力(PK/PD)模型，因此可以識別更有效的，更經(jīng)濟(jì)的，和/或?qū)颊吒奖愕闹委煼桨?。在本發(fā)明的一個特定實(shí)施方案中，考慮了每周使用一次或每兩周使用一次EPO。本發(fā)明的另外一個方面是提供了一種方法，在使用了兩種或多種劑量方案后評價(jià)EPO的藥效/藥代動力學(xué)概況，在幾種EPO定量給藥方案中比較臨床效果及耐受性和安全性參數(shù)。相關(guān)的商業(yè)方法和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也有討論。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個特定實(shí)施方案中包括一種為所希望的藥效學(xué)反應(yīng)獲得最佳EPO劑量方案的方法，其中包括選擇一種或多種劑量方案，然后使用一種PK/PD模型決定一種或多種EPO劑量方案的藥效學(xué)關(guān)系圖，最后選擇一種EPO劑量方案給藥，獲得希望的基于EPO關(guān)系圖的藥效學(xué)(PD)反應(yīng)。在另一個實(shí)施方案中，PD反應(yīng)可以包括一組或幾組，其由網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目，RBC數(shù)目和血紅蛋白水平組成。
本發(fā)明的另外一個實(shí)施方案還包括一種為了所希望的藥效學(xué)反應(yīng)獲得最佳EPO劑量方案的方法，包括首先選擇一種或多種希望的藥效學(xué)反應(yīng)，然后使用一種PK/PD模型確定獲得希望反應(yīng)的一種EPO給藥方案，最后，選擇其中一種EPO劑量方案使用，獲得希望的藥效學(xué)反應(yīng)。在另一個實(shí)施方案中，PD反應(yīng)可以包括一組或幾組，其由網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目，RBC數(shù)目和血紅蛋白水平組成。
本發(fā)明另一個優(yōu)選的實(shí)施方案包括一種計(jì)算機(jī)程序，可以用來為所希望的藥效反應(yīng)獲得最佳的劑量方案。計(jì)算機(jī)程序包括一種計(jì)算機(jī)編碼。在一個進(jìn)一步的實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)編碼描述了一個EPO的PK/PD模型，允許使用者選擇一種或多種希望的藥效學(xué)反應(yīng)。然后計(jì)算機(jī)編碼使用PK/PD模型確定EPO劑量方案，提供希望的藥效學(xué)反應(yīng)。EPO劑量方案可以每周使用一次或兩周使用一次，基于體重的劑量。優(yōu)選每周一次的EPO劑量包括給予40000IU/kg劑量EPO，兩周一次的EPO劑量方案包括給予EPO大約80000至大約120,000IU/kg之間。在另外一個實(shí)施方案中，PD反應(yīng)包括由網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目，RBC數(shù)目和血紅蛋白水平組成的一組或幾組。
本發(fā)明的另外一種優(yōu)選實(shí)施方案中包括一種為所希望的藥效學(xué)反應(yīng)獲得最佳劑量方案的計(jì)算機(jī)程序。在另外一個實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)程序包括一種計(jì)算機(jī)編碼。計(jì)算機(jī)編碼允許使用者選擇一種或多種EPO劑量方案。然后計(jì)算機(jī)編碼使用PK/PD模型確定基于所選擇的EPO劑量方案的藥效學(xué)反應(yīng)。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)例包括為所希望的藥代動力學(xué)反應(yīng)確定最佳EPO劑量方案的方法，包括依次選擇一種或多種EPO劑量方案，使用PK/PD模型確定EPO劑量方案的藥代動力學(xué)反應(yīng)然后選擇基于藥代動力學(xué)曲線圖的希望的EPO劑量方案，在一個特殊的實(shí)施方案中，基于一種或多種EPO或EPO樣化合物。在另外一個實(shí)施方案中，藥代動力學(xué)反應(yīng)包括血清EPO水平，生物利用度和EPO極限水平。
本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案包括一種為所希望的藥代動力學(xué)反應(yīng)獲得最佳EPO劑量方案的方法，包括首先選擇一種或多種希望的藥代動力學(xué)反應(yīng)，然后使用一個PK/PD模型確定EPO劑量方案，提供一種或多種希望的藥代動力學(xué)反應(yīng)，最后選擇EPO劑量方案，提供希望的藥代動力學(xué)反應(yīng)。
本發(fā)明的另外一個實(shí)施方案包括一種為所希望的藥代動力學(xué)反應(yīng)獲得最佳劑量方案的計(jì)算機(jī)程序，包括描述EPO的PK/PD模型的一種計(jì)算機(jī)編碼。在另外一個實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)編碼允許使用者選擇一種或多種藥代動力學(xué)反應(yīng)，然后使用PK/PD模型確定一種或多種EPO劑量方案，提供所希望的藥代動力學(xué)反應(yīng)。
本發(fā)明的另外一個實(shí)施方案包括一種為所希望的藥代動力學(xué)反應(yīng)獲得最佳劑量方案的計(jì)算機(jī)程序。在另外一個實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)程序包括一種計(jì)算機(jī)編碼。計(jì)算機(jī)編碼允許使用者選擇一種或多種EPO劑量方案。然后計(jì)算機(jī)編碼使用PK/PD模型確定基于所選擇的EPO劑量方案的藥效學(xué)反應(yīng)?？梢钥紤]使用一種或多種EPO或EPO樣化合物。
本發(fā)明的另外一種優(yōu)選的實(shí)施方案包括許多方法，包括一種給消費(fèi)者一個EPO劑量方案的商業(yè)方法，其中包括給患者第一劑量EPO，然后第二劑量EPO。第二劑量優(yōu)選在第一劑量后的一個時間點(diǎn)進(jìn)行，此時與第一劑量產(chǎn)生的PD關(guān)系圖相符合。PD關(guān)系圖包括與時間相關(guān)的祖細(xì)胞產(chǎn)生數(shù)目，與時間相關(guān)的網(wǎng)織紅細(xì)胞濃度，與時間相關(guān)的血紅蛋白濃度。更優(yōu)選，PD概況將是這一劑量方案的網(wǎng)織紅細(xì)胞概況。第二EPO劑量優(yōu)選與網(wǎng)織紅細(xì)胞關(guān)系圖相符合，例如，當(dāng)網(wǎng)織紅細(xì)胞曲線圖產(chǎn)生到達(dá)峰值時。第二EPO劑量促進(jìn)了循環(huán)幼稚紅細(xì)胞成熟變成成熟紅細(xì)胞。
本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種給患者一種EPO劑量方案的商業(yè)方法，包括給患者第一劑量EPO，然后第二劑量EPO?；颊叩牡诙┝吭诘谝粍┝亢蟮囊粋€時間進(jìn)行，此時應(yīng)與患者第一劑量后產(chǎn)生的網(wǎng)織紅細(xì)胞關(guān)系圖相符合。第二EPO劑量應(yīng)在第一EPO劑量后6至10天內(nèi)給予。優(yōu)選第二EPO劑量在第一EPO劑量后7天時給予。
本申請的商業(yè)方法涉及本發(fā)明方法學(xué)中的商業(yè)和其它用途。一方面，商業(yè)方法包括市場，銷售，或本方法學(xué)的注冊，提供給消費(fèi)者如，患者，醫(yī)師，醫(yī)學(xué)服務(wù)者，和藥品批發(fā)商和制造商，本發(fā)明的EPO劑量方案。這些方案包括每周一次和每兩周一次劑量方案。
本發(fā)明的另外一個優(yōu)選實(shí)施方案提供了一種給患者經(jīng)皮下(SC)使用EPO的藥代動力學(xué)模型的方法。這一方法包括從患者身上獲得藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)，根據(jù)患者的PK數(shù)據(jù)選擇一種方程式，并將PK數(shù)據(jù)代入方程中。另外，獲得PK數(shù)據(jù)包括使收集的PK數(shù)據(jù)的血清EPO濃度值正常化，并建立基于正?；瘮?shù)據(jù)的血清EPO濃度時間關(guān)系圖。在一個進(jìn)一步的實(shí)施方案中，PK數(shù)據(jù)的正?；梢允紫葟腜K數(shù)據(jù)中通過多時間點(diǎn)用藥前平均血清EPO濃度值獲得基線血清EPO濃度值；其次，在SC使用EPO后獲得血清EPO濃度值；然后，通過從血清EPO濃度值中減去用藥前EPO濃度值獲得標(biāo)準(zhǔn)血清EPO濃度值；最后，計(jì)算每一時間點(diǎn)的平均正常血清EPO濃度。
在本發(fā)明的另外一個實(shí)例中，PK方程式包括選擇Michaelis-Menten方程。PK數(shù)據(jù)采用如ADAPT II軟件代入PK方程中，參數(shù)的評估可以通過利用通過最大似然方法和延展最低平方模型的最低平方獲得。在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的實(shí)施方案中參數(shù)選自Vmax，Km，Vd，F(xiàn)r，τ(低劑量)和τ(高劑量)組成的組中。
本發(fā)明的一個進(jìn)一步實(shí)施方案提供了一種在SC應(yīng)用EPO后計(jì)算EPO生物利用度的方法。方法包括獲得PK數(shù)據(jù)，計(jì)算血清EPO濃度對劑量的曲線下面積(AUC)，使AUC對劑量正?；?，最后，通過PK數(shù)據(jù)的線性回歸獲得一個方程。
本發(fā)明的另外一種優(yōu)選實(shí)施方案提供了一種給患者皮下使用EPO后建立藥效學(xué)模型(PD)的方法。這一方法包括使血清EPO濃度正?；?，獲得PD數(shù)據(jù)，選擇一個PD模型，獲得基于PD模型的方程式，并將PD數(shù)據(jù)代到PD方程中。在另外一個實(shí)施方案中，血清EPO濃度正?；ㄍㄟ^每一劑量組多時間點(diǎn)用藥前平均血清EPO濃度值獲得每一劑量組的基線血清EPO濃度(Cbs)，然后，通過將Cbs加至由PK模型預(yù)測的血清EPO濃度中調(diào)節(jié)Cbs，調(diào)節(jié)后的Cbs在PD分析中可作為強(qiáng)制函數(shù)。
在一個進(jìn)一步的實(shí)施方案中，PD數(shù)據(jù)可以通過測定平均用藥前祖細(xì)胞，網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC數(shù)目和血紅蛋白濃度獲得，然后根據(jù)EPO劑量獲得平均網(wǎng)織紅細(xì)胞，平均RBC和平均血紅蛋白對時間關(guān)系圖。
在另外一個實(shí)施方案中，PD模型包括一個細(xì)胞衰減和產(chǎn)生的模型。PD數(shù)據(jù)可以采用如ADAPT II軟件代入模型方程中，然后，推算和固定的參數(shù)可以通過利用通過最大似然方法和延展最低平方模型的最低平方獲得。另外，推算的參數(shù)包括Ks，SC50和TP，固定的參數(shù)包括RL，RBCL，Hb和低限。
本發(fā)明一個進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案提供了一種預(yù)測患者使用不同劑量SC EPO后PD反應(yīng)的方法。而且，這個方法包括選擇一個劑量和劑量方案，然后通過PK/PD模型測定基于特定劑量和劑量方案的PD反應(yīng)。在另一個實(shí)施方案中，PD反應(yīng)包括一個或多個由網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目，RBC數(shù)目和血紅蛋白水平組成的組。
本發(fā)明致力于患者的需要，這些患者可能有與血紅蛋白水平相關(guān)的EPO產(chǎn)生缺乏或不足，可能與某些形式貧血相關(guān)。這些貧血包括，但并不局限于，與晚期腎功能或腎衰相關(guān)貧血，癌癥鉑化療相關(guān)的貧血，AIDS藥物治療相關(guān)的貧血，藥物包括順鉑和齊多夫定。另外，患者可能經(jīng)歷手術(shù)前的自體輸血，同種異體骨髓移植后的恢復(fù)，關(guān)節(jié)炎疾患，或運(yùn)動員或其他需要或希望增加RBC數(shù)目和/或血紅蛋白的人。
本發(fā)明的PK/PD模型有許多潛在的治療作用。例如，醫(yī)師可以使用這種PK/PD模型系統(tǒng)確定使用最佳的EPO劑量方案，以便給需要增加RBC數(shù)目和/或血紅蛋白的患者使用。尤其是，醫(yī)師可以選擇是確定基于希望的藥效學(xué)結(jié)果的EPO劑量方案還是確定基于特定的EPO劑量方案的藥效學(xué)反應(yīng)。
附圖的簡要說明圖1紅細(xì)胞生成過程。
圖2靜脈使用五種給定的劑量水平后的血清rHuEPO濃度對時間的關(guān)系圖。150和300IU/kg劑量的數(shù)據(jù)是6個健康受試者的平均數(shù)據(jù)，其它劑量是單獨(dú)的受試者數(shù)據(jù)。圓圈代表校正的基線EPO濃度數(shù)據(jù)，實(shí)線是從將數(shù)據(jù)代入方程式1，2，3中獲得的，見下。
圖3靜脈和皮下EPO用藥后藥代動力學(xué)參數(shù)。
圖4本發(fā)明用于分析血漿rHuEPO(CEPO)對時間關(guān)系圖的藥代動力學(xué)模型的圖解展示。使用的符號在本發(fā)明詳細(xì)描述的定義章節(jié)中解釋，見下。
圖5A皮下使用300，450，600和900IU/kg劑量后血清rHuEPO濃度對時間的關(guān)系圖。每次用藥數(shù)據(jù)是5個健康受試者的平均值。數(shù)據(jù)被基線EPO濃度校正，實(shí)線是將數(shù)據(jù)代入方程式1，2，3中獲得的。
圖5B皮下使用1200，1350，1800和2400IU/kg劑量后血清rHuEPO濃度對時間的關(guān)系圖。每次用藥數(shù)據(jù)是5個健康受試者的平均值。數(shù)據(jù)被基線EPO濃度校正，實(shí)線是將數(shù)據(jù)代入方程式1，2，3中獲得的。
圖6皮下使用8個劑量水平后血清rHuEPO濃度-時間曲線(AUC)對劑量，見圖4A和4B。AUC通過Spline方法計(jì)算。
圖7皮下使用8種指定劑量水平后rHuEPO的生物利用度(F)對劑量的曲線。F值是將初始的藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)代入模型中獲得的，在正文中有描述。線性回歸系數(shù)r2為0.9713。斜率為0.00024952，截距為0.3884。
圖8皮下使用rHuEPO的生物利用度值。
圖9在150IU/kg一周3次(最高)和600IU/kg/周(最低)的多種劑量方案中的血清rHuEPO濃度對時間的關(guān)系圖。實(shí)圈代表平均值，線代表模型預(yù)測值。
圖10用于分析網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC，和血紅蛋白濃度的藥效學(xué)模型的圖解展示。使用的符號在本發(fā)明詳細(xì)描述的定義章節(jié)中解釋，見下。
圖118種指定的皮下使用rHuEPO劑量水平的平均網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)對時間的關(guān)系圖。
圖12A皮下使用300，450，600和900IU/kg劑量后網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目對時間的關(guān)系圖。每次用藥數(shù)據(jù)是5個健康受試者的平均值。符號表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)線是將數(shù)據(jù)代入方程式4，5，6和7中獲得的，見下。圖12B皮下使用1200，1350，1800和2400IU/kg劑量后網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目對時間的關(guān)系圖。每次用藥數(shù)據(jù)是5個健康受試者的平均值。符號表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)線是將數(shù)據(jù)代入方程式4，5，6和7中獲得的。
圖13皮下使用EPO效果的推算和固定的藥效學(xué)參數(shù)。
圖14單獨(dú)皮下使用8種指定劑量水平的rHuEPO的血紅蛋白濃度對時間的關(guān)系圖。封閉的圓圈表示平均數(shù)據(jù)，實(shí)線是模型預(yù)測數(shù)據(jù)。
圖15多次皮下使用150IU/kg一周3次rHuEPO后網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC和血紅蛋白反應(yīng)。實(shí)圈表示測量數(shù)據(jù)，實(shí)線表示模型預(yù)測數(shù)據(jù)。
圖16多次皮下使用600IU/kg/周rHuEPO后網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC和血紅蛋白反應(yīng)。實(shí)圈表示測量數(shù)據(jù)，實(shí)線表示模型預(yù)測數(shù)據(jù)。
圖17臨床研究EPO-PHI-358，EPO-PHI-359，EPO-PHI-370和EPO-PHI-373中受試者藥效和藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)的紅細(xì)胞生成素α的臨床藥代動力學(xué)研究的概況。
圖18A臨床研究EPO-PHI-373的生物制藥學(xué)研究概況。
圖18B臨床研究EPO-PHI-370的生物制藥學(xué)研究概況。
圖18C臨床研究EPO-PHI-358的生物制藥學(xué)研究概況。
圖18D臨床研究EPO-PHI-359的生物制藥學(xué)研究概況。
圖19臨床研究EPO-PHI-358，EPO-PHI-359，EPO-PHI-370和EPO-PHI-373的藥代動力學(xué)概況。
圖20臨床研究EPO-PHI-358，EPO-PHI-359，EPO-PHI-370和EPO-PHI-373的分析方法概況。
圖21臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359中登記的受試者人口統(tǒng)計(jì)和基線參數(shù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
圖22臨床研究EPO-PHI-358中受試者血清紅細(xì)胞生成素α平均濃度-時間關(guān)系圖(未被基線EPO水平校正)。
圖23臨床研究EPO-PHI-359中受試者血清紅細(xì)胞生成素α平均濃度-時間關(guān)系圖(未被基線EPO水平校正)。
圖24藥代動力學(xué)參數(shù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(％CV)(臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359)。
圖25臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359中接受單次或多次SC劑量方案的受試者的Cmax的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差和劑量的關(guān)系。
圖26臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359中接受單次或多次SC劑量方案的受試者的CL/F的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差和劑量的關(guān)系。
圖27四周研究期間網(wǎng)織紅細(xì)胞-時間平均百分比關(guān)系圖(臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359)。
圖28150 IU/kg一周3次(N＝5)和600 IU/kg每周一次(N＝5)紅細(xì)胞生成素α治療4周后基線水平以上血紅蛋白平均值±標(biāo)準(zhǔn)差變化關(guān)系圖(臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359)。
圖29臨床研究EPO-PHI-370中受試者人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
圖30接受150IU/kg一周3次(N＝24)或40,000 IU每周一次(N＝22)后第4個用藥周的健康受試者的紅細(xì)胞生成素α平均血清濃度-時間關(guān)系圖(臨床研究EPO-PHI-370)(未用基線EPO校正)。
圖31藥代動力學(xué)參數(shù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(％CV)(臨床研究EPO-PHI-370)。
圖32基線以上的網(wǎng)織紅細(xì)胞百分?jǐn)?shù)平均變化的關(guān)系圖。
圖33基線以上的血紅蛋白(g/dl)平均變化的關(guān)系圖。
圖34基線值校正后藥效學(xué)參數(shù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(％CV)(臨床研究EPO-PHI-370)。
圖35臨床研究EPO-PHI-373中受試者人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
圖36接受150IU/kg一周3次(N＝17)或40,000IU每周一次(N＝17)后第4個用藥周的健康受試者的紅細(xì)胞生成素α平均血清濃度-時間關(guān)系圖(臨床研究EPO-PHI-373)(未用基線EPO校正)。
圖37基線值校正后藥代動力學(xué)參數(shù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(％CV)(臨床研究EPO-PHI-373)。
圖38臨床研究EPO-PHI-373受試者基線以上的網(wǎng)織紅細(xì)胞百分?jǐn)?shù)平均變化的關(guān)系圖。
圖39臨床研究EPO-PHI-373受試者基線以上的血紅蛋白(g/dl)平均變化的關(guān)系圖。
圖40臨床研究EPO-PHI-373受試者基線以上的總血紅細(xì)胞(×1012/l)平均變化的關(guān)系圖。
圖41臨床研究EPO-PHI-373中基線值校正后受試者藥效學(xué)參數(shù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(％CV)。
圖42臨床研究EPO-PHI-358，EPO-PHI-359，EPO-PHI-370和EPO-PHI-373中基線值校正后受試者藥代動力學(xué)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(％CV)。
圖43作為紅細(xì)胞生成素α的AUC函數(shù)(0-29天)網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的平均AUC變化(臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359)。
圖44作為紅細(xì)胞生成素α的AUC函數(shù)(0-29天)網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的平均AUC變化(臨床研究EPO-PHI-370和EPO-PHI-373)。
圖45臨床研究EPO-PHI-373中受試者基線以上的血紅蛋白(g/dl)平均變化的關(guān)系圖。
圖46臨床研究EPO-PHI-370中受試者基線以上的血紅蛋白(g/dl)平均變化的關(guān)系圖。
圖47完成EPO實(shí)驗(yàn)(EPO-PHI-373)的34例受試者的人口統(tǒng)計(jì)和基本特征。18例受試者為第1組，接受150IU/kg一周3次的EPO劑量方案，18例為第2組，接受40,000每周一次EPO劑量方案。人口統(tǒng)計(jì)特征包括性別，年齡(歲數(shù))，體重(kg)，身高(cm)和種族。圖48受試者未用預(yù)劑量內(nèi)源性紅細(xì)胞生成素校正的血清紅細(xì)胞生成素α濃度，第1組(150IU/kg一周3次)用三角表示，第2組(40,000IU每周一次)用圓圈表示。
圖49受試者用預(yù)劑量內(nèi)源性紅細(xì)胞生成素校正的血清紅細(xì)胞生成素α濃度，第1組(150IU/kg一周3次)用三角表示，第2組(40,000IU每周一次)用圓圈表示。
圖50組1(150IU/kg一周3次)和組2(40,000IU每周一次.)受試個體的平均(SD)(％CV)藥代動力學(xué)參數(shù)值。
圖51臨床研究EPO-PHI-373中用藥組1(150IU/kg一周3次)和組2(40,000IU每周一次)的所有受試個體的有效人群的平均網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比基線以上根據(jù)研究天數(shù)變化的概況(SD)。
圖52所有受試個體的有效人群的平均網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比基線以上根據(jù)研究天數(shù)變化(SD)的關(guān)系圖。開放圓圈代表組1(150IU/kg一周3次)，封閉圓圈代表組2(40,000IU每周一次)。獲得的參數(shù)列于圖51。
圖53臨床研究EPO-PHI-373中組1(150IU/kg一周3次)和組2(40,000IU每周一次)的所有受試個體的有效人群的平均血紅蛋白(g/dL)基線以上根據(jù)研究天數(shù)變化的概況(SD)。
圖54所有受試個體的有效人群的平均血紅蛋白(g/dL)基線以上根據(jù)研究天數(shù)變化(SD)的關(guān)系圖。開放圓圈代表組1(150IU/kg一周3次)，封閉圓圈代表組2(40,000IU每周一次)。獲得的參數(shù)列于圖53。
圖55臨床研究EPO-PHI-373中所有受試個體的有效人群的平均血紅細(xì)胞(×1012/L)基線以上根據(jù)研究天數(shù)變化的概況(SD)。
圖56所有受試個體的有效人群的平均血紅細(xì)胞(×1012/L)基線以上根據(jù)研究天數(shù)變化(SD)的關(guān)系圖。開放圓圈代表組1(150IU/kg一周3次)，封閉圓圈代表組2(40,000IU每周一次)。獲得的參數(shù)列于圖55。
圖57基線值校正后平均藥效學(xué)參數(shù)值。％CV是變異系數(shù)百分率。注釋如下a在一月研究期內(nèi)網(wǎng)織紅細(xì)胞百分率的AUC和用用藥前基線值校正；b在一月研究期內(nèi)血紅蛋白AUC和用用藥前基線值校正；c在一月研究期內(nèi)血紅細(xì)胞AUC和用用藥前基線值校正；d所有受試者40,000IU每周一次對150IU/kg一周3次平均參數(shù)值的比率；e包括兩個治療組所有女性受試者；f包括兩個治療組所有男性受試者；g男性和女性受試者的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p＜0.05)。
圖58用最適合的專有名詞描述臨床研究EPO-PHI-373中個別受試者的治療突發(fā)副作用。
圖59兩個治療組和研究時間內(nèi)鐵，鐵蛋白，轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和和其它血清化學(xué)參數(shù)的基線以上平均變化。臨床研究EPO-PHI-373中組1使用150IU/kg一周3次EPO，組2使用40,000IU每周一次EPO。
圖60臨床研究EPO-PHI-373中兩個治療組和研究時間內(nèi)鐵，鐵蛋白(ng/mL)基線以上的平均變化關(guān)系圖。開放圓圈代表組1(150IU/kg一周3次)，封閉圓圈代表組2(40,000IU每周一次)。獲得的鐵蛋白參數(shù)列于圖59。
圖61臨床研究EPO-PHI-373中組1(150IU/kg一周3次)個體生命體征測量值基線以上平均變化概況。
圖62rHuEPO的刺激紅細(xì)胞生成作用模型的圖解展示。
圖63使用EPREXR和PROLEASER的rHuEPO后藥代動力學(xué)參數(shù)。
圖64使用rHuEPO后藥效學(xué)參數(shù)。男性和女性的網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)據(jù)分別分析。這些參數(shù)反映在性別上有一些輕微的藥效學(xué)差異。
圖65使用600IU/kg/一周3次EPREXR4周后藥效學(xué)參數(shù)關(guān)系圖。顯示平均rHuEPO濃度-時間，網(wǎng)織紅細(xì)胞濃度-時間和RBC濃度-時間關(guān)系圖。男性受試者用封閉的圓圈表示，女性受試者用開放的圓圈表示。
圖66使用150IU/kg/一周3次EPREXR一月后藥效學(xué)參數(shù)關(guān)系圖。顯示平均rHuEPO濃度-時間，網(wǎng)織紅細(xì)胞濃度-時間和RBC濃度-時間關(guān)系圖。男性受試者用封閉的圓圈表示，女性受試者用開放的圓圈表示。
圖672400IU/kg/mth單次給藥PROLEASER后藥效學(xué)參數(shù)關(guān)系圖。顯示平均rHuEPO濃度-時間，網(wǎng)織紅細(xì)胞濃度-時間和RBC濃度-時間關(guān)系圖。男性受試者用封閉的圓圈表示，女性受試者用開放的圓圈表示。
圖68使用不同劑量/治療方案的rHuEPO后刺激的血紅蛋白水平。
圖69體重為50，70和90kg受試者EPO劑量方案為600IU/kg/wk，使用24周與給予總劑量為40,000IU/wk的rHuEPO比較的刺激血紅蛋白與RBC反應(yīng)對時間關(guān)系圖。
圖70A癌癥患者使用150IU/kg/一周3次EPO劑量方案12周后刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC和血紅蛋白反應(yīng)對時間關(guān)系圖。
圖70B癌癥患者使用300IU/kg/一周3次EPO劑量方案12周后刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC和血紅蛋白反應(yīng)對時間關(guān)系圖。
圖70C癌癥患者使用450IU/kg/一周3次EPO劑量方案12周后刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC和血紅蛋白反應(yīng)對時間關(guān)系圖。
圖70D癌癥患者使用600IU/kg/一周3次EPO劑量方案12周后刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC和血紅蛋白反應(yīng)對時間關(guān)系圖。
圖70E癌癥患者使用900IU/kg/一周3次EPO劑量方案12周后刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC和血紅蛋白反應(yīng)對時間關(guān)系圖。
圖71免疫抑制(IS)和非免疫抑制狗平均血紅蛋白時間濃度對天數(shù)關(guān)系圖。封閉圓圈代表使用50IU/kg/d EPO的IS狗，封閉方框代表使用50IU/kg/一周3次EPO的非IS狗，開放三角代表使用600IU/kg/wkEPO的IS狗，封閉三角代表使用600IU/kg/wk EPO的非IS狗，封閉菱形代表IS狗的生理鹽水對照，陰影十字代表非IS狗的生理鹽水對照。
圖72免疫抑制(IS)和非免疫抑制狗平均血紅細(xì)胞時間濃度對天數(shù)關(guān)系圖。封閉圓圈代表使用50IU/kg/d EPO的IS狗，封閉方框代表使用50IU/kg/一周3次EPO的非IS狗，開放三角代表使用600IU/kg/wkEPO的IS狗，封閉三角代表使用600IU/kg/wk EPO的非IS狗，封閉菱形代表IS狗的生理鹽水對照，陰影十字代表非IS狗的生理鹽水對照。
圖73猴的rHuEPO PK/PD模型。
圖74使用三種單次靜脈注射給藥和六種單獨(dú)皮下給藥EPREXR后rHuEPO濃度時間關(guān)系圖的擬合。所獲得的參數(shù)列于圖75。
圖75猴的PK參數(shù)。
圖76A400IU/kg，1000IU/kg和2400IU/kg劑量方案的平均網(wǎng)織紅細(xì)胞濃度-時間關(guān)系圖。
圖76B5000IU/kg，20,000IU/kg和40,000IU/kg劑量方案的平均網(wǎng)織紅細(xì)胞濃度-時間關(guān)系圖。
圖77猴的PD參數(shù)。
圖78A400IU/kg，1000IU/kg和2400IU/kg劑量方案的平均RBC濃度-時間關(guān)系圖。
圖78B5000IU/kg，20,000IU/kg和40,000IU/kg劑量方案的平均RBC濃度-時間關(guān)系圖。
圖79A400IU/kg，1000IU/kg和2400IU/kg劑量方案的平均血紅蛋白濃度-時間關(guān)系圖。
圖79B5000IU/kg，20,000IU/kg和40,000IU/kg劑量方案的平均血紅蛋白濃度-時間關(guān)系圖。
圖80人PD參數(shù)。
圖81人rHuEPO的PK/PD模型。
發(fā)明的詳細(xì)描述可以理解的是本發(fā)明并不局限于特定的方法學(xué)，方案和試劑等等，正如這里描述的，它們可以變化。同樣可以理解的是，這里所用的術(shù)語僅僅是用來描述特定實(shí)施方案的目的，并不打算限制本發(fā)明的范圍。必須注明的是在此和所附的權(quán)利要求中所用的單數(shù)形式”a”，”an”和“the”包括復(fù)數(shù)參考，除非上下文有明顯的其他提示。
除非其他限定，在此所用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的具有相同的含義。優(yōu)選的方法，設(shè)備和材料也有描述，雖然任何同這里描述的相似或相同的方法和材料可以用于實(shí)踐或檢驗(yàn)本發(fā)明。這里所引用的所有參考文獻(xiàn)在此整體作為參考。定義a.m 上午，早晨
AUC 濃度對時間曲線下面積AUC(0-168)0至168小時血清紅細(xì)胞生成素α濃度的AUCAUC(RETI)基線以上網(wǎng)織紅細(xì)胞百分率AUC變化AUC(HEMO)基線以上血紅蛋白AUC變化AUC(RBC) 基線以上總血紅細(xì)胞AUC變化BUN 血尿素氮℃ 攝氏度Cmax最大濃度Cmin從0至168小時用藥前最低濃度AUCCL/F 清除率/生物利用度cm 厘米CRF 個例報(bào)告單CV％ 變異系數(shù)，相對標(biāo)準(zhǔn)差d天D劑量(數(shù)量)dL 十分之一升g克h小時Hb 血紅蛋白Hct 血細(xì)胞計(jì)數(shù)HIV 人免疫缺陷病毒IRB 協(xié)會檢查委員會I負(fù)反饋機(jī)制IV 靜脈注射Kg 千克L升LDH 乳酸脫氫酶LOQ 定量限制Ug 微克(也叫μg)Mg 毫克Min 分鐘
ML 毫升N/A 不使用的/能用的Ng 納克Nm 納米NMR 核磁共振No. 數(shù)目NS 無統(tǒng)計(jì)差異OTC 非處方藥q.w.每周一次QC 質(zhì)量控制r 相關(guān)系數(shù)r2確定系數(shù)RBC 血紅細(xì)胞REF 參考文獻(xiàn)RETI網(wǎng)織紅細(xì)胞RIA 放射免疫測定rHuEPO 重組人紅細(xì)胞生成素RWJPRI Robert Wood Johnson藥理學(xué)研究機(jī)構(gòu)SC 皮下注射SD 標(biāo)準(zhǔn)差SE 標(biāo)準(zhǔn)誤SEM 平均標(biāo)準(zhǔn)誤SGOT血清谷氨酸-草酰乙酸轉(zhuǎn)移酶(AST)SGPT血清谷氨酸-丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶tmax最大濃度時間t.i.w. 每周三次TIBC總鐵結(jié)合能力t1/2半衰期衰減WBC 血白細(xì)胞WHOART 世界衛(wèi)生組織副作用命名法這里定義的EPO，指特異刺激造血干細(xì)胞來源的血紅細(xì)胞最終分化和刺激血紅蛋白生成的任何分子。例如，但不限制本發(fā)明的范圍，EPO分子包括小的有機(jī)或無機(jī)分子，合成的或天然氨基酸肽，從重組或天然表達(dá)系統(tǒng)來源的純化蛋白，或合成或天然的核酸序列，或前面提到的任何化學(xué)衍生物。紅細(xì)胞生成素的具體實(shí)例包括紅細(xì)胞生成素α(EPREXR和PROLEASER)、新生紅細(xì)胞形成刺激蛋白(NESP)(一種高糖基化的重組人紅細(xì)胞生成素(Epoetin)類似物，見歐洲專利申請EP640619中描述)、人紅細(xì)胞生成素類似物-人血清白蛋白融合蛋白(見國際專利申請WO9966054中描述)、紅細(xì)胞生成素突變體(見國際專利申請WO9938890中描述)、從人紅細(xì)胞生成素基因的一個ApaI限制片段產(chǎn)生的紅細(xì)胞生成素Ω(見美國專利號5,688,679中描述)、改變糖基化的人紅細(xì)胞生成素(見國際專利申請WO9911781中描述)、PEG結(jié)合紅細(xì)胞生成素類似物(見WO9805363或美國專利5,643,575)。表達(dá)人內(nèi)源性紅細(xì)胞生成素的修飾的細(xì)胞系具體實(shí)例見國際專利申請WO9905268和WO9412650。一種優(yōu)選形式的EPO是純化，重組的EPO。例如，純化、重組的EPO根據(jù)EPREXR，PROLEASER或ERYPOR的商標(biāo)進(jìn)行分發(fā)。尤其是，紅細(xì)胞生成素α(EPREXR，ERYPOR)是一種無菌透明，無色，液體注射液，提供的包裝是預(yù)裝的，包含4,000或10,000IU紅細(xì)胞生成素α(一種人重組紅細(xì)胞生成素)和2.5mg/ml人血清白蛋白置于0.4ml(4,000IU注射器)或1.0ml(10,000IU注射器)的磷酸緩沖液的一次性注射器。
EPO也包括另外一些蛋白，這些蛋白是有生物學(xué)活性的人紅細(xì)胞生成素，還有紅細(xì)胞生成素類似物，紅細(xì)胞生成素異構(gòu)體，紅細(xì)胞生成素仿制物，紅細(xì)胞生成素片段，雜交紅細(xì)胞生成素蛋白，紅細(xì)胞生成素受體激動劑，腎臟紅細(xì)胞生成素，上述的寡聚體和多聚體，上述的同源物，上述的突變體，不管相同的生物學(xué)活性，也不管它們的方法或合成或制造包括但不局限于自然產(chǎn)生的，重組的，合成的，轉(zhuǎn)基因的和基因激活的方法，如EPO樣蛋白。這些EPO和產(chǎn)生的方法學(xué)描述于美國專利US5,716,644，US5,674,534，US5,916,597，US6,048,524，US5,994,127，US5,955,422，US5,856,298，US5,756,349，US5,621,080，US5,547,933和US5,441,868。
這里定義的SC EPO施用，指通過一個藥物輸送裝置輸送期望劑量的EPO。藥物輸送裝置可以穿透受治療個體的表皮，將期望劑量的EPO導(dǎo)入個體的組織。本發(fā)明的輸送裝置包括但不局限于任何傳統(tǒng)的皮下針形注射器，低空氣壓力針注射器，噴射式注射器或低氣壓針注射器(見，如美國專利第US5,730,723，US5,891,086，US5,957,886和US5,851,198)。
這里定義的極限水平指血清EPO濃度，血清EPO濃度持續(xù)超過這一水平將促進(jìn)幼稚RBCs分化成成熟的RBCs。相反，血清EPO濃度保持在低限水平之下并不導(dǎo)致網(wǎng)織紅細(xì)胞成熟成RBCs。
這里描述的一個患者包括由于一個疾病狀態(tài)而需要治療方案，或期望，增加血細(xì)胞計(jì)數(shù)，RBC數(shù)目或容氧能力的個體。
這里描述的下部結(jié)構(gòu)包括系統(tǒng)的操作方面，這一系統(tǒng)將對系統(tǒng)的使用者更加透明。下部結(jié)構(gòu)區(qū)項(xiàng)目的實(shí)例包括執(zhí)行同步，處理事物的支持，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支持和設(shè)備安全性等的設(shè)備。
這里描述的商業(yè)區(qū)包括所有關(guān)系到系統(tǒng)實(shí)際功能的操作和邏輯，因?yàn)樗J(rèn)為系統(tǒng)履行了實(shí)際的商業(yè)模型和方法。例如，如果商業(yè)模型提供了一種EPO劑量方案，銷售定好劑量的EPO，商業(yè)區(qū)邏輯將包括商業(yè)運(yùn)作的所有方面。這將包括制造，購買和銷售EPO，對顧客檢查和建立信用，等等。重要指出的是交易區(qū)并不包括下部結(jié)構(gòu)相關(guān)活動的支持。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)例描述了一種劑量方案，其中EPO的用藥是大約40000IU/kg，每周使用一次，連續(xù)使用兩個星期。EPO第一次用藥促進(jìn)祖RBC細(xì)胞產(chǎn)生網(wǎng)織紅細(xì)胞。第2次EPO給藥與患者的網(wǎng)織紅細(xì)胞藥效學(xué)曲線圖相一致。第2次EPO給藥在初次給藥后使用6-10天，優(yōu)選在第1次EPO給藥后網(wǎng)織紅細(xì)胞濃度到達(dá)高峰時。
本發(fā)明的一個方面涉及用EPO刺激紅細(xì)胞祖細(xì)胞增殖，在循環(huán)血中釋放網(wǎng)織紅細(xì)胞。在單次給藥后，網(wǎng)織紅細(xì)胞在6-10天的時間范圍內(nèi)到達(dá)高峰，到15天恢復(fù)至用藥前水平。循環(huán)血中網(wǎng)織紅細(xì)胞期的細(xì)胞壽命大約是1至2天。因此，本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員可以預(yù)測到幼稚紅細(xì)胞在給藥后大約7至14天在血循環(huán)中出現(xiàn)?？梢约僭O(shè)在最初使用EPO治療后7至14天，幼稚紅細(xì)胞轉(zhuǎn)變成成熟紅細(xì)胞EPO是必須的。在健康受試者中，成熟紅細(xì)胞的的平均壽命為120天。在慢性貧血或其他疾病狀態(tài)的患者中成熟紅細(xì)胞的壽命可能短些。
本發(fā)明的另外一個優(yōu)選實(shí)例包括一個劑量方案，其中EPO在一個包括兩個或多個周期的用藥周期中使用，其中EPO每周使用一次，連續(xù)使用兩周。用藥周期之間的時間長度優(yōu)選與RBC的壽命相一致。RBC的壽命一般為120天，然而這一時間由于一種疾病狀態(tài)或治療方案可能會改變。因此，優(yōu)選的是，EPO的第2個周期應(yīng)優(yōu)選在前一次使用后60-120天使用。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案描述了在健康志愿者中靜脈或皮下注射用藥后血清EPO濃度的藥代動力學(xué)模型，以及SC EPO的藥效學(xué)模型，引起血中網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC數(shù)目和血紅蛋白濃度改變。另外，特殊的實(shí)例將繼續(xù)利用本發(fā)明的PK/PD模型。這些包括確定不通rHuEPO劑量方案血紅蛋白反應(yīng)的預(yù)期差異；評價(jià)受試者體重對持續(xù)rHuEPO治療預(yù)期反應(yīng)的作用；研究癌癥患者與健康志愿者對rHuEPO是否具有相同程度的反應(yīng)。
藥代動力學(xué)模型和分析數(shù)據(jù)描述模型和SC rHuEPO藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)是從The RobertWood Johnson藥物研究院(RWJPRI)的臨床研究中獲得的。這個研究是由兩個在健康志愿者中進(jìn)行的可對比的，開放-標(biāo)記，隨機(jī)，平行，安慰劑對照的研究組成，其中rHuEPO使用8種單次SC的EPREXR給藥300，450，600，900，1200，1350，1800，2400 IU/kg和多次劑量方案150IU/kg一周三次，用4個星期，600IU/kg每周一次，4個星期。每一治療組有5個受試者。
使用rHuEPO后測定rHuEPO濃度用基線值校正，因?yàn)槭褂玫姆琶夥ú荒鼙鎰e內(nèi)源性EPO和rHuEPO。每一受試者的基線EPO濃度是用藥前測定值的平均值(10，20和30分鐘)。用藥后每一時間點(diǎn)測定值減去前述值獲得了校正后的血清rHuEPO濃度。所有受試者的校正后濃度的平均值用于數(shù)據(jù)分析。在測定檢測值(7.8IU/l)低限以下的測定值不用作數(shù)據(jù)值。靜脈應(yīng)用的數(shù)據(jù)也用基線EPO水平校正。
從文獻(xiàn)中獲得的IV數(shù)據(jù)的前瞻性分析中，一種一室模型比較適合。據(jù)報(bào)道rHuEPO分布主要不是線性的，因?yàn)榍宄蕜┝恳蕾囆缘南陆?見Macdougall等，1991.Clin.Pharmacokinet.2099-113)。因此，Michaelis-Menten函數(shù)用來描述rHuEPO分布。rHuEPO濃度(CEPO＝Ap/Vd)的IV數(shù)據(jù)對時間符合以下公式dApdt=-[VmaxKm*Vd+Ap]*Ap----(1)]]>其中Ap是體內(nèi)rHuEPO的量，Vmax是該過程的容量，Km是親和力常數(shù)或血漿rHuEPO濃度，其清除率到達(dá)Vmax的一半，Vd是分布體積。
不同劑量的IV濃度時間概況見表2。非線性分布的單室模型用來描述rHuEPO的動力學(xué)。值得注意的是，一種兩室模型可能更好的適合早期的IV數(shù)據(jù)；不過，它將會使總體數(shù)據(jù)的擬合產(chǎn)生更大的復(fù)雜性。所以，我們選擇了單室模型，因?yàn)樗苓M(jìn)行合適的擬合并為本研究的目的服務(wù)。另外，由于rHuEPO是一個30Kda蛋白，可以預(yù)測它可以被限制在血管腔內(nèi)，因此驗(yàn)證了單室模型的選擇。
通過擬合獲得的參數(shù)列于圖3。獲得的Vd(0.0558L/Kg)和Vmax/Km(例如，低劑量CL0.0066L/hr/kg)在文獻(xiàn)報(bào)道推算的范圍內(nèi)(見，Macdougall等，見上和Lappin等，1996.Clin.Lab Haem.18137-1458.)。最大的Km值表明EPO分布僅僅是輕微的非線性，劑量依賴的清除只有在高劑量時才重要。大鼠研究表明rHuEPO在骨髓與脾中與受體的結(jié)合有助于rHuEPO的飽和性清除(見，Kato等，1997，J.Pharmacol.Exp.Ther.283520-27)。
SC EPO的藥代動力學(xué)被發(fā)現(xiàn)其最佳特征是雙向吸收模型，其中大多數(shù)藥物有一個快速的0級快速吸收(87％被吸收)，然后是小部分藥物的緩慢1級吸收(13％被吸收)。其生物學(xué)利用度發(fā)現(xiàn)根據(jù)劑量而增加(范圍是46-100％)可以解釋動力學(xué)的非線性。模型(圖4)的的微分方程顯示如下dApdt=ko(0-τ)+k1(t>τ)-[VmaxKm*Vd+Ap]*Ap----(2)]]>
其中ko＝0 當(dāng)t＞τ時 當(dāng)0＜t≤τ時k1＝0 當(dāng)t≤τ時和k1＝ka*F*劑量*e-(ka·(t-τ))當(dāng)t＞τ時靜脈應(yīng)用rHuEPO設(shè)定為100％的生物學(xué)活性。SC用藥后后的生物學(xué)利用度表示為參數(shù)F。相應(yīng)地，與1級過程相關(guān)的rHuEPO數(shù)量用F*Fr*劑量計(jì)算，0級過程的吸收用F*(1-Fr)*劑量。
所有的擬合采用ADAPT II軟件(見，如Argenio等，1998.ADAPTII使用說明書，生物醫(yī)學(xué)模擬資源，南加里福尼亞大學(xué)，洛杉磯)，盡管也可以應(yīng)用任何合適的軟件。參數(shù)的推算使用最大似然方法的最小平方擬合，擴(kuò)展的最小平方方差模型如下計(jì)算V(1)＝Inter2*Y(1)σ+0.0001其中Y(1)＝Ap/Vd8個單次SC給藥和5種IV劑量水平同時進(jìn)行擬合。在最初的擬合中，Vmax，Km，Vd，ka，F(xiàn)r和方差參數(shù)不隨劑量變化而變化，而τ和F跟隨劑量變化。結(jié)果表明，τ固定為一個單一值直至1350IU/kg，而對最后兩種劑量，最好取較高的τ值。生物利用度F發(fā)現(xiàn)在檢測的一定劑量范圍內(nèi)與劑量成比例增加，用線性方程描述(r2＝0.9713)，見下F＝0.3884+0.00024952*劑量 (3)線性回歸后，450IU/kg劑量的F值被排除，因?yàn)樗坪跏且粋€無關(guān)項(xiàng)。最后的擬合采用這種函數(shù)根據(jù)劑量設(shè)定F值，對于所有劑量τ固定為44小時，除了最后兩個的τ設(shè)定為60小時。這使采用Vmax，Km，Vd，ka，F(xiàn)r和方差參數(shù)的單一設(shè)定值來描述所有的參數(shù)成為可能。600IU/kg/周多次給藥的數(shù)據(jù)使用相同的參數(shù)模擬，參數(shù)的F值設(shè)定為60％，因?yàn)樗蛇M(jìn)行最佳的擬合。對150IU/kg一周3次治療方案，F(xiàn)固定為25％。另外，對這一低劑量，有必要增加Vd(0.11931/kg)，設(shè)置τ為18小時。
圖5A和5B顯示了不同的單次SC給藥的平均rHuEPO濃度-時間關(guān)系圖。目測的SC數(shù)據(jù)清晰的表明了觸發(fā)性動力學(xué)，由于最后斜率與IV單指數(shù)斜線相比較為平坦。因此，1級吸收率常數(shù)指定用于捕獲終末期。數(shù)據(jù)也表明rHuEPO濃度在一天內(nèi)迅速到達(dá)Cmax峰值，提示一定也有一個更快的吸收過程。這一迅速的上升曲線可解釋為一個0級吸收過程。所有劑量的最后斜率是平行的，表明單一的1級吸收率ka可解釋所有劑量的這一期。與緩慢的1級吸收過程相關(guān)的劑量部分僅為13.1％。因此，大部分生物活性的藥物通過0級成分在2-3天內(nèi)迅速吸收。1級吸收率ka可解釋rHuEPO從皮下區(qū)的緩慢持續(xù)釋放。相似的雙重吸收率模型用于在SC用藥后作為另一種大分子，IL-10吸收動力學(xué)的特征(見，Radwanski等，1998.Pharm.Res.151895-1902)。
圖6提供了不同的單次SC給藥AUC對劑量的圖表。隨劑量的增加，更高的AUC增加比例表明不管CL或生物利用度或二者皆有均是隨劑量變化的。rHuEPO的清除發(fā)現(xiàn)僅有非常輕微的非線性。另一方面，F(xiàn)可以增加與劑量相關(guān)的線性(圖7)，并且證明是引起與SC給藥不成比例的AUC增加的主要因子。在最后兩個高劑量中，CL降低也證明是非線性的。圖8列了所有劑量的F值，這些值是通過重折疊和將數(shù)據(jù)從個別用藥中代入擬定的模型中獲得的。使用兩種方法獲得的推算值非常相似，因此表明本發(fā)明的藥代動力學(xué)模型可以正確的解釋由于F值變化引起的非線性。
SC rHuEPO生物利用度的不完全性和非線性的原因并不知道。例如，IL-10蛋白在SC給藥中僅顯示了42％的生物利用度，喪失的可能是由于蛋白水解酶的作用(見，Id.)。依次，這些酶在高濃度的肽或蛋白底物下可能是飽和的。雙重吸收過程可能是由于淋巴細(xì)胞在控制SC給藥后大分子進(jìn)入中的地位有關(guān)。迅速的早期吸收期可能是由于大部分藥物漏入局部血管的原因，而后期可能與通過淋巴系統(tǒng)緩慢進(jìn)入有關(guān)。
150IU/kg一周3次和600IU/kg/周多次劑量方案的rHuEPO濃度對時間的模擬顯示在圖9中。本發(fā)明的藥代動力學(xué)模型，大部分參數(shù)固定為單次給藥擬合獲得的值，準(zhǔn)確地描述了多次給藥的數(shù)據(jù)。對較低的150IU/kg多次劑量方案，必須增加Vd值。這可能是由于當(dāng)生物利用量如此低時，分布中的非線性的原因。Vd相同的變化也便于擬合10IU/kg IV的用藥，其中最大濃度也在相同的范圍內(nèi)。
藥效學(xué)模型和分析描述血中網(wǎng)織紅細(xì)胞，紅細(xì)胞數(shù)目和血紅蛋白水平的藥效學(xué)數(shù)據(jù)是從RWJPRI臨床研究中獲得的。這是由兩組健康受試者進(jìn)行的可比較的，開放標(biāo)記的，隨機(jī)的，平行的，安慰劑對照的研究組成的，rHuEPO的使用有8個EPREX的單次SC劑量300，450，600，900，1200，1350，1800，2400IU/kg和多次劑量方案150IU/kg一周三次共用4周和600IU/kg每周一次用4周。每一治療組有5個受試者。測定的藥效學(xué)終末值是網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目，血RBC和血紅蛋白計(jì)數(shù)。
藥效學(xué)數(shù)據(jù)使用細(xì)胞產(chǎn)生和衰減模型描述，它描述了使用rHuEPO后細(xì)胞數(shù)目隨時間的變化。根據(jù)這一模型，參與紅細(xì)胞生成過程的所有細(xì)胞被認(rèn)為以0級方式(k0)產(chǎn)生的它們生存一段固定的時間期，最后死亡或轉(zhuǎn)變成其它細(xì)胞。結(jié)果，這些細(xì)胞的衰減率正好與它們的出生率相同，除了它們衰減間期與細(xì)胞的壽命相同以外?，F(xiàn)在認(rèn)為任何單獨(dú)一種細(xì)胞的壽命長短是固定的，一種類型的每一個細(xì)胞都是相同的。
圖10提供了本發(fā)明的一個PD模型的圖解示意圖。每一個祖細(xì)胞(TP)，網(wǎng)織紅細(xì)胞(RL)，和血紅細(xì)胞(RBCL)的壽命都有指示。小室反映了血中的紅細(xì)胞祖細(xì)胞(P)，網(wǎng)織紅細(xì)胞(R)，血紅細(xì)胞(RBC)和血紅蛋白(Hb)池。使用rHuEPO刺激紅細(xì)胞生成(Cp(t))是通過Hill函數(shù)(S(t))作用于骨髓中的祖細(xì)胞實(shí)現(xiàn)的。
模型的微分公式如下dp/dt＝k0[S(t)-S(t-TP)] (4)
dR/dt＝k0[S(t-TP)-S(t-TP-RL)] (5)dRBC/dt＝k0[S(t-TP-RL)-S(t-TP-RL-RBCL)] (6)其中S(t)=Smax*(Cp(t)+Cbs)SC50+Cp(t)+Cbs----(7)]]>S(t-TP)=Smax*(Cp(t-TP)+Cbs)SC50+Cp(t-TP)+Cbs----(8)]]>S(t-TP-RL)=Smax*(Cp(t-Tp-RL)+Cbs)SC50+Cp(t-TP-RL)+Cbs----(9)]]>S(t-TP-RL-RBCL)=Smax*(Cp(t-TP-RL-RBCL)+Cbs)SC50+Cp(t-TP-RL-RBCL)+Cbs----(10)]]>Smax是rHuEPO對網(wǎng)織紅細(xì)胞產(chǎn)生的最大可能刺激作用，SC50是產(chǎn)生最大刺激作用的一半的血漿rHuEPO濃度。參數(shù)Ks定義為Ks＝k0*Smax，它表示了rHuEPO刺激后細(xì)胞最大可能生成率。
SC50也可作網(wǎng)織紅細(xì)胞轉(zhuǎn)變成RBC的最低rHuEPO濃度限度。可以假設(shè)當(dāng)rHuEPO濃度低于這一限度時，網(wǎng)織紅細(xì)胞不能轉(zhuǎn)化為紅細(xì)胞。這一過程中模型方程的模擬函數(shù)如下如果Cp(t)≤SC50，那么Cp(t-TP-RL＝0) (11)且Cp(t-RBCL)≤SC50，那么Cp(t-TP-RL-RBCL)＝0 (12)基線條件(穩(wěn)定狀態(tài)水平)定義如下
dPssdt=0,]]>dPssdt=0]]>和dRBCssdt=0----(13)]]>結(jié)果，初始條件本身限定了平穩(wěn)狀態(tài)本身。
Pss＝P(0)，Rss＝R(0)和RBCss＝RBC(0) (14)前體的穩(wěn)定狀態(tài)條件可以明顯形式的方式定義如下Pss＝kin*TP (15)由于前體腔室的基線條件仍不了解，14*1010細(xì)胞/L/hr的值可用上述方程和Kin的文獻(xiàn)估計(jì)值來賦值(19)。
血紅蛋白水平變化可簡單使用了一個成比例因子Hbcell來模型化，Hbcell代表每個細(xì)胞中的血紅蛋白含量(網(wǎng)織紅細(xì)胞或RBC)。
Hb(t)＝Hbcell*細(xì)胞數(shù)(t) (16)如圖1中所描述的，紅細(xì)胞生成涉及一系列的級聯(lián)反應(yīng)。模型中的前體腔室代表骨髓中參與到這一過程中的所有細(xì)胞，它們最終轉(zhuǎn)化成網(wǎng)織紅細(xì)胞。因此時間TP作為rHuEPO刺激早期祖細(xì)胞經(jīng)歷一系列級聯(lián)的分化過程，最后轉(zhuǎn)變成網(wǎng)織紅細(xì)胞的平均時間長度。換一句話說，它說明了初始使用rHuEPO后見到網(wǎng)織紅細(xì)胞生成的時間間隔。一旦一個網(wǎng)織紅細(xì)胞形成了，它會存在與RL相等的時間，在那一點(diǎn)轉(zhuǎn)變成RBC?，F(xiàn)在認(rèn)為網(wǎng)織紅細(xì)胞的主要去路是轉(zhuǎn)變成紅細(xì)胞，除非是在亞閾值條件下。本模型并不能解釋細(xì)胞的隨機(jī)破壞，如出血。因此，所有這些細(xì)胞的產(chǎn)生和衰減率可以用一個單獨(dú)的0級率常數(shù)k0來表示。一旦一個紅細(xì)胞產(chǎn)生了，在從血中消失后，它依次存活的時期為RBCL的天數(shù)。
網(wǎng)織紅細(xì)胞轉(zhuǎn)化成RBC部分發(fā)生在骨髓，部分在血中，需要72小時的間期(見，如Jusko，1994.Clin.Pharmacol.Ther.56406-19)。網(wǎng)織紅細(xì)胞在骨髓中形成，通過滲出進(jìn)入循環(huán)，在循環(huán)中這些不成熟細(xì)胞在轉(zhuǎn)化為紅細(xì)胞前經(jīng)過24-48小時轉(zhuǎn)化成紅細(xì)胞(見，如Guyton，1996.醫(yī)學(xué)生理手冊，W.B.saunders，Philadelphia.)。由于已知rHuEPO刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞的未成熟體從骨髓中的釋放，可以認(rèn)為這些新生的細(xì)胞在rHuEPO刺激下在血中的整個壽命為72小時。因此，網(wǎng)織紅細(xì)胞的壽命，RL被確定為72小時。基于文獻(xiàn)值，RBC的壽命，RBCL被確定為120天，每一細(xì)胞的Hb含量確定是29.5pg/細(xì)胞(見，如Jusko，見上和Guyton，見上)。網(wǎng)織紅細(xì)胞和紅細(xì)胞二者都被認(rèn)為與血中的總Hb含量有關(guān)。
而且，新細(xì)胞的產(chǎn)生(Ks率)和衰減模型用來獲得SC50和Ks估計(jì)值。網(wǎng)織紅細(xì)胞和血紅細(xì)胞壽命分別是3天(72小時)和120天(2880小時)。網(wǎng)織紅細(xì)胞在血中出現(xiàn)的遲滯期是通過介入一種代表祖細(xì)胞的前體腔室來估計(jì)的。0.3709×1010細(xì)胞/L/hr的Ks值的獲得產(chǎn)生一個粗略的Smax為2，反應(yīng)了紅細(xì)胞生成的適度的最大刺激作用。獲得的SC50是23IU/L，表明低血清濃度的rHuEPO足以維持刺激作用。與rHuEPOSC50相等的閾值濃度對血中網(wǎng)織紅細(xì)胞轉(zhuǎn)化成紅細(xì)胞是必要的。單次給藥rHuEPO最高至900IU/kg在紅細(xì)胞產(chǎn)生過程中不能維持rHuEPO水平于閾值之上。這解釋了盡管在使用4種較低劑量的單次SC給藥后刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞的產(chǎn)生，但RBC數(shù)目仍未增加的原因，結(jié)果在短時間內(nèi)Hb僅發(fā)生了非常小的變化。另外，閾值概念解釋了Hb水平對rHuEPO多次劑量方案的更好反應(yīng)，這一方案引起Hb水平的明顯改善。研究的平行特性在對不同rHuEPO劑量的反應(yīng)上產(chǎn)生變化，但單組參數(shù)為劑量范圍和治療方案反應(yīng)特征提供了合理的解釋。
圖11描述了所有單次SC用藥的平均網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)目對時間曲線圖。網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)與第一樣品點(diǎn)的用藥前水平相比只有輕度增加。這一水平持續(xù)3-4天，其后穩(wěn)定的增加大約200-300小時到達(dá)峰值。然后，網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)開始迅速下降，半衰期為25小時，在22天(528小時)到達(dá)基線水平。
擬合的數(shù)據(jù)和模型見圖12A和12B。通過將數(shù)據(jù)代入藥效學(xué)數(shù)據(jù)方程中獲得的參數(shù)估計(jì)見圖13。獲得的Ks是0.3709×1010細(xì)胞/L/hr，假定血液體積為5L，轉(zhuǎn)換過來即4.451×1010細(xì)胞/天。已知健康人所有RBC每天破壞1％通過網(wǎng)織紅細(xì)胞代替，紅細(xì)胞產(chǎn)生率(K0)為2-3×1011細(xì)胞/天。因此，估計(jì)的Smax是1.5-2.2，表明rHuEPO可以使網(wǎng)織紅細(xì)胞0級產(chǎn)生率最大增加2.5至3.2倍，刺激作用相對緩和可以解釋血中緩慢有限的增加。
獲得的SC50為22.58IU/L反映了引起最大刺激作用的一半所需的血清rHuEPO濃度。只要血清rHuEPO濃度保持在這一值以上，細(xì)胞計(jì)數(shù)應(yīng)保持在基線值以上。正常的紅細(xì)胞祖細(xì)胞，不管來源，表面的EPO受體低于1000個。EPO與受體的結(jié)合引起的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)活動最終導(dǎo)致刺激骨髓中紅細(xì)胞祖細(xì)胞的分化和增殖(見，如Lappin，見上)。另外，EPO加速網(wǎng)織紅細(xì)胞從骨髓中的釋放致使血清中網(wǎng)織紅細(xì)胞和紅細(xì)胞數(shù)目(Id)增加。0時間點(diǎn)后看到的網(wǎng)織紅細(xì)胞水平的輕微增加可能是由于不成熟網(wǎng)織紅細(xì)胞從骨髓中的早期釋放引起的，而并不是由于這些早期時間的模型。
獲得的低SC50值22.58IU/L反映了一個事實(shí)，即紅細(xì)胞表面受體區(qū)域數(shù)目較少，這些受體可能容易飽和，因此，高劑量迅速釋放可能導(dǎo)致了相當(dāng)大的rHuEPO生物利用度的喪失。劑量增加或緩慢釋放促進(jìn)rHuEPO水平較長時間保持在SC50以上，因此刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞產(chǎn)生的程度和間期增加。這一概念解釋了最近兩個臨床實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)表明SC rHuEPO在刺激紅細(xì)胞產(chǎn)生上較IV用藥更有效。盡管生物學(xué)利用度更低，延長吸收的SC用藥可以更有效的刺激RBC的產(chǎn)生。(見Kaufmann等，1998.N.Engl.J.Med.339578-83和Besarab等，1992.Am.Soc.Nephrol.21405-12.)。
圖12A和12B顯示一些劑量水平的藥效學(xué)數(shù)據(jù)是可以改變的，這表明在增加劑量的刺激程度方面的不一致性。例如，600和1200IU/kg劑量較900和1350IU/kg細(xì)胞產(chǎn)生數(shù)目有輕微的增加。然而，回到基線的方式在劑量間似乎相似?？傊?，本發(fā)明的模型捕獲了反應(yīng)的趨勢，考慮數(shù)據(jù)的可變屬性和一組參數(shù)可以正確描述所有劑量的藥效學(xué)數(shù)據(jù)。通過允許每組Ks和SC50可以改變獲得每一劑量水平更佳的數(shù)據(jù)擬合。這可能是有道理的，因?yàn)檫@些是平行的用藥組，但因此為了概括的目的，參數(shù)必須平均。
圖14顯示8種單次SC用藥劑量和刺激血紅蛋白反應(yīng)對時間曲線圖。血紅蛋白水平的變化，如果有的話，也非常微小，這可以解釋成rHuEPO濃度在7天時降至閾值極限，因此阻止了新生網(wǎng)織紅細(xì)胞向紅細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。因此網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)量在劑量至900IU/kg時增加僅引起了血紅蛋白水平的輕微增高，在那以后RBC的輕微增加也歸因于持續(xù)的高Hb水平。如Flaharty等，見上報(bào)道的這一閾值概念可以解釋在健康受試者中單獨(dú)靜脈注射至1000IU/kg劑量時，網(wǎng)織紅細(xì)胞反應(yīng)的劑量依賴增加，而血細(xì)胞計(jì)數(shù)或血紅蛋白反應(yīng)并不明顯增加。
圖15和圖16顯示網(wǎng)織紅細(xì)胞，RBC和血紅蛋白計(jì)數(shù)在多次rHuEPO SC劑量的模型產(chǎn)量。包括了兩種劑量方案的藥效學(xué)反應(yīng)。大部分時間rHuEPO濃度保持在這一域值之上，使網(wǎng)織紅細(xì)胞有機(jī)會轉(zhuǎn)變成RBC，反映了多劑量與單劑量給藥相比具有穩(wěn)定的血紅蛋白水平增加。不同的單次SC給藥的擬合和多次SC給藥的模擬表明通過使用幾次小劑量使rHuEPO濃度保持在SC50以上有助于Tib水平的持續(xù)增加，與單次應(yīng)用相同總劑量相反。在稍后的實(shí)例中，低于SC50濃度很快引起網(wǎng)織紅細(xì)胞反應(yīng)消失，更重要的是無效的血紅蛋白反應(yīng)。
總之，本發(fā)明的PK/PD模型闡明在控制rHuEPO反應(yīng)中劑量，劑量方案和給藥途徑的重要性，可以用來作為有價(jià)值的工具設(shè)計(jì)不同條件下最佳的rHuEPO劑量和再應(yīng)用時間。另外，本發(fā)明提供了應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)定做EPO治療的劑量和日程，患者因此接受最合適的方案，例如，增加的血紅蛋白和網(wǎng)織紅細(xì)胞的產(chǎn)生，或提供適合患者需要的劑量方案，例如，每星期一次或兩星期一次。
商業(yè)方法在本發(fā)明的一個特殊的實(shí)施方案中，可以使用一種與提供EPO劑量方案和銷售規(guī)定劑量EPO相關(guān)的商業(yè)方法。在一個特殊的實(shí)施方案中，方法通過本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行工作。例如，一個使用者(如一個健康的實(shí)習(xí)生如醫(yī)師或藥師)可以通過計(jì)算機(jī)終端和通過互聯(lián)網(wǎng)或其它方法進(jìn)入本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在使用者和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的聯(lián)系是非常安全的。
在實(shí)踐中，使用者可以輸入，例如，與患者相關(guān)的概況如患者的疾病狀態(tài)，紅細(xì)胞比積，血紅蛋白濃度，和其它與患者網(wǎng)織紅細(xì)胞和/或RBC計(jì)數(shù)相關(guān)的因子，如希望的或合適的網(wǎng)織紅細(xì)胞或RBC數(shù)量。然后計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以通過使用所屬計(jì)算機(jī)項(xiàng)目為患者提供一種或更多種合適的EPO劑量方案。計(jì)算機(jī)項(xiàng)目，通過使用者界面，也可以提供不同EPO或類EPO藥品的價(jià)格和花費(fèi)比較，還有，或分別，合適EPO或類EPO劑量方案。
本發(fā)明的與優(yōu)選實(shí)例相適應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以是，例如，一種增加IBM AS/400中范圍計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。然而，本領(lǐng)域的專業(yè)人員將正確評價(jià)本發(fā)明應(yīng)用的方法，本發(fā)明的設(shè)備可同等應(yīng)用于任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不管這一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的多用戶計(jì)算設(shè)備或一個單獨(dú)的用戶設(shè)備如一個個人計(jì)算機(jī)或工作平臺。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一個處理器，主存，內(nèi)存控制器，一個輔助儲存界面和一個終端界面，所有這些通過一個系統(tǒng)總線總線相互連接。注意可以在本發(fā)明的范圍之內(nèi)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行不同的修飾，添加或刪除，如添加緩存或其它外周設(shè)備。
處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算和控制功能，并且包括一個合適的中央處理器(CPU)。處理器可以包括一個單獨(dú)的整合回路，如微處理器，或包括任何合適數(shù)量的整合回路設(shè)備和/或共同完成處理器功能的電路板。處理器在它的主存內(nèi)恰當(dāng)?shù)膱?zhí)行了PK/PD模型計(jì)算機(jī)程序。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案內(nèi)，輔助儲存界面允許計(jì)算機(jī)系統(tǒng)儲存和獲得來自輔助儲存設(shè)備的信息，如磁盤(硬盤或軟盤)或光儲存設(shè)備(如CD-ROM)。一種合適的儲存設(shè)備是直接訪問的儲存設(shè)備(DASD)。DASD可以是一個軟盤驅(qū)動器，可以從軟盤上讀取程序和數(shù)據(jù)。重要指出的是雖然本發(fā)明已經(jīng)(并且將繼續(xù))在上下文中描述了全部功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但是本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員仍然認(rèn)可本發(fā)明的機(jī)制能以不同的形式作為一個程序產(chǎn)品進(jìn)行分配，而且不管特異類型的信號存儲媒介實(shí)際進(jìn)行的分布的特殊類型，本發(fā)明同樣可以應(yīng)用。信號存儲媒介的實(shí)例包括可記錄類媒介包括軟盤和CD ROMS，和和傳遞類媒介如數(shù)字和類似通訊連接，包括無線傳遞連接。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也包括一個內(nèi)存控制器，通過使用單獨(dú)的處理器，負(fù)責(zé)將來自主內(nèi)存的請求和/或通過輔助儲存界面移動至主處理器。雖然為了解釋的目的，內(nèi)存控制器仍描述為單獨(dú)的主體，本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員可以理解，實(shí)際上，內(nèi)存控制器提供的功能部分實(shí)際上駐留在與主處理器，主內(nèi)存和/或輔助存儲界面相關(guān)的電路上。
而且，本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可能包括一個終端界面，允許系統(tǒng)管理者和計(jì)算機(jī)使用者與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交流，通常通過可操作的工作平臺?？梢岳斫獗景l(fā)明同樣可以應(yīng)用于具有多處理器和多個系統(tǒng)總線的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。相似的是，雖然優(yōu)選實(shí)施方案的系統(tǒng)總線是典型的硬布線，多支路總線，任何連接意味著在計(jì)算機(jī)相關(guān)的環(huán)境中可以使用支持性雙向交流。
本發(fā)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存合適的包含了一個或多個與EPO使用PK/PD模型相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序和操作系統(tǒng)。內(nèi)存中的計(jì)算機(jī)程序的含義很寬，包括任何和所有形式的計(jì)算機(jī)程序，包括源代碼，中間代碼，機(jī)器編碼，和其他任何一個計(jì)算機(jī)程序的代表形式。這里使用的術(shù)語“內(nèi)存”指在系統(tǒng)虛擬內(nèi)存空間內(nèi)的任何存儲地址。應(yīng)該理解的是計(jì)算機(jī)程序和操作系統(tǒng)部分可能裝入指令高速緩存中讓主處理器來執(zhí)行，同時其他文件可以更好儲存至磁盤或光盤儲存設(shè)備。另外，可以理解的是主內(nèi)存可能包括根本不相同的內(nèi)存地址。
本發(fā)明的其它目的，特性和優(yōu)點(diǎn)在以下特殊實(shí)例中會變得更明顯。特殊的實(shí)例，雖然指本發(fā)明的特殊實(shí)施方案，僅僅通過例證的方法提供。因此，本發(fā)明也包括那些在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的不同的變化和修飾，從這些詳細(xì)的描述中本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員也會明白。
實(shí)例1人EPO的藥代動力學(xué)和生物學(xué)利用度本發(fā)明的下述實(shí)例提供了PK/PD數(shù)據(jù)摘要，支持40000Iu每周一次劑量方案。數(shù)據(jù)來自于文獻(xiàn)和4個RWJPRI，Raritan，NJ進(jìn)行的臨床研究。三個研究由Investigational New Drug BB-IND-2318執(zhí)行，一個研究在UK執(zhí)行。研究的主要情況見圖17。
包括在這個技術(shù)概述中的臨床藥代動力學(xué)研究見圖18A-18D，這些藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)概述見圖19。確定血清EPO濃度所用的分析方法總結(jié)如下和圖20。
臨床研究EPO-PHI-373(圖17)提供了支持40,000IU每周一次用藥方案的數(shù)據(jù)。臨床研究EPO-PHI-370(圖17)與臨床研究EPO-PHI-373設(shè)計(jì)相似。
在臨床研究EPO-PHI-370中，存在隨機(jī)化問題，在開始時血紅蛋白水平波動，且許多受試者均有鐵離子缺乏。研究地點(diǎn)的隨機(jī)化偏差導(dǎo)致了每個治療組中男性和女性不均衡分布，并造成了血紅蛋白值平均基線水平的不平衡。對血液學(xué)數(shù)據(jù)的回顧顯示，一些受試者的血紅蛋白在篩選和基線評價(jià)值之間實(shí)際上有波動。進(jìn)一步調(diào)查表明有與設(shè)備校準(zhǔn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室不一致性。為了證實(shí)本研究的陽性結(jié)果，確定應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次重復(fù)研究。臨床研究EPO-PHI-373是臨床研究EPO-PHI-370的重復(fù)研究。
臨床研究EPO-PHI-358(圖17)和EPO-PHI-359(圖17)是兩個調(diào)查劑量成比性的試驗(yàn)性研究，以獲得不同的單次和多次給藥后初步的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)資料。
體內(nèi)研究的一般分析方法概述建立并確認(rèn)了生物分析方法以支持由RWJPRI，Raritan，NJ進(jìn)行的EPO臨床實(shí)驗(yàn)。最初用于確定人血清中EPO濃度的方法是放射免疫測定(RIA)(RWJPRI研究Nos DM92001和DM96023)。這種方法成功地轉(zhuǎn)讓給PPD Development(PPD)，Richmond VA，后者是進(jìn)行輔助性臨床研究(EPO-PHI-370)分析的合同研究機(jī)構(gòu)。這種RIA方法為在PPD進(jìn)行關(guān)鍵研究(EPO-PHI-370)的分析，而與酶聯(lián)免疫吸收實(shí)驗(yàn)(ELISA)完全交叉確認(rèn)。為了檢驗(yàn)RIA和ELISA之間的可比性，由RWJPRI準(zhǔn)備了一組16個儲存的人受試者樣品，在PPD公司同時進(jìn)行ELISA和RIA分析。ELISA改善了試劑的可得性、分析時間并在不損失敏感性情況下擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)曲線的范圍。
檢測類型放射免疫測定在臨床研究EPO-PHI-358、EPO-PHI-359(在RWJPRI進(jìn)行)和EPO-PHI-370(在PPD進(jìn)行)中被用于進(jìn)行EPO的定量測定。ELISA在臨床研究EPO-PHI-373(在PPD進(jìn)行)中用來進(jìn)行EPO的定量測定。
RIA方法最初由診斷系統(tǒng)試驗(yàn)室(Diagnostic Systems Laboratories.DSL)，Webster，TX開發(fā)，用于進(jìn)行EPO的定量測定，其結(jié)果與RWJPRI方法獲得的結(jié)果進(jìn)行比較。市售的RIA是一個雙抗體的競爭性方法，采用人尿EPO的兔多克隆抗血清作為一抗，125I標(biāo)記的人尿EPO為示蹤劑。該方法遵循放射免疫測定的基本原理，即放射活性和非放射活性的抗原競爭固定數(shù)量的抗體結(jié)合位點(diǎn)。結(jié)合到抗體上的125I標(biāo)記EPO的數(shù)量與血清中存在的EPO濃度呈反比。采用加速的雙抗體聚乙二醇系統(tǒng)可以很容易和迅速地分離游離的和結(jié)合的抗原。DSL試劑盒的主要內(nèi)部改變是在標(biāo)準(zhǔn)的和形成尖峰的質(zhì)量控制樣品中用重組的人EPO代替尿EPO。在測定中使用的標(biāo)準(zhǔn)濃度是7.8、15.6、31.3、50、62.5、100和125mU/mL。這種準(zhǔn)確的方法被PPD轉(zhuǎn)接并由其驗(yàn)證。
PPD的免疫化學(xué)部證實(shí)了ELISA測定人血清中EPO濃度的有效性。ELISA是由R&D Systems公司，Minneapolis，MN開發(fā)的一種直接雙重抗體夾心測定法，以定量測定血漿或血清中的EPO濃度。用r-HuEPO特異單克隆(鼠)抗體預(yù)包被的微量滴定孔被用于捕獲EPO。結(jié)合的EPO用抗EPO多克隆(兔)抗體和辣根過氧化物酶(交聯(lián))進(jìn)行標(biāo)記。通過添加四甲基聯(lián)苯胺/緩沖的過氧化氫(底物)產(chǎn)生了最佳的信號。產(chǎn)生顏色的量與樣品或標(biāo)準(zhǔn)品中的EPO濃度成正比。R&D試劑盒主要的內(nèi)部改變是在標(biāo)準(zhǔn)的和形成尖峰的質(zhì)量控制樣品中采用內(nèi)部重組人EPO。在測定中使用的標(biāo)準(zhǔn)濃度是7.8、15.6、31.3、50、62.5、100、125和250mU/mL。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的范圍臨床研究EPO-PHI-358、EPO-PHI-359和EPO-PHI-370中使用的RIA，其標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍是用0.1mL樣品試樣的7.8至125mU/mL。RWJPRI標(biāo)準(zhǔn)曲線的精度為≤5.8％，PPD為≤10.8％。在臨床研究EPO-PHI-373中用于檢測臨床樣品的ELISA顯示在0.1mL樣品試樣中的濃度范圍是7.8至250mU/mL，精度≤5.3％。
定量的低限定量低限(LLOQ)，即可以準(zhǔn)確和精密量化的最低可測量標(biāo)準(zhǔn)濃度，在RIA和ELISA中均為7.8mU/mL。
質(zhì)量控制兩種方法的質(zhì)量控制樣品(QCs)均是以空白血清制備的，以反映研究中期望的濃度。在RWJPRI的RIA確認(rèn)過程中檢測的QC濃度是35、60、100、300、1000和2000mU/mL。在PPD的RIA確認(rèn)過程中檢測的QC濃度是100、500、2000和5000mU/mL。用于ELISA的QC濃度是7.8、20、100、500、2000和5000mU/mL。在每天的樣品分析中，至少3個水平的人血清QCs與研究樣品一起被檢測。
RWJPRI從以前的臨床研究中制備了一組16個合并的人血清樣品，PPD運(yùn)來了盲態(tài)的樣品，均進(jìn)行RIA和ELISA檢測。從兩種方法獲得的值之間計(jì)算的相對百分比差異被確定為15.8％(對于最低水平QC)或更好。
因?yàn)橐恍悠返钠谕麧舛瘸^了最高的標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度，也顯示了稀釋性線性度。在RWJPRI確認(rèn)RIA的過程中，采用一系列1∶30至1∶256倍稀釋的QC樣品建立了稀釋的線性度。在PPD，稀釋性線性度在RIA確認(rèn)過程中用QC樣品的1∶20至1∶200倍稀釋液證實(shí)，并從一個具有高濃度EPO的受試者體內(nèi)樣品的1∶20至1∶100倍稀釋液中證明。在確認(rèn)ELISA的過程中，稀釋性線性關(guān)系是采用5000mU/mL QC的1∶50-、1∶100-和1∶200倍稀釋液建立的。
回收檢測的進(jìn)行沒有樣品提取，因此不需要回收率的評價(jià)。
準(zhǔn)確度和精度在RIA中，檢測內(nèi)的準(zhǔn)確度范圍(在測定濃度和目標(biāo)濃度之間的百分比差異)在RWJPRI為102.7至127％，在PPD為95.5至100.3％。檢測間的準(zhǔn)確度范圍在RWJPRI為81.7至109.8％，在PPD為100至105.6％。在ELISA中，檢測內(nèi)準(zhǔn)確度為87.9至109.9％，檢測間的準(zhǔn)確度為83.6至116％。
在RIA中，檢測內(nèi)精度(百分比變異系數(shù))在RWJPRI為≤8.2％，在PPD為≤5.3％。檢測間精度在RWJPRI為≤15.1％，在PPD為≤7.2％。在ELISA中，檢測內(nèi)精度為≤10％，檢測間精度為≤12.9％。
穩(wěn)定性人血清中EPO的穩(wěn)定性在-20℃20個月、室溫下2小時、以及4次冷凍/融解循環(huán)中得到證明。
數(shù)據(jù)分析和可接受標(biāo)準(zhǔn)在兩種檢測中，經(jīng)確認(rèn)的4參數(shù)對數(shù)曲線被用來從標(biāo)準(zhǔn)曲線中確定未知的血清樣品EPO濃度。來自RWJPRI進(jìn)行的RIA數(shù)據(jù)被采用Micromedic軟件(ICN Biomedicals公司，Costa Mesa，CA)換算。來自PPD進(jìn)行的RIA和ELISA數(shù)據(jù)采用PPD Development Oracle 7.3專有RICORA數(shù)據(jù)庫進(jìn)行換算。當(dāng)QCs在標(biāo)定值的20％之內(nèi)、且重復(fù)試驗(yàn)的每分鐘計(jì)數(shù)之間的差異≤6％時，RIA測定是可接受的。當(dāng)QCs的準(zhǔn)確度和精度均在20％之內(nèi)時ELISA測定是可以接受的。
單個研究的總結(jié)初步探索性研究，EPO-PHI-358和EPO-PHI-359臨床研究EPO-PHI-358和臨床研究EPO-PHI-359是兩個初步的探索性研究，它們是設(shè)計(jì)用來調(diào)查皮下給藥后EPO的劑量成比性。由于研究設(shè)計(jì)上相似，來自兩個研究的數(shù)據(jù)被合并以使藥代動力學(xué)和藥效學(xué)分析的劑量范圍最大化。
臨床研究EPO-PHI-358的目的是確定單次皮下給予EPO 450-、900-、1350-或1800-IU/kg后的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)關(guān)系，并將這些資料與典型的150-IU/kg一周3次連續(xù)4周的用藥方案相比較。臨床研究EPO-PHI-359的目的是確定單次皮下給予EPO 300-、600-、1200-或2400-IU/kg的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)概況，并將這些資料與典型的600-IU/kg每周1次連續(xù)4周的用藥方案相比較。每個研究中均設(shè)有一個安慰劑組。
在兩個研究中使用的EPO劑型為40,000IU/mL，無防腐劑的磷酸鹽緩沖液中含有2.5mg/ml人血清白蛋白、5.84mg/mL氯化鈉、1.164mg/mL磷酸鈉單堿二水化物和2.225mg/mL磷酸鈉雙堿二水化物(劑型號FD-22512-000-J-45；產(chǎn)品批號5C903J；生產(chǎn)日期，1995年3月)。兩個研究中使用的安慰劑劑型是含有2.5mg/mL人血清白蛋白、5.84mg/mL氯化鈉、1.164mg/mL磷酸鈉單堿二水化物和2.225mg/mL磷酸鈉雙堿二水化物(劑型號FD-22512-000-ABX-45；產(chǎn)品批號5C902J；生產(chǎn)日期，1995年3月)的無防腐劑磷酸鹽緩沖液。
兩個研究都是開放標(biāo)記、隨機(jī)化、安慰劑對照、平行分組、單中心研究。32個健康受試者入組臨床研究EPO-PHI-358，30個受試者完成了研究并包括在PK/PD分析中。30個受試者入組并完成了臨床研究EPO-PHI-359。這兩個研究中受試者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)列在圖21中。
在600-IU/kg每周1次用藥方案中的第1至4周之間，和150-IU/kg一周3次用藥方案的第4周期間，多次收集系列血樣以進(jìn)行血清EPO測定。用于測定血清EPO的給藥前一周血樣也被收集。對于單次用藥組，用于血清EPO測定的系列血樣在4周研究期間內(nèi)采集。在4周研究期間內(nèi)同時收集測定血中網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比(％RETI)、總紅血細(xì)胞(RBC)和血紅蛋白(HEMO)的血樣。
RWJPRI，Raritan，NJ進(jìn)行了血清EPO的樣品分析。DSL生產(chǎn)、RWJPRI改良的RIA試劑盒方法被用來測定血清EPO濃度。這種方法及其確認(rèn)在第4節(jié)中描述。藥代動力學(xué)和藥效學(xué)參數(shù)通過描述統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)字總結(jié)。臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359中受試者的平均血清EPO濃度-時間曲線分別在圖22和23中顯示。
單次用藥后血清EPO濃度在第15天下降至內(nèi)源性EPO水平，而150-IU/kg一周3次用藥方案可以在整個治療過程中保持血清EPO濃度在給藥前的內(nèi)源性EPO水平之上(圖22)。本組受試者的平均給藥前內(nèi)源性EPO的濃度為14±4mIU/mL，在第四個用藥周中的第一次、第二次和第三次給藥前的平均谷濃度(用基礎(chǔ)EPO校正的)分別為19±9、48±18和52±25mIU/mL。在給藥期間血清EPO有累積，因?yàn)樵谧詈蠼o藥周的第一次、第二次和第三次給藥后，Cmax分別為128至163、141至214、和152至334mIU/mL。每周一次600-IU/kg的用藥方案可以在一個用藥周中將血清EPO水平維持在給藥前內(nèi)源性EPO水平之上，直至5到6天(圖23)。這些受試者的平均給藥前內(nèi)源性EPO水平為13±3mIU/mL，平均穩(wěn)態(tài)EPO谷濃度(用基礎(chǔ)EPO校正的)為11±5mIU/mL。
這個劑量方案獲得了較150-IU/kg一周3次劑量方案更高的Cmax，盡管給藥前谷濃度接近內(nèi)源性EPO水平。在600-IU/kg每周1次方案的第1周和第4周期間，Cmax值的范圍分別是1203至2148、920至1489mIU/mL。藥代動力學(xué)和藥效學(xué)參數(shù)值的均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差列于圖24。
在平均Cmax和劑量之間存在線性關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)為0.982(圖25)，表明EPO從注射部位的吸收率不依賴劑量。另一方面，在AUC和劑量之間的關(guān)系是曲線性的，清除率(CL/F)隨劑量增加而下降(圖26)。
在4周研究期間內(nèi)網(wǎng)織紅細(xì)胞平均百分比-時間曲線在圖27中顯示。單次和多次用藥，血中網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比均在給藥后大約第10天達(dá)到其最大值。單次用藥后血中網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比在第15天降至給藥前基礎(chǔ)值，而兩個多次劑量方案(150IU/kg一周3次和600IU/kg每周1次)使用后的血中網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比則直到第30天仍很好地維持在給藥前的基礎(chǔ)值之上。這種觀察結(jié)果并不意外，因?yàn)榫W(wǎng)織紅細(xì)胞期中細(xì)胞的正常壽命在骨髓中大約為3.5天，在血循環(huán)中為1到2天(Hillman，見前)。EPO通過與其在骨髓中的靶紅系祖細(xì)胞，集落形成單位紅系(CFU-E)和爆發(fā)性形成單位紅系(BFU-E)(Dessypris等，1984，Br.J.Haematol.，56295-306和Wu等，1995，Cell，8359-67)，上的特異性細(xì)胞表面受體結(jié)合而發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。這些紅系祖細(xì)胞最后成熟成為網(wǎng)織紅細(xì)胞，然后釋放進(jìn)血循環(huán)。從這兩個研究中的數(shù)據(jù)表明通過單次使用EPO刺激產(chǎn)生的網(wǎng)織紅細(xì)胞在血循環(huán)中出現(xiàn)大約在7到10天。因網(wǎng)織紅細(xì)胞在血循環(huán)中的壽命為1到2天，可以期望通過單次給藥刺激產(chǎn)生的網(wǎng)織紅細(xì)胞在第15天從血循環(huán)中消失。因此，網(wǎng)織紅細(xì)胞的持續(xù)產(chǎn)生需要血清中EPO持續(xù)地(如在150-IU/kg一周3次劑量方案后)或間斷地(如在600-IU/kg每周1次劑量方案后)維持在內(nèi)源性EPO濃度之上。
對于單次給藥的數(shù)據(jù)，隨著EPO平均AUC(AUC(第0-29天))的增加(血清EPO濃度用給藥前EPO水平校正，AUC值按4周時間計(jì)算)，網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的平均AUC(AUC[未校正的網(wǎng)織紅細(xì)胞])有增加的趨勢。與單次給藥的相似AUC值(第0-29天)數(shù)據(jù)相比，多次給藥數(shù)據(jù)具有較高的平均AUC值(未校正的網(wǎng)織紅細(xì)胞)。因此，數(shù)據(jù)提示EPO多次給藥較單次給藥更有效地刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞的產(chǎn)生。
盡管有EPO AUC相關(guān)的網(wǎng)織紅細(xì)胞產(chǎn)生增加，但在單次劑量給藥后血紅蛋白水平?jīng)]有明顯的增加。在單次劑量給藥后沒有產(chǎn)生血紅蛋白水平增加的原因目前尚不明確。另一方面，兩個多劑量方案均能使血紅蛋白水平穩(wěn)定的增加，而且兩個多劑量方案中血紅蛋白從基線上改變的方式是相似的(圖28)。
總之，從這個研究中的結(jié)果顯示，對EPO的藥物學(xué)反應(yīng)是劑量和劑量方案的函數(shù)。皮下給藥后EPO的吸收率不依賴于劑量。EPO的清除率是劑量依賴性的，隨劑量的增加而降低。對于單次給藥，隨AUC(第0-29天)有反應(yīng)(AUC[未校正的網(wǎng)織紅細(xì)胞])增加的趨勢。持續(xù)的藥物學(xué)反應(yīng)需要EPO血清濃度持續(xù)地(如150-IU/kg一周3次劑量方案后)或間斷地(如600-IU/kg每周1次劑量方案后)維持在內(nèi)源性EPO水平之上。
臨床研究EPO-PHI-370
本研究的主要目的是評價(jià)150IU/kg一周3次或40,000IU每周1次給藥后，EPO的藥代動力學(xué)概況，并用血紅蛋白作為臨床效果的指標(biāo)證明兩種劑量方案產(chǎn)生相似的臨床效果。第二個目的是評價(jià)150IU/kg一周3次或40,000IU每周1次給藥后EPO的藥效學(xué)概況，并比較兩個EPO劑量方案間的耐受性和安全性參數(shù)。
在本研究中使用的EPO被制成裝于一次性瓶中的無菌、無色、無防腐劑，檸檬酸鹽緩沖的溶液。EPO 10,000IU/mL(制劑號FD-22512-000C-45，產(chǎn)品批號D000123)用于150-IU/kg一周3次上臂注射，EPO40,000IU/mL(制劑號FD-22512-000 AC-45，產(chǎn)品批號D000175)用于40,000-IU每周一次上臂注射。
這是一個在49個健康受試者(49個入組并進(jìn)行安全性分析；46個完成研究并進(jìn)行PK/PD分析)中進(jìn)行的單中心、開放標(biāo)記、平行設(shè)計(jì)、隨機(jī)化的研究。受試者被隨機(jī)分入兩個治療組，按照標(biāo)準(zhǔn)的癌癥方案(150IU/kg皮下一周3次)或每周固定劑量方案(40,000IU皮下每周一次)使用EPO 4周。在第1、8、15天給藥前和第4周期間抽取血樣以測定血清EPO濃度。在基準(zhǔn)日(第1天)和4周研究期間的特定時間點(diǎn)也抽取血樣以測定網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白和總紅血細(xì)胞計(jì)數(shù)。
在46個作PK/PD分析的受試者中，24個受試者(9個男性和15個女性)入組150-IU/kg一周3次上臂注射，22個受試者(14個男性和9個女性)入組40,000IU每周一次，上臂注射。這些受試者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)和及基礎(chǔ)血紅蛋白列于圖29。
血清EPO的樣品分析在PPD Development，Richmond，VA進(jìn)行。一個由DSL生產(chǎn)、RWJPRI改良的RIA試劑盒方法被用來確定血清中的EPO濃度。
本研究的樣本大小不是出于統(tǒng)計(jì)學(xué)的考慮。藥效學(xué)參數(shù)的主要統(tǒng)計(jì)指標(biāo)由處理組和天提供；計(jì)算均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)、變動范圍和標(biāo)準(zhǔn)誤。為了比較150IU/kg一周3次和40,000IU每周一次用藥后EPO的藥效學(xué)概況，數(shù)據(jù)接受適合二元配置的方差模型分析，目的PD參數(shù)(網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白和總紅血細(xì)胞計(jì)數(shù)的對數(shù)變換AUC)之一作為因變量，處理、性別和按處理的性別作為固定效應(yīng)。由于發(fā)現(xiàn)按處理的性別的交互作用對所有三個參數(shù)都不顯著，數(shù)據(jù)應(yīng)用無交互作用項(xiàng)的簡化模型，處理和性別效應(yīng)采用殘差項(xiàng)在5％水平進(jìn)行檢驗(yàn)。每周40,000IU與150IU/kg一周3次的均數(shù)比和女性與男性的均數(shù)比采用來自ANOVA模型的幾何最小平方法進(jìn)行估算。
在4周研究期間150-IU/kg一周3次和40,000-IU每周一次組的平均血清EPO濃度-時間曲線(未用給藥前內(nèi)源性EPO水平校正)在圖30中顯示。
在4周的150-IU/kg一周3次劑量方案中，EPO血清峰濃度(用基礎(chǔ)EPO校正的)的范圍從78到447mIU/mL(平均Cmax＝191±100mIU/mL)至谷濃度7.9到88mIU/mL(平均谷濃度(Cmin)＝39±18mIU/mL)。在4周的40,000-IU每周1次劑量方案中，EPO血清峰濃度(用基礎(chǔ)EPO校正的)的范圍從197到1992mIU/mL(平均Cmax＝785±427mIU/mL)，且在9至24小時之間的時間內(nèi)達(dá)到(平均tmax＝18±5小時)，然后呈多指數(shù)地降至谷水平，在用藥周結(jié)束時的第29天，谷水平范圍從低于分析方法的定量限(7.8mIU/mL)至44IU/mL(在第29天的平均谷濃度＝19±10mIU/mL)。在4周研究過程中平均Cmin為13±9mIU/mL。兩個劑量方案的終末相似乎是平行的，150-IU/kg一周3次和40,000IU每周一次劑量方案的平均半衰期值分別為31.8±13.4(N＝13)和39.3±7.1(N＝3)小時。
均數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)差)(％CV)藥代動力學(xué)參數(shù)值列于圖31。
40,000-IU每周1次劑量方案相對于150-IU/kg一周3次劑量方案獲得的生物利用度用下面的公式計(jì)算 平均體重采用完成研究的受試者的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
40,000IU每周1次劑量方案相對150-IU/kg一周3次劑量方案的EPO生物利用度為176％。
網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比和血紅蛋白濃度從基線的平均變化對應(yīng)研究日的線圖分別見圖32和圖33。平均藥效學(xué)參數(shù)值(用基礎(chǔ)值校正的)見圖34。盡管40,000IU每周1次劑量方案的血清EPO AUC大于150-IU/kg一周3次劑量方案，但兩個劑量方案的藥效學(xué)反應(yīng)是相似的。雖然40,000IU每周1次劑量方案的網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比AUC有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義地高于150-IU/kg一周3次劑量方案(P＜0.05)，但兩個劑量方案間在血紅蛋白AUC和紅血細(xì)胞AUC上沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。男性和女性受試者之間網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比AUC、血紅蛋白AUC和紅血細(xì)胞AUC沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
在1個月研究過程中，血紅蛋白和總紅血細(xì)胞改變的時間情況在兩個劑量方案間是相似的，盡管血清中EPO暴露(即AUC
)有差異且40,000-IU每周1次劑量方案產(chǎn)生更高的網(wǎng)織紅細(xì)胞(如通過曲線下面積進(jìn)行測量的)。在1個月的研究過程中，兩個劑量方案的血紅蛋白和總紅血細(xì)胞的AUC是相似的。在本研究中男性和女性的藥效學(xué)反應(yīng)沒有差異。
雖然本研究的數(shù)據(jù)表明150-IU/kg一周3次和40,000-IU每周一次劑量方案后的血紅蛋白反應(yīng)是相似的，兩種劑量方案可以互換使用，但存在著隨機(jī)化問題，在進(jìn)入研究時血紅蛋白水平波動，且許多受試者在開始時存在鐵缺乏(如轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和值所示)。在研究地點(diǎn)隨機(jī)化上的失誤導(dǎo)致每個處理組間男性和女性分布的不均衡，引起平均基礎(chǔ)血紅蛋白值的不平衡。為了恰當(dāng)?shù)淖C明本研究的陽性結(jié)果，確定將進(jìn)行一次重復(fù)的研究(臨床研究EPO-373)。
臨床研究EPO-PHI-373本研究的第一目的是評價(jià)150IU/kg一周3次或40,000-IU每周一次用藥后EPO的藥代動力學(xué)概況，并證明兩種劑量方案產(chǎn)生相似的臨床效果。第二個目的是檢測150-IU/kg一周3次或40,000-IU每周一次用藥后EPO的藥效學(xué)概況，并比較兩個EPO劑量方案之間的耐受性和安全性參數(shù)。
在本研究中使用的EPO被制成裝于一次性瓶中的無菌、無色、無防腐劑、磷酸鹽緩沖的溶液。EPO 10,000IU/mL(制劑號FD-22512-000-T-45，產(chǎn)品批號99KS077)用于150-IU/kg一周3次上臂注射，EPO 40,000IU/mL(制劑號FD-22512-000-AA-45，產(chǎn)品批號99KS091)用于40,000-IU每周一次上臂注射。
這是一個在36個健康受試者(36個入組并進(jìn)行安全性分析；34個完成研究并進(jìn)行PK/PD分析)中進(jìn)行的單中心、開放標(biāo)記、平行設(shè)計(jì)、隨機(jī)化的研究。受試者被隨機(jī)分為兩個處理組，按照標(biāo)準(zhǔn)的癌癥方案(150IU/kg皮下一周3次)或每周固定劑量方案(40,000IU皮下每周一次)使用EPO4周。在第1、8、15天給藥前和第4周期間抽取血樣以測定血清EPO濃度。在基準(zhǔn)日(第1天)和4周研究期間的特定時間點(diǎn)也抽取血樣以測定網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白和總紅血細(xì)胞計(jì)數(shù)。
在34個作PK/PD分析的受試者中，17個受試者(9個男性和8個女性)入組150-IU/kg一周3次上臂注射，17個受試者(9個男性和8個女性)入組40,000-IU每周一次上臂注射。這些受試者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)及其基礎(chǔ)血紅蛋白列于圖35。
由R&D Systems公司(R&D)，明尼阿波利斯，MN生產(chǎn)的，PWJPRI改良的，并在PPD Department，Richmond，VA與最初的RIA試劑盒交叉驗(yàn)證的一個ELISA試劑盒被用來測定血清中EPO的濃度。
本研究的樣本大小不是出于統(tǒng)計(jì)學(xué)的考慮。藥效學(xué)參數(shù)的主要統(tǒng)計(jì)指標(biāo)由處理組和天提供；計(jì)算均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)、變動范圍和標(biāo)準(zhǔn)誤。為了比較150IU/kg一周3次和40,000IU每周一次用藥后EPO的藥效學(xué)概況，數(shù)據(jù)接受適合二元配置的方差模型分析，目的PD參數(shù)(網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白和總紅血細(xì)胞計(jì)數(shù)的對數(shù)變換AUC)之一作為因變量，處理、性別和按處理的性別作為固定效應(yīng)。由于發(fā)現(xiàn)按處理的性別的交互作用對所有三個參數(shù)都不顯著，數(shù)據(jù)應(yīng)用無交互作用項(xiàng)的簡化模型，處理和性別效應(yīng)采用殘差項(xiàng)在5％水平進(jìn)行檢驗(yàn)。每周40,000IU與150IU/kg一周3次的均數(shù)比和女性與男性的均數(shù)比采用來自ANOVA模型的幾何最小平方法進(jìn)行估算。
在4周研究期間150-IU/kg一周3次和40,000-IU每周一次組的平均血清EPO濃度-時間曲線(未用給藥前內(nèi)源性EPO水平校正)在圖36中顯示。
在4周的150-IU/kg一周3次劑量方案中，EPO血清峰濃度(用基礎(chǔ)EPO校正的)的范圍從75到284mIU/mL(平均Cmax＝143±54mIU/mL)至谷濃度范圍從低于分析方法的定量限(7.8mIU/mL)至40IU/mL(平均谷濃度(Cmin)＝18±9mIU/mL)。在4周的40,000-IU每周1次劑量方案中，EPO血清濃度(用基礎(chǔ)EPO校正的)在1至24小時之間(平均tmax＝16±8小時)的時間內(nèi)達(dá)到峰濃度(平均Cmax＝861±445mIU/mL)，然后呈多指數(shù)地降至谷水平，在用藥周結(jié)束時的第29天，谷水平范圍從低于分析方法的定量限(7.8mIU/mL)至5.9IU/mL(在第29天的平均谷濃度＝2.0±1.5mIU/mL)。在4周研究過程中平均Cmin為3.8±4.3mIU/mL。兩個劑量方案的終末相似乎是平行的，150-IU/kg一周3次和40,000IU每周一次劑量方案的平均半衰期值分別為19.4±8.1(N＝9)和15.0±6.1(N＝9)小時。
平均(標(biāo)準(zhǔn)差)(％CV)藥代動力學(xué)參數(shù)值列于圖37。
40,000-IU每周1次劑量方案相對于150-IU/kg一周3次劑量方案獲得的生物利用度用下面的公式計(jì)算 平均體重采用完成研究的受試者的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
40,000IU每周1次劑量方案相對150-IU/kg一周3次劑量方案的EPO生物利用度為239％。
網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白濃度和總紅血細(xì)胞從基線的平均變化對應(yīng)研究日的線圖分別見圖38、39和40。
平均藥效學(xué)參數(shù)值(用基礎(chǔ)值校正的)見圖41。盡管40,000IU每周1次劑量方案的血清EPO AUC大于150-IU/kg一周3次劑量方案，但兩個劑量方案的藥效學(xué)反應(yīng)是相似的。兩種劑量方案之間在網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的AUC、血紅蛋白AUC和紅血細(xì)胞的AUC上沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。男性和女性受試者之間網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比AUC上沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。但是，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上女性的血紅蛋白AUC和紅血細(xì)胞AUC較男性高(分別是p＝0.038和0.042)。這些差異在臨床上不明顯。
在1個月研究的過程中，網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白和總紅血細(xì)胞改變的時間情況在兩個劑量方案間是相似的，盡管血清中EPO暴露(就AUC
而言)有差異。另外，在1個月研究過程中兩個劑量方案之間在網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比AUC、血紅蛋白AUC和總紅血細(xì)胞AUC上沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)的顯著差異(P＞0.05)。在本研究中男性和女性受試者之間藥效學(xué)反應(yīng)沒有差異。本研究的數(shù)據(jù)表明150-IU/kg一周3次和40,000-IU每周一次劑量方案后的血紅蛋白反應(yīng)是相似的，因此證實(shí)兩種劑量方案可被互換使用。
總之，使用150-IU/kg一周3次和40,000-IU每周一次劑量方案后在血清中EPO的總暴露量有所期望的不同。血紅蛋白反應(yīng)是相似的，因而證實(shí)了兩種劑量方案可被互換使用。因此，本研究顯示可以使用一周一次的EPO劑量方案。這個方案克服了常用劑量方案有關(guān)的缺點(diǎn)。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，40,000IU的劑量是根據(jù)這些臨床研究來考慮的。本發(fā)明也考慮了兩周一次的劑量方案，如，以80,000至120,000IU的EPO劑量。在特殊的實(shí)施方案中，使用了兩周一次的EPO劑量方案。
結(jié)果靜脈給藥后藥代動力學(xué)健康志愿者或腎功能不全的患者靜脈給藥后，r-HuEPO以與血漿容積相當(dāng)?shù)娜莘e分布，血漿濃度以平均4至11.2小時的半衰期范圍衰減，曾有報(bào)道重復(fù)給藥后半衰期將縮短(Macdougall等，1991，Clin.Pharmacokinet.，2099-113)。在健康受試者靜脈單次給予50至1000IU/kg劑量后，Cmax和AUC值與劑量成比例的增加(Flaharty等，1990，Clin，Pharmacol.Ther.，47557-64)，有報(bào)道在健康受試者單次靜脈彈丸樣給予10-、100-和500-IU/kg劑量后清除率(CL)與劑量無關(guān)，其平均值分別為5.89±1.53、7.02±1.14和6.88±1.19mL/h/kg(Veng-Pendersen等，1995，J.Pharma.Sci.84(6)760-767)。但是，也有報(bào)道在健康受試者單次靜脈給予10-IU/kg(13.1mL/h/kg)劑量后的清除率較單次靜脈內(nèi)給予100和500IU/kg劑量高(各自的CL＝7.9和6.2mL/h/kg)(Widness等，1996，J.Appl.Physiol.，80(1)140-148)。
皮下給藥后的藥代動力學(xué)來自臨床研究EPO-PHI-358、EPO-PHI-359、EPO-PHI-370和EPO-PHI-373的皮下給藥后藥代動力學(xué)參數(shù)的總結(jié)見圖42。
在單次或每周一次皮下給藥后，血清EPO濃度在9至36小時時間(tmax)范圍內(nèi)達(dá)到峰值。不同的單劑量給藥的平均tmax是相似的，范圍是15.6±5.8至28.8±7.8小時。在平均Cmax和劑量之間存在線性關(guān)系(相關(guān)系數(shù)＝0.982)，表明EPO從注射部位的吸收率與劑量無關(guān)。另一方面，AUC與劑量之間的關(guān)系是一個曲線關(guān)系，清除率(CL/F)隨著劑量的增加而降低(Cheung等，1998，Clin.Pharmacol.Ther，64412-423)。臨床研究EPO-PHI-373和EPO-PHI-370的數(shù)據(jù)表明150-IU/kg一周3次劑量方案的CL/F較40,000-IU每周一次劑量方案高，來自臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359的數(shù)據(jù)表明150-IU/kg一周3次劑量方案的CL/F較600-IU/kg每周一次劑量方案高。
如圖42所示，皮下給藥后EPO以較靜脈給藥后更慢的速率衰減。單次皮下給予300至2400IU/kg劑量后的半衰期值范圍為15.9至221小時，在150-IU/kg一周3次和40,000-IU每周一次劑量方案后平均半衰期值分別為19.4±8.1和15.0±6.1。在研究的劑量范圍內(nèi)半衰期值與劑量無關(guān)。與靜脈給藥相比，皮下給藥后觀察到的較長的半衰期值可能反映了從皮下組織吸收的半衰期。
單劑量給藥后血清EPO濃度在第15天降至內(nèi)源性EPO水平(較低劑量更早)，而150-IU/kg一周3次劑量方案則可以在整個治療期間維持血清EPO濃度在給藥前內(nèi)源性EPO水平之上(Cheung，見上)。每周一次600IU/kg/mL劑量方案和40,000IU每周一次方案可在一個用藥周內(nèi)將血清EPO濃度維持在給藥前內(nèi)源性EPO水平之上達(dá)5至6天(Cheung，見上)。這些每周一次的劑量方案較150-IU/kg一周3次劑量方案獲得了更高的Cmax，盡管給藥前的谷濃度接近內(nèi)源性EPO水平。
皮下給藥后EPO的藥效學(xué)在單次(300至2400IU/kg)或多次(150IU/kg一周3次，600IU/kg每周一次，或40,000IU每周一次)皮下給予EPO后，網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比在第3至4天開始增加。單次給藥后網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比在第6至12天(Cheung，見前)達(dá)到其最大值，而多次給藥后網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比達(dá)到最大值的時間范圍從第8天至最后血樣采集點(diǎn)的第29天(Cheung，見前)。所有的多次劑量方案刺激中度的、但是持續(xù)的網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比增加(大約2至7％)，其值在第22至29天之間仍維持在給藥前的基礎(chǔ)值之上，而單次給藥后網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比在第15至22天降至基礎(chǔ)值(Cheung，見前)。
網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比改變(從基線開始)的平均AUC[AUC(RETI)]和EPO平均AUC(用給藥前內(nèi)源性EPO水平校正的)[AUC(第0-29天)]之間的關(guān)系顯示于臨床研究EPO-PHI-358、EPO-PHI-359的數(shù)據(jù)在圖43中，臨床研究EPO-PHI-370和EPO-PHI-373的數(shù)據(jù)在圖44中。從基線開始的網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的改變和EPO的AUC值在4周期間均進(jìn)行計(jì)算。由于網(wǎng)織紅細(xì)胞樣品的采集時間不同，臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359的AUC(RETI)值不能與臨床研究EPO-PHI-370和EPO-PHI-373相比較。臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359的采樣程序次數(shù)較少，AUC(RETI)值可能被低估了。來自l臨床研究EPO-PHI-358和EPO-PHI-359的數(shù)據(jù)表明，對于單次給藥數(shù)據(jù)，隨著EPO平均AUC(第0-29天)的增加，平均AUC(RETI)有增加的趨勢?；谂R床研究EPO-PHI-370和EPO-PHI-373數(shù)據(jù)的多次劑量方案，隨著EPO平均AUC(第0-29天)的增加，平均AUC(RETI)也有增加的趨勢。
在1個月中，150-IU/kg一周3次方案給予的總EPO量為1800IU/kg，600-IU/kg每周1次方案給予的大約為2400IU/kg。雖然 150-IU/kg一周3次方案較1800-IU/kg的單次劑量方案有較小的EPO AUC(第0-29天)，但它們具有相似的平均AUC(RETI)值。相似地，600-IU/kg每周1次方案較2400-IU/kg單次劑量方案有較小的EPO AUC(第0-29天)值，但他們也有相似的平均AUC(RETI)值。因此多次給藥后的EPO(每單位AUC暴露)較單次給藥后更有效地產(chǎn)生網(wǎng)織紅細(xì)胞。
盡管有EPO AUC相關(guān)的網(wǎng)織紅細(xì)胞產(chǎn)生增加，但在單次給藥后血紅蛋白沒有明顯的增加。另一方面，多次劑量方案可以引起血紅蛋白的穩(wěn)定增加，血紅蛋白增加的模式在150-IU/kg一周3次和40,000IU每周1次劑量方案之間是相似的，正如在關(guān)鍵的臨床研究EPO-PHI-373(圖45)和支持性的臨床研究EPO-PHI-370(圖46)中證明的，在150-IU/kg一周3次和600-IU/kg每周1次方案之間是相似的，如在試驗(yàn)性的臨床研究EPO-PHI-359和EPO-PHI-359中所示的。在單次給藥后血紅蛋白反應(yīng)的缺乏目前還不了解。對此有兩種可能的解釋單次給藥后網(wǎng)織紅細(xì)胞的增加(在2400-IU/kg單次給藥后網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的最大增加＝6.6％)可能維持時間不夠長以導(dǎo)致任何實(shí)質(zhì)上的血紅蛋白增加；曾有假設(shè)幼稚紅細(xì)胞的生存依賴于血循環(huán)中EPO的持續(xù)存在(Alfrey等，1997，The Lancet，3491389-1390)。單次給藥后網(wǎng)織紅細(xì)胞在6至12天的時間范圍內(nèi)達(dá)到峰值，直到第15天時回到給藥前水平。在血循環(huán)中網(wǎng)織紅細(xì)胞期的細(xì)胞壽命大約為1至2天(Hillman等，1967，Sem Haematol.，4(4)327-336)。
因此，可以預(yù)測在用藥后大約7至14天幼稚紅細(xì)胞出現(xiàn)在血循環(huán)中。在那時，單次給藥后的EPO濃度處于內(nèi)源性水平，就可能由于血循環(huán)中缺乏足夠的EPO以維持它們的存活而導(dǎo)致幼稚紅細(xì)胞的死亡。另一方面，EPO濃度在一周3次劑量方案后持續(xù)地或每周一次劑量方案后間斷地保持在內(nèi)源性水平之上，因此幼稚紅細(xì)胞的生存得以維持，導(dǎo)致研究過程中血紅蛋白的持續(xù)升高。
所以，為了維持大量由于藥物產(chǎn)生的幼稚紅細(xì)胞的生存，血清EPO濃度必須在內(nèi)源性水平之上。
結(jié)論總之，來自這4個在健康受試者中的I期研究數(shù)據(jù)表明，在人體皮下給藥后EPO的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)是非線性的。來自這些研究的數(shù)據(jù)也清楚地顯示，150-IU/kg一周3次劑量方案產(chǎn)生了與40,000-IU每周一次劑量方案相似的血紅蛋白反應(yīng)，因此證實(shí)兩個劑量方案可被互換使用。據(jù)此，EPO以大約40,000IU/kg每周一次，連續(xù)使用兩周。EPO的首次給藥加速了從紅細(xì)胞祖細(xì)胞產(chǎn)生網(wǎng)織紅細(xì)胞。EPO的第二次給藥與患者網(wǎng)織紅細(xì)胞藥效學(xué)概況相一致。第二劑量EPO可在初次給藥后6-10天給予，優(yōu)選在首次EPO給藥后網(wǎng)織紅細(xì)胞濃度達(dá)峰值時給予。
實(shí)例2給予150IU/kg一周3次和40,000IU每周一次后EPO PK/PD概況的評價(jià)在特定的適應(yīng)征中，如癌癥，受試者接受α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次。因此，改變目前公認(rèn)的用藥時間表為一個更方便的(即，每周一次或每2周一次)用藥時間表和方案仍是一個重要的目標(biāo)。較少次數(shù)的用藥將改善使用者的接受度和易用性。
α型紅細(xì)胞生成素多次劑量方案的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)特性已經(jīng)在前面的實(shí)例中(EPO-PHI-358和EPO-PHI-359)詳細(xì)說明。數(shù)據(jù)提示150IU/kg一周3次和600IU/kg每周1次的劑量方案具有相似的藥效學(xué)反應(yīng)(如，血紅蛋白升高)。因此，α型紅細(xì)胞生成素可能地以每周每公斤的劑量給藥。由于對于一個70公斤的人來說，600IU/kg等于42,000IU，進(jìn)行了本研究以證明固定的40,000IU每周一次的劑量方案與公認(rèn)的150IU/kg一周3次劑量方案產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)乃幮W(xué)反應(yīng)。
本研究的第一目的是評價(jià)150IU/kg一周3次或40,000IU每周一次給藥后α型紅細(xì)胞生成素的藥代動力學(xué)概況，并證明兩種劑量方案產(chǎn)生相似的臨床效果。
第二個目的是評價(jià)150IU/kg一周3次或40,000IU每周一次給藥后α型紅細(xì)胞生成素的藥效學(xué)概況，并比較α型紅細(xì)胞生成素兩個劑量方案之間的耐受性和安全性參數(shù)。
36個健康成人志愿者(18個男性和18個女性)入組此開放標(biāo)記、平行設(shè)計(jì)、隨機(jī)化、單中心研究。受試者在18至45歲之間，血紅蛋白水平對女性包含在12.0至14.0g/dl之間，對男性包含在13.0至14.0g/dl之間。受試者根據(jù)包含和排除的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究資格的篩選，并隨機(jī)分進(jìn)兩個處理組中的一組。第一組接受150IU/kg一周3次皮下注射EPO的標(biāo)準(zhǔn)癌癥方案4周。第二組接受固定劑量方案，40,000IUα型紅細(xì)胞生成素皮下注射每周一次4周。
在研究過程中，受試者每天接受口服鐵補(bǔ)充劑(兩粒Ferro-Grad膠囊，每粒含105mg元素鐵)。
在研究過程中，在基準(zhǔn)時間和特定時間點(diǎn)抽取血樣以測定血清紅細(xì)胞生成素濃度，全血細(xì)胞計(jì)數(shù)(CBC)，包括網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比，血紅蛋白濃度和血球壓積。安全性評價(jià)根據(jù)處理-出現(xiàn)不良事件的發(fā)生率和類型、臨床實(shí)驗(yàn)室檢查(血液學(xué)和化學(xué))的改變、生命體征測量和物理檢查的結(jié)果。另外，在研究中監(jiān)測了血清鐵、計(jì)算的轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度和鐵蛋白濃度。
安全性根據(jù)處理-出現(xiàn)不良事件的發(fā)生率和嚴(yán)重性、以及物理檢查、生命體征測量和實(shí)驗(yàn)室參數(shù)從研究前的改變。
在所有受試者開始研究后修改了草案。修改闡明了包含和排除標(biāo)準(zhǔn)、伴隨的治療、實(shí)驗(yàn)室參數(shù)、尿分析、生命體征測量和40,000IU每周一次組的劑量方案。
隨機(jī)分到150IU/kg一周3次組的3個受試者和40,000IU每周一次組的一個受試者，其血紅蛋白入組標(biāo)準(zhǔn)多少超過包含/排除標(biāo)準(zhǔn)特定的限制(14.0g/dL)，但仍被包含在研究中。150IU/kg一周3次組中的2012、2015和2016受試者的篩選血紅蛋白為14.1g/dL；40,000IU每周一次組中的2018受試者的篩選血紅蛋白為14.2g/dL。40,000IU每周一次組中的4個受試者的篩選鐵蛋白值低于排除標(biāo)準(zhǔn)特定的45ng/mL限制受試者1006的篩選值為40ng/mL，受試者1010的篩選值為43ng/mL，受試者1015和2011的篩選值為44ng/mL。每個處理組中一個受試者(150IU/kg組中的2015受試者和40,000IU組中的2014受試者)的篩選轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和值為19％，略低于≥20％的包含標(biāo)準(zhǔn)。受試者2002(40,000IU)的體重超過草案包含標(biāo)準(zhǔn)中對其身高所允許的最大值0.1公斤。另外，受試者2016(150IU/kg一周3次)在開始α型紅細(xì)胞生成素治療前服用草藥安眠藥片4天。
研究藥物的資料α型紅細(xì)胞生成素被制成裝于一次性瓶中的無菌、無色、無防腐劑、磷酸鹽緩沖的溶液。本研究使用市售產(chǎn)品，并有商業(yè)標(biāo)記。α型紅細(xì)胞生成素10,000IU/mL溶液的制劑號FD 22512-000-T-45，產(chǎn)品批號99KS077，α型紅細(xì)胞生成素40,000IU/mL溶液的制劑號FD 22512-000-AA-45，產(chǎn)品批號99KS091。
劑量和給藥受試者至少在第一天給予研究藥物前12小時進(jìn)入研究者單位。受試者在第一天用藥前至少禁食10小時；水隨意飲用。受試者隨機(jī)分配，并接受如下兩個研究用藥中的一個

對于用藥組1，對于一個70公斤受試者的注射容積大約為1.0毫升。
對于用藥組2，注射容積準(zhǔn)確地為1毫升。
如果在治療期間的任何時候，任何受試者的血紅蛋白等于或超過18.0g/dL，則采集第二份樣品以證實(shí)首次結(jié)果。如果證實(shí)，進(jìn)行放血術(shù)以降低血紅蛋白水平；最初，要抽出1單位血。一旦受試者穩(wěn)定，則再次測定血紅蛋白。如果血紅蛋白仍然為18.0g/dL或更高，就再抽出0.5至1單位血，并測量血紅蛋白。任何進(jìn)行放血的受試者將中止α型紅細(xì)胞生成素的治療，并進(jìn)行所需的完整評價(jià)和程序。
10,000IU/mLα型紅細(xì)胞生成素制劑用于組1(標(biāo)準(zhǔn)癌癥方案)，40,000IU/mLα型紅細(xì)胞生成素制劑用于組2(每周固定劑量方案)。
伴隨的治療受試者被通知在研究藥物首次用藥前兩周開始至此后的整個研究過程中，不要服藥(處方藥、非處方藥(OTC)、草藥或“天然藥”)。在有頭疼或感冒樣癥狀時，可以使用對乙酰氨基酚。如果必須使用任何藥物，要記錄在適當(dāng)?shù)牟±龍?bào)告表(CRF)和原始資料文件上。
在研究過程中，受試者每天口服鐵補(bǔ)充劑(兩粒Ferro-Grad膠囊，每粒含105mg元素鐵)。
研究評價(jià)時間和事件表研究被分為三個階段篩選、處理和完成/早期撤出。在篩選階段評價(jià)受試者的資格(在給予研究藥物兩周內(nèi)進(jìn)行的程序)。受試者被隨機(jī)分配進(jìn)兩個治療組中的一個，然后進(jìn)入處理階段。受試者在第1天給予研究藥物前至少12小時收留進(jìn)診所，在用藥后繼續(xù)收留至少24小時，直至完成所有的檢測。受試者在第一天用藥之前至少禁食10小時，但隨意地飲水。處理階段由給予研究藥物組成(150IU/kg一周3次組在第1、3、5、8、10、12、15、17、19、22、24和26天用藥，40,000IU每周1次組在第1、8、15和22天用藥)。在第22天，第二個監(jiān)護(hù)期開始于給予α型紅細(xì)胞生成素后，并持續(xù)至用藥后至少144小時。在28天處理階段，對所有受試者以定期的間隔進(jìn)行藥代動力學(xué)、藥效學(xué)和安全性參數(shù)評價(jià)。研究完整評價(jià)和程序在第29天，或在從研究中早期撤出時進(jìn)行。
藥代動力學(xué)評價(jià)樣品收集和處理每個2.5毫升的靜脈血樣通過直接靜脈穿刺收集在真空管中用于測定血清紅細(xì)胞生成素濃度，150IU/kgα型紅細(xì)胞生成素一周3次組(組1)的采血時間點(diǎn)如下第1天在研究藥物開始給藥前30、20和10分鐘。
第8和15天在用藥前即刻。
第22和24天用藥前即刻，和用藥后0.5、3、6、9、12、15、18、24、30和36小時。
第26天用藥前即刻，和用藥后0.5、3、6、9、12、15、18、24、36、48和72小時。
測定40,000IU每周一次組(組2)血清紅細(xì)胞生成素濃度的血樣于如下時間點(diǎn)采集第1天在研究藥物開始給藥前30、20和10分鐘。
第8和15天在用藥前即刻。
第22-28天用藥前即刻，和在第22天α型紅細(xì)胞生成素給藥后0.5、3、6、9、12、15、18、24、30、36、48、48.5、51、54、57、60、63、66、72、78、84、96、96.5、99、102、105、108、111、114、120、126、132、144和168小時。
樣品在室溫下凝結(jié)大約20分鐘，然后在冷凍離心機(jī)中以1200rpm離心10分鐘。血清分裝入一個預(yù)先作標(biāo)記的聚丙烯小瓶中。樣品在-20℃冷凍，并在此溫度冷凍保存直至進(jìn)行分析。
分析程序血清α型紅細(xì)胞生成素的樣品分析在PPD Development，Richmond，VA進(jìn)行。一個由R&D Systems公司(R&D)，明尼納波利斯，MN生產(chǎn)的，RWJPRI改良的酶聯(lián)免疫吸收檢測(ELISA)試劑盒程序被用來測定血清中紅細(xì)胞生成素的濃度。市售的ELISA是一個直接的、雙抗體夾心檢測。預(yù)包被鼠rHuEPO特異單克隆抗體的微量滴定孔用來捕捉EPO。結(jié)合的EPO用抗EPO多克隆(兔)抗體和辣根過氧化物酶標(biāo)記。隨著添加底物產(chǎn)生了最佳信號。R&D試劑盒的主要內(nèi)部改良是在標(biāo)準(zhǔn)品和形成尖峰的質(zhì)量控制樣品中使用了重組人紅細(xì)胞生成素。
在檢測中使用的標(biāo)準(zhǔn)濃度為7.8、15.6、31.3、50、62.5、100、125和250mIU/mL。定義為給定可接受精度的最低標(biāo)準(zhǔn)的敏感度為7.8mIU/mL，經(jīng)過質(zhì)量控制稀釋液，檢測范圍增加至5,000mIU/mL。
藥代動力學(xué)參數(shù)測定紅細(xì)胞生成素的血清濃度。通過不依賴模型的方法測定藥代動力學(xué)參數(shù)Cmax、tmax、Cmin、AUC(0-168)、CL/F和t1/2。
藥效學(xué)分析藥效學(xué)參數(shù)包括測定網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、紅血細(xì)胞和血紅蛋白濃度從基線水平的改變，以及它們與血清紅細(xì)胞生成素濃度之間的關(guān)系。
安全性評價(jià)不良事件處理-出現(xiàn)的不良事件是指在臨床觀察期間觀察到的任何有害或非預(yù)期的事件，它們是新發(fā)生的，或嚴(yán)重度或頻率惡化的，包括需要醫(yī)療干預(yù)的病理學(xué)發(fā)現(xiàn)，包括需要額外的診斷過程或改變研究治療。
每個受試者從第一次給藥開始在整個研究過程中要觀察其可能的不良事件。不良事件報(bào)告通過志愿者的匯報(bào)來確認(rèn)。研究者在受試者CRF上記錄任何處理-出現(xiàn)的不良事件，無論它們與研究藥物的關(guān)系如何。不良事件根據(jù)發(fā)生的時間、程度(明顯、中度或輕微)、與研究藥物的關(guān)系(極可能、很可能、可能、懷疑或無關(guān))、研究治療所采取的措施(沒有、降低劑量、暫時停藥或永久停藥)、以及反應(yīng)是否是嚴(yán)重的等而定性。同時記錄伴隨的治療和結(jié)果。
嚴(yán)重的不良事件是指致命的或立即威脅生命的，需要或延長住院患者的住院時間，引起持續(xù)的或明顯的殘疾或功能喪失，或是先天性異常、出生缺陷，或藥物過量者。研究者被告知馬上將所有的嚴(yán)重不良事件匯報(bào)給RWJPRI。研究者要在第29天最后一次評價(jià)后收集嚴(yán)重不良事件的資料直至第35天。還要為潛在的嚴(yán)重不良事件回顧安全性數(shù)據(jù)；這些是被認(rèn)為十分嚴(yán)重或擔(dān)憂以致需要醫(yī)療干預(yù)者。
臨床實(shí)驗(yàn)室檢查臨床實(shí)驗(yàn)室檢查的樣品分析在英國Berks的Havenfern實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。血樣包括檢測血紅蛋白、血球壓積、網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、紅血細(xì)胞(RBC)、紅細(xì)胞平均容積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白(MCH)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度(MCHC)和血小板，在篩選期間和第1、3、5、8、10、12、15、17、19、22、24、26和29天抽取，如果可能在上午8至10點(diǎn)之間。篩選的CBC還包括總紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和總白細(xì)胞計(jì)數(shù)及分類。
在篩選和終止日(第29天)采集血清化學(xué)樣品；參數(shù)包括葡萄糖、鈣、鈉、鉀、氯、磷、血尿素氮(BUN)、總膽紅素、肌酐、總蛋白、膽固醇、白蛋白、尿酸、堿性磷酸酶、血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(SGOT；天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST))、血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(SGPT；丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT))和乳酸脫氫酶(LDH)。
檢測鐵參數(shù)(血清鐵、總鐵結(jié)合力(TIBC)和鐵蛋白水平)的血樣在篩選過程和第8、15、22和29天采集。轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度用鐵/總鐵結(jié)合力來計(jì)算。
尿液檢測用探測尺進(jìn)行。如果血或白細(xì)胞酯酶陽性(1+或更高)和/或蛋白或硝酸鹽為痕量或更高，尿液標(biāo)本要送至中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行顯微鏡檢查。
其他安全性觀察生命體征在篩選調(diào)查及第1、8、15和22天使用研究藥物前和第29天(終止日)時記錄坐位血壓、脈率和口腔溫度的生命體征指標(biāo)。呼吸頻率和體重測量在篩選和終止日進(jìn)行；身高指標(biāo)僅在篩選調(diào)查時獲得。
物理檢查物理檢查在篩選調(diào)查和第29天時進(jìn)行。
數(shù)據(jù)質(zhì)量保證在選擇研究地點(diǎn)前，由臨床RWJPRI職員評價(jià)研究者、研究地點(diǎn)的人員和機(jī)構(gòu)。在研究開始之前，研究草案和知情同意書經(jīng)過研究者的倫理委員會(EC)審評并批準(zhǔn)。REJPRI職員在定期的現(xiàn)場監(jiān)查訪問過程中檢查病例報(bào)告表的準(zhǔn)確性和完整性。
數(shù)據(jù)的差異由研究者或設(shè)計(jì)者解決。數(shù)據(jù)被輸入RWJPRI數(shù)據(jù)庫，并運(yùn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)編輯程序來核實(shí)數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性。
統(tǒng)計(jì)學(xué)方法本研究的樣本大小不是出于統(tǒng)計(jì)學(xué)的考慮。因此，分析是描述性的；對藥代動力學(xué)參數(shù)沒有進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)。概括統(tǒng)計(jì)量，包括均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)和范圍由處理組的血液學(xué)、血清化學(xué)和生命體征指標(biāo)提供。
研究的第一目的(即，評價(jià)150IU/kg一周3次或40,000IU每周1次給藥后α型紅細(xì)胞生成素的藥代動力學(xué)概況，并采用血紅蛋白作為臨床效果的指標(biāo)證明兩種劑量方案產(chǎn)生相似的臨床結(jié)果)是通過給藥后獲得的藥代動力學(xué)參數(shù)的描述性比較來完成的。
藥代動力學(xué)下面的藥代動力學(xué)參數(shù)是采用WinNonlin軟件，1.1版(科學(xué)顧問公司(Scientific Consulting，Incorporation)，Apex，NC)，以不依賴模型的方法計(jì)算的血清峰值濃度(Cmax)在150IU/kg一周3次和40,000IU每周1次劑量方案的第4周用藥期間觀察到的最大血清濃度。
達(dá)到Cmax的時間(tmax)出現(xiàn)Cmax的時間。α型紅細(xì)胞生成素一周3次處理組不報(bào)告Tmax，因?yàn)樵诘?個用藥周期間Cmax隨機(jī)地出現(xiàn)于三次給藥中的任何一次。
平均給藥前谷濃度(Cmin)150IU/kg一周3次方案的Cmin通過將第22、24、26天的給藥前谷濃度和第26天最后一次給藥后72小時的濃度平均進(jìn)行估算。40,000IU每周一次方案的Cmin通過將第8、15、22天的給藥前濃度和第22天最后一次給藥后168小時的濃度平均進(jìn)行估算。
α型紅細(xì)胞生成素40,000IU每周一次和150IU/kg一周3次方案的最后用藥周期間血清濃度-時間曲線下從零點(diǎn)至最后血樣時間的面積AUC(0-168)采用線性梯形規(guī)則進(jìn)行計(jì)算。
皮下給藥后的清除率(CL/F)通過劑量(每公斤)除以AUC(0-168)來計(jì)算。
終末消除半衰期(t1/2)從0.693/消除速率常數(shù)來計(jì)算。消除速率常數(shù)通過在對數(shù)-線性濃度-時間圖的終末線性區(qū)內(nèi)對連續(xù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的線性回歸來估計(jì)。最少三個數(shù)據(jù)點(diǎn)用于回歸。對那些相關(guān)系數(shù)(r)小于0.975(或r2＜0.95)的回歸不給出t1/2值。
對每個處理計(jì)算藥代動力學(xué)參數(shù)的均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。
采用經(jīng)給藥前內(nèi)源性紅細(xì)胞生成素水平校正的血清紅細(xì)胞生成素濃度來計(jì)算藥代動力學(xué)參數(shù)。給藥后血清濃度值用給藥前基礎(chǔ)紅細(xì)胞生成素濃度來校正，即從每個值中減去平均基礎(chǔ)紅細(xì)胞生成素濃度，后者是由用藥前30、20和10分鐘采集的樣品確定的。如果給藥前血清紅細(xì)胞生成素濃度低于檢測的定量限度，則不包括在平均值的計(jì)算中。如果所有三個受試者給藥前樣品的濃度值均低于檢測的定量限度，則檢測定量限度7.8mIU/mL作為該受試者的平均基礎(chǔ)紅細(xì)胞生成素濃度。實(shí)際采血時間(以相對首次給藥時間的小時來表示)用于計(jì)算藥代動力學(xué)參數(shù)。
40,000IU每周一次劑量方案相對于150IU/kg一周3次劑量方案的生物利用度采用下面的公式計(jì)算 *完成本研究的40,000IU每周一次組受試者的平均體重藥效學(xué)概括統(tǒng)計(jì)量包括均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)、范圍和標(biāo)準(zhǔn)誤，按處理組及網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比和血紅蛋白濃度的時間來提供。根據(jù)完成研究的受試者進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算?；鶞?zhǔn)日、第1、3、5、8、10、12、15、17、19、22、24、26和29天被概述；如果一個受試者在特定的天(幾天)沒有收集數(shù)據(jù)，則進(jìn)行“開窗操作”以在一覽表中包含實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果。從基線開始的改變按處理組和日期來概述。對網(wǎng)織紅細(xì)胞、血紅蛋白和鐵蛋白形成了從基礎(chǔ)值的平均變化對研究日期的線性圖。
藥代動力學(xué)/藥效學(xué)在研究步驟中提到的指定時間(以相對第一天首次給藥的天數(shù)表示)被用來計(jì)算藥效學(xué)參數(shù)。下面的藥效學(xué)參數(shù)采用WinNonlin軟件，1.1版(科學(xué)顧問公司，Apex，NC)通過不依賴模型的方法進(jìn)行計(jì)算從0時間至開始給藥后672小時(第29天)網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的血清濃度-時間曲線下面積[AUC(RETI)]采用線性梯形規(guī)則計(jì)算。AUC(RETI)用給藥前網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比值校正的網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比來估算。用藥前10分鐘和30分鐘測定值的平均值被用作給藥前網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比值。對于那些負(fù)值的校正后網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比數(shù)據(jù)，用0來估算AUC(RETI)。
從0時間至開始給藥后672小時(第29天)血紅蛋白的血清濃度-時間曲線下面積[AUC(HEMO)]采用線性梯形規(guī)則進(jìn)行計(jì)算。AUC(HEMO)用給藥前血紅蛋白值校正的血紅蛋白值來估算。用藥前10分鐘和30分鐘測定值的平均值被用作給藥前血紅蛋白值。對于那些負(fù)值的校正后血紅蛋白數(shù)據(jù)，用0來估算AUC(HEMO)。
從0時間至開始給藥后672小時(第29天)總紅血細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)的血清濃度-時間曲線下面積[AUC(RBC)]采用線性梯形規(guī)則進(jìn)行計(jì)算。AUC(RBC)用給藥前紅血細(xì)胞值校正的紅血細(xì)胞值來估算。用藥前10分鐘和30分鐘測定值的平均值被用作給藥前紅血細(xì)胞值。對于那些負(fù)值的校正后紅血細(xì)胞數(shù)據(jù)，用0來估算AUC(RBC)。
40,000IU每周一次與150IU/kg一周3次的AUC(RETI)、AUC(HEMO)和AUC(RBC)比值被確定。
安全性安全性評價(jià)根據(jù)受試者報(bào)告的不良事件以及物理檢查、臨床實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和生命體征改變的類型和發(fā)生率來確定。處理-出現(xiàn)的不良事件按體系、優(yōu)選項(xiàng)和包含項(xiàng)被分類。不良事件按照世界衛(wèi)生組織不良反應(yīng)術(shù)語(WHOART)詞典編碼，其中包含項(xiàng)是與研究者術(shù)語最密切相關(guān)的描述，優(yōu)選項(xiàng)是一組密切相關(guān)的包含項(xiàng)，體系是包括相關(guān)優(yōu)選項(xiàng)的廣泛范圍。處理-出現(xiàn)的不良事件按體系和優(yōu)選項(xiàng)來概述，并以單個受試者數(shù)據(jù)列表的方式表示。
臨床實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和生命體征被概述并以單體受試者數(shù)據(jù)列表的方式表示。
數(shù)據(jù)儲存本研究的實(shí)驗(yàn)方案、報(bào)告和原始數(shù)據(jù)儲存在RWJPRI信息管理部的文件管理部。數(shù)據(jù)可以在為藥物代謝研究DM00009保留的項(xiàng)目記事簿中找到。
研究時間兩組的用藥和血樣采集均在2000年2月21日至2000年3月29日期間進(jìn)行。血清紅細(xì)胞生成素檢測的確認(rèn)在2000年1月21日和2000年2月3日之間進(jìn)行。血清樣品在2000年3月24日至2000年4月4日期間進(jìn)行分析。
結(jié)果人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和基本情況特性
36個健康成人(每組18個受試者)入組本研究，并隨機(jī)分配進(jìn)兩個治療組中的一個?？傮w來說，大多數(shù)受試者(89％)是白人，平均年齡為26.5歲(范圍是18-41歲)。40,000IU每周1次組中受試者的平均體重(70.3kg)較150IU/kg一周3次組(66.8kg)稍高，兩組之間其他基本情況和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特性十分相似。
完成研究的34個受試者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和基本情況特性見圖47?？傮w研究人群沒有顯著的區(qū)別。
研究完成/撤出資料如果受試者參與了整個研究過程(29天)，則被認(rèn)為完成了本研究。另外，受試者必須使用了研究藥物所需的所有用藥次數(shù)，他們必須依從血樣采集步驟，并必須經(jīng)歷第29天的評價(jià)和程序。有效人群包括接受完成本研究所需劑量的受試者。有效人群被用來進(jìn)行藥代動力學(xué)和藥效學(xué)數(shù)據(jù)分析。
兩組中均有94％的受試者完成了本研究。α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg組中的一個受試者(1014)在研究的第15天因不良事件(持續(xù)頭疼)而撤出，α型紅細(xì)胞生成素40,000IU一周一次組中的一個受試者(1006)在第10天撤出(受試者的選擇)。這些受試者沒有包括在有效人群中。
分析結(jié)果藥代動力學(xué)結(jié)果圖48顯示了150IU/kg一周3次組和40,000IU每周一次組在第4周研究期間的平均血清α型紅細(xì)胞生成素濃度-時間曲線(未用給藥前內(nèi)源性紅細(xì)胞生成素水平校正)。用給藥前內(nèi)源性紅細(xì)胞生成素水平校正的平均血清紅細(xì)胞生成素濃度-時間曲線見圖49。
150IU/kg一周3次組和40,000IU每周一次方案組中受試者平均(SD)給藥前內(nèi)源性紅細(xì)胞生成素α的濃度分別是8(0.4)和9(2)mIU/mL。150IU/kg一周3次劑量方案的第4周中，血清中紅細(xì)胞生成素濃度(用基礎(chǔ)紅細(xì)胞生成素校正的)的范圍是從75-284mIU/mL的峰濃度[平均(SD)Cmax＝143(54)mIU/mL]至谷水平值，該值的范圍從低于分析方法的定量限(7.8mIU/mL)至40IU/mL[平均(SD)谷濃度(Cmin)＝18(9)mIU/mL]。在40,000IU每周一次劑量方案的第4周，血清紅細(xì)胞生成素濃度(用基礎(chǔ)紅細(xì)胞生成素校正的)在1至24小時時間范圍內(nèi)[中位tmax＝15小時(范圍，1-24)]達(dá)到峰值濃度[平均(SD)Cmax＝861(445)mIU/mL]，然后在第29天用藥周結(jié)束時呈多指數(shù)地降至谷水平值，其范圍從低于分析方法定量限的值(7.8mIU/mL)至5.9mIU/mL[第29天的平均(SD)谷濃度＝2.0(1.5)mIU/mL]。在4周研究期間，40,000IU每周一次的平均(SD)Cmin為3.8(4.3)mIU/mL。兩個劑量方案的終末期似乎平行于平均(SD)半衰期值，150IU/kg一周3次和40,000IU每周一次劑量方案分別為19.4(8.1)小時(n＝9)和15.0(6.1)小時(n＝9)。
平均(SD)[％CV]藥代動力學(xué)參數(shù)值見圖50。40,000IU每周1次劑量方案相對150IU/kg一周3次劑量方案的α型紅細(xì)胞生成素生物利用度為239％。
藥效學(xué)結(jié)果網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白濃度和紅血細(xì)胞值從基礎(chǔ)值的平均變化按處理組和研究時間分別概述于圖51、53和55。僅呈現(xiàn)了完成研究受試者藥效學(xué)結(jié)果從基礎(chǔ)值的平均變化。
網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白濃度和紅血細(xì)胞值的從基礎(chǔ)值的平均變化對應(yīng)研究天數(shù)的線性圖分別見圖52、54和56。
網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比在兩組中，網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的平均變化增加至第10天，逐漸下降至第29天(圖51和52)。
血紅蛋白兩個用藥組平均血紅蛋白的基礎(chǔ)值是相等的，150IU/kg一周3次組為13.4g/dL，40,000IU每周一次組為13.5g/dL。在兩個治療組中，血紅蛋白值從基礎(chǔ)值的平均變化增加至第26天(圖53和54)。40,000IU每周一次組血紅蛋白從基礎(chǔ)值的平均變化反映了150IU/kg一周3次組α型紅細(xì)胞生成素的變化?？傮w上，兩組至第29天從基礎(chǔ)值上增加了3.1g/dL。
紅血細(xì)胞紅血細(xì)胞值從基礎(chǔ)值的平均變化見圖55和56。在兩個治療組中，紅血細(xì)胞值從基礎(chǔ)值的平均變化增加至第24天。40,000IU每周一次組血紅蛋白從基礎(chǔ)值的平均變化反映了150IU/kg一周3次組α型紅細(xì)胞生成素的變化?？傮w上，兩組至第29天從基礎(chǔ)值增加了1.0×1012/L。
藥代動力學(xué)/藥效學(xué)結(jié)果平均藥效學(xué)參數(shù)值(用基礎(chǔ)值校正的)見圖57。兩種劑量方案的藥效學(xué)反應(yīng)是相似的，盡管事實(shí)上40,000IU每周一次劑量方案的血清紅細(xì)胞生成素AUC高于150IU/kg一周3次劑量方案。在兩個劑量方案之間，網(wǎng)織紅細(xì)胞％的AUC、血紅蛋白的AUC和紅血細(xì)胞的AUC沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。男性和女性受試者之間在網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比AUC上沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。但是，血紅蛋白AUC和紅血細(xì)胞AUC在統(tǒng)計(jì)學(xué)上女性大于男性(分別p＝0.038和0.042)。這些差異沒有臨床顯著性。
安全性結(jié)果暴露程度參加研究的受試者中的34(94％)個接受了研究藥物的所有給藥劑量(α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次[12次用藥]或α型紅細(xì)胞生成素40,000IU每周一次[4次用藥])。一個隨機(jī)進(jìn)入α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次組的受試者(1014)因不良事件(持續(xù)頭疼)在接受6次研究藥物后撤出了研究。在40,000IU每周一次組中，一個受試者(1006)在接受2次研究藥物后選擇撤出研究。
除1例外，所有受試者按照方案每天口服鐵補(bǔ)充劑；受試者2008(40,000IU每周一次)在研究的第19天停止口服鐵補(bǔ)充劑。除1例外，所有的女性繼續(xù)使用研究前的避孕方法(按照方案)；受試者1010(α型紅細(xì)胞生成素40,000IU每周一次)在研究開始前11天停止口服避孕藥物。
不良事件所有處理-出現(xiàn)的不良事件均概述于圖58。總體上，18個使用α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次受試者中的13個(72％)有不良事件，而18個使用α型紅細(xì)胞生成素40,000IU每周一次受試者中的12個(67％)有不良事件。大多數(shù)處理-出現(xiàn)的不良事件在嚴(yán)重程度上是輕微的，在兩組之間的定性差異很小。
最經(jīng)常報(bào)告的不良事件是疼痛(150IU/kg為22％，40,000IU每周一次為28％)、頭疼(兩組均為28％)和紅斑疹。接受α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次的18個受試者中的5個(28％)在前臂套管部位出現(xiàn)紅斑疹，而在接受α型紅細(xì)胞生成素40,000IU每周一次的18個受試者中為兩個(11％)。所有事件被研究者評價(jià)為與α型紅細(xì)胞生成素治療無關(guān)。
所有不良事件的總結(jié)死亡，其他嚴(yán)重不良事件和其他顯著的不良事件在研究過程中沒有出現(xiàn)死亡或嚴(yán)重的不良事件。一個使用α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次的受試者(1014)在研究的第15天因不良事件(持續(xù)頭疼)而中斷了研究。頭疼被研究者評價(jià)為與α型紅細(xì)胞生成素用藥極有關(guān)。
受試者2007(150IU/kg一周3次)，一個28歲的白人男性，其血紅蛋白水平在第26天為18.0g/dL。當(dāng)天晚些時重復(fù)的血紅蛋白檢測顯示其水平為17.6g/dL。第29天，該受試者的血紅蛋白水平為18.2g/dL；在第31天的重新評價(jià)顯示血紅蛋白水平為18.4g/dL。然后如研究方案規(guī)定的對受試者進(jìn)行放血；抽去450毫升血。受試者在第29天完成研究，隨后為安全性起見監(jiān)測血紅蛋白；在第32和39天的評價(jià)顯示血紅蛋白水平分別為17.7g/dL和16.9g/dL。
在研究中為治療不良事件所使用的伴隨藥物包括用對乙酰氨基酚治療頭疼(受試者1014、2004[150IU/kg]和1011、2008[40,000IU])、牙痛(受試者2004[150IU/kg])、頸部疼痛(受試者2010[150IU/kg])、經(jīng)期痛(受試者1013[150IU/kg])、胃腸型感冒(受試者1011[40,000IU])、傷風(fēng)(受試者1013[150IU/kg])和套管部位疼痛(受試者1008[150IU/kg])；用生理鹽水和氯霉素治療眼炎(受試者2004[150IU/kg])。
臨床實(shí)驗(yàn)室評價(jià)隨時間的實(shí)驗(yàn)室值鐵離子、鐵蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度從基礎(chǔ)值的平均變化概述于圖59。在鐵離子值或轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度上沒有一致的模式可表明每一個處理引起了臨床上明顯的異常。
鐵蛋白變化反映的模式在兩個組之間是相似的，反映了期望的使用鐵離子儲備來產(chǎn)生血紅蛋白(圖60)。兩個組中血清鐵水平的波動不被認(rèn)為具有臨床意義。
如圖60所述，鐵蛋白值從基礎(chǔ)值的平均變化降低至第8天，并保持低水平至第29天，表明在此期間有持續(xù)的紅細(xì)胞生成。鐵蛋白值從基礎(chǔ)值的平均變化在兩組間沒有明顯的差異。
單個受試者的改變在研究過程中沒有單個受試者的改變被記錄為不良事件。
其他安全性觀察生命體征按研究日期，單個受試者數(shù)據(jù)的生命體征檢查從基礎(chǔ)值的平均變化的概述見圖61。每個處理組在平均生命體征檢查方面均沒有臨床上顯著的變化，在兩組之間也沒有顯著差異。
使用α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次的兩個受試者的收縮壓等于或超過140mmHg的上限；這些事件均沒有被研究者認(rèn)為具有臨床顯著性，也沒有被記錄為不良事件。
物理檢查發(fā)現(xiàn)物理檢查沒有從基礎(chǔ)值的臨床顯著改變。
安全性結(jié)論在本研究中，使用α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次或40,000IU一周1次是安全的并被健康受試者很好地耐受。在任一治療組都沒有臨床上重要的處理-出現(xiàn)不良事件。大多數(shù)處理-出現(xiàn)的不良事件在嚴(yán)重程度上是輕微的，在兩組之間的定性差異很小。在研究中沒有受試者死亡，也沒有嚴(yán)重不良事件的報(bào)告。一個應(yīng)用α型紅細(xì)胞生成素150IU/kg一周3次的受試者在研究的第31天因較高的血紅蛋白水平而被靜脈放血。對此受試者隨后的血紅蛋白水平監(jiān)測表明血紅蛋白水平?jīng)]有進(jìn)一步升高。一個接受150IU/kg一周3次α型紅細(xì)胞生成素的受試者因不良事件(持續(xù)頭疼)而撤出研究。任一組在臨床實(shí)驗(yàn)室檢測值、平均生命指征檢查或物理檢查方面沒有觀察到明顯的臨床改變；在兩組之間的結(jié)果上也沒有明顯的差異。
總結(jié)和討論在使用α型紅細(xì)胞生成素40,000IU一周1次后，Cmax值為150IU/kg一周3次劑量方案的6倍，AUC(0-168)值為3倍。150IU/kg一周3次劑量方案后，清除率較40,000IU一周1次劑量方案高。網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比、血紅蛋白和總紅血細(xì)胞在1個月研究期間改變的時間概況在兩個劑量方案間是相似的，盡管血清中α型紅細(xì)胞生成素的暴露(按照AUC(0-168))不同。此外，網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比的AUC、血紅蛋白的AUC和總紅血細(xì)胞的AUC在1個月研究期間內(nèi)，兩組間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異(p＞0.05)。盡管男性和女性之間在血紅蛋白AUC和總紅血細(xì)胞AUC上的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性，但這些差異被認(rèn)為沒有臨床意義。本研究數(shù)據(jù)清楚地表明，150IU/kg一周3次和40,000IU一周1次劑量方案后血紅蛋白的反應(yīng)是相似的。
150IU/kg一周3次和40,000IU一周1次劑量方案后有所期望的血清中α型紅細(xì)胞生成素總暴露的差異。血紅蛋白反應(yīng)相似提示兩種劑量方案可以被互換使用。
實(shí)例3給予EPREX和PROLEASE后PK/PD參數(shù)的比較圖62是rHuEpo對紅細(xì)胞生成刺激作用模型的示意圖。此模型用于評價(jià)給予8個單次劑量EPREX后rHuEpo反應(yīng)的動力學(xué)和藥效學(xué)參數(shù)，以及給予單次劑量PROLEASE后的動力學(xué)參數(shù)。
藥代動力學(xué)600IU/kg/周EPREX用藥4周的藥代動力學(xué)用同時代入8個單次劑量獲得的參數(shù)模擬。只有Tau和Fr值被估算。對于150IU/kg一周3次的癌癥劑量方案，根據(jù)來自較早研究(EPO-358/359)的既往評估，F(xiàn)、Tau和Vd值如圖63所示是固定的。PROLEASE單次用藥(2400IU/kg)的藥代動力學(xué)被評估，并用這些參數(shù)模擬1800IU/kg/月的多次劑量方案。同一組動力學(xué)參數(shù)被用于確定男性和女性概況的特征，因?yàn)槌醪降倪\(yùn)行顯示根據(jù)性別估算的參數(shù)沒有顯著的差異。
藥效學(xué)動力學(xué)被固定并用作驅(qū)動藥效學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)制函數(shù)。網(wǎng)織紅細(xì)胞給藥前的值被固定為基礎(chǔ)水平，48和96小時RBC值的均值被固定為基礎(chǔ)值。固定從EPREX單次用藥評價(jià)得到的生命周期參數(shù)以進(jìn)一步代入多次用藥。在600IU/kg/周多次用藥手術(shù)方案后，估算了網(wǎng)織紅細(xì)胞反應(yīng)的Smax和SC50。如圖64所報(bào)告的，就反應(yīng)的可變性而言，這些參數(shù)似乎改變得不是非常可觀。這些差異可僅僅反映了這樣一個事實(shí)，即這是一個與單次給藥研究不同的在新的一組志愿者中進(jìn)行的I期研究。而且，根據(jù)圖65和66中顯示的模擬，這些參數(shù)組似乎可以很好地描述了150IU/kg一周3次的癌癥劑量方案的特征。男性和女性網(wǎng)織紅細(xì)胞的數(shù)據(jù)單獨(dú)進(jìn)行分析，因?yàn)閺哪行允茉囌邤?shù)據(jù)估算的Smax和SC50并不足以很好地描述女性的反應(yīng)。如圖68所示，當(dāng)單獨(dú)對女性估算時，這些參數(shù)是不同的，盡管很難判斷這些差異是否是可觀的。這些差異可反映了以性別為基礎(chǔ)的一些輕微的藥效學(xué)差異，因?yàn)樗袛?shù)據(jù)是從一個預(yù)期可變性較低的單一研究中得到的。
估算的EPREX參數(shù)用來模擬單次和兩次PROLEASE劑量方案的反應(yīng)。根據(jù)來自EPREX的性別分開的估計(jì)值參數(shù)，采用本發(fā)明的模型分別對男性和女性進(jìn)行模擬。進(jìn)一步，RBC反應(yīng)根據(jù)用網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)據(jù)產(chǎn)生的參數(shù)進(jìn)行模擬，且紅細(xì)胞反應(yīng)似乎在EPREX和PROLEASE的所有例子中都被很好地描述了特征。
根據(jù)圖66和67中顯示的模擬，可見同樣一組藥效學(xué)參數(shù)可以很好地描述對兩種劑型的反應(yīng)。因此，可以得出結(jié)論EPREX和PROLEASE在藥效學(xué)上似乎是等價(jià)的。本發(fā)明的模型預(yù)測，在兩種劑型之間反應(yīng)的差異可能完全是由于動力學(xué)改變造成的。實(shí)際上，本發(fā)明的模型可被用于將EPO和EPO樣化合物新形式和變型的PK/PD特性與那些目前可獲得者進(jìn)行比較，以給患者提供最有益的治療方案。
實(shí)例4rHuEPO不同劑量方案的比較長期使用rHuEPO的標(biāo)準(zhǔn)劑量方案是150IU/kg一周3次和600IU/kg/周。如果患者治療減少用藥次數(shù)，就可能節(jié)約費(fèi)用并增加便利。因此采用本發(fā)明的模型來檢測不同rHuEPO劑量方案的血紅蛋白反應(yīng)的差異，以描述和預(yù)測對rHuEPO的反應(yīng)，這樣提供了最有效的治療方案。
本發(fā)明的生成/衰減藥效學(xué)模型及雙重吸收藥代動力學(xué)模型一起被使用。從健康志愿者rHuEPO藥效學(xué)擬合獲得的參數(shù)(圖3和圖13)被用來模擬不同的劑量方案。40IU/L的基礎(chǔ)EPO濃度對于所有例子中的模擬是固定的。ADAPT II程序用于所有模擬。
圖68顯示了不同rHuEPO用藥劑量和劑量方案模擬的血紅蛋白反應(yīng)對應(yīng)時間的曲線。所有的方案均引起Hb濃度的持續(xù)增加，直至大約126天(3024小時)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。600IU/kg/周的劑量似乎導(dǎo)致Hb水平的最大增加。這個劑量和劑量方案可以在大多數(shù)時間內(nèi)保持rHuEPO濃度在23IU/L的起點(diǎn)之上，引起細(xì)胞計(jì)數(shù)的持續(xù)增加，最終產(chǎn)生較高的穩(wěn)定狀態(tài)的Hb水平。每2周給予1200IU/kg的相同的總劑量產(chǎn)生很低的反應(yīng)，因?yàn)閞HuEPO濃度在大多數(shù)網(wǎng)織紅細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榧t細(xì)胞之前降至起點(diǎn)以下。此外，rHuEPO的隨后給藥也不夠及時以像每周給藥所發(fā)生的那樣增加濃度至起點(diǎn)之上在比較450IU/kg/周方案和900IU/kg每2周一次方案時可產(chǎn)生相似的爭論。就給予的總劑量而言，150IU/kg一周3次劑量方案與450IU/kg/周的方案是相等的，但一周3次用藥的藥效學(xué)概況產(chǎn)生了稍好的Hb反應(yīng)。如所預(yù)測的一樣，900IU/kg/10天的劑量方案產(chǎn)生好于1200IU/kg/2周(增加48％)的穩(wěn)定狀態(tài)反應(yīng)情況(增加56％)，但低于600IUkg/周方案(增加71％)。
當(dāng)治療持續(xù)一定長的時間，獲得的實(shí)際穩(wěn)定狀態(tài)反應(yīng)看起來依不同的劑量和劑量方案而不同。但這些穩(wěn)定狀態(tài)反應(yīng)的差異在短期治療方案中不明顯，后者僅引起Hb水平的輕微升高(如，增加1單位)，600IU/kg/周的治療除外，它與其他方案相比可以產(chǎn)生持續(xù)的較高的Hb反應(yīng)。采用本發(fā)明模型進(jìn)行的模擬顯示，隨著再次給藥的時間縮短，在相同總劑量下可以達(dá)到較高和較穩(wěn)定的Hb增加。多次給藥有助于保持rHuEPO濃度在起點(diǎn)之上，加速了網(wǎng)織紅細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榧t細(xì)胞。紅細(xì)胞的壽命較網(wǎng)織紅細(xì)胞長40倍，在血中保持更長的時間，引起Hb水平的穩(wěn)定增加。而且，可以發(fā)現(xiàn)頻繁給藥所見到的反應(yīng)改變也依賴于選擇的劑量。隔周方案轉(zhuǎn)換為每周一次方案對600IU/kg劑量的影響較450IU/kg劑量大。雖然就達(dá)到的穩(wěn)定狀態(tài)反應(yīng)而言可能好一些，但一周3次用藥并不優(yōu)于總劑量相同的每周一次劑量方案，因?yàn)橥l繁給藥的不便相比，反應(yīng)改善的程度不夠突出。因此，對于所檢測的劑量方案，600IU/kg一周一次的EPO用藥顯示了獲得所期望的PK/PD反應(yīng)。
實(shí)際上，本發(fā)明的模型可以提供任何所需的劑量方案，如根據(jù)所使用的EPO和所期望的PK/PD反應(yīng)，提供少于每天一次、少于每周一次、少于每2周、每3周或每4周一次的方案。因此本發(fā)明的模型并不限于用于任何特殊類型EPO和任何特殊類型的劑量方案，并且可被修改和與任何類型的EPO使用。
實(shí)例5rHuEPO 40,000IU/周劑量方案的效果與患者體重的關(guān)系重復(fù)使用rHuEPO的需求使以體重為依據(jù)的用藥十分不便和浪費(fèi)時間。將這種做法轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢紤]受試者體重而使用一定的劑量，可以促進(jìn)rHuEPO的臨床應(yīng)用。因此用本發(fā)明的模型進(jìn)行模擬，嘗試揭示期望的RBC和血紅蛋白反應(yīng)隨體重改變而改變的程度。想要用這些模擬來提供關(guān)于用藥方式的這種變化是否可從理論觀點(diǎn)進(jìn)行判斷的了解。
本發(fā)明的生成/衰減藥效學(xué)模型與雙相吸收藥代動力學(xué)模型被一起使用。從健康志愿者rHuEPO藥效學(xué)擬合獲得的參數(shù)(圖3和圖13)被用來模擬不同的劑量方案。40IU/L的基礎(chǔ)EPO濃度對于所有例子中的模擬都是固定的。ADAPT II程序被用于所有的模擬。
受試者體重對預(yù)期的rHuEPO維持治療反應(yīng)的影響描述于圖69。圖69顯示了體重50、70和90kg受試者模擬的RBC和Hb對時間的反應(yīng)曲線，劑量方案為600IU/kg/wk共24周(4032hr)與一個總劑量40000IU/wk比較。在rHuEPO給藥期間RBC和Hb都顯示了持續(xù)的升高。假定大多數(shù)受試者體重為70kg，40000IU/wk劑量與600IU/kg/wk劑量方案相似。
體重改變影響分布容積(Vd)。rHuEPO的Vd為0.0558L/kg，與血漿容積很接近。隨著體重增加，Vd(L)增加，引起得到的最大rHuEPO濃度更低。體重改變也影響清除參數(shù)Vmax(IU/hr/kg)。伴隨體重增加Vmax(IU/hr)增加，導(dǎo)致rHuEPO清除(Vmax/(Km+Cepo)增多。由于Vmax和Vd受到同等程度的影響，因此清除率常數(shù)(即低濃度時的k值)保持不變。在任何情況下，體重不同看起來對動力學(xué)沒有顯著程度的影響，因?yàn)樵赟C注射后的末端斜率實(shí)際上由吸收動力學(xué)控制，由于SC50非常低，所以末端斜率主要地控制著反應(yīng)程度。
模擬顯示，RBC計(jì)數(shù)和Hb計(jì)數(shù)的穩(wěn)態(tài)水平依體重略有不同。而達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時間一樣長，因此，Hb反應(yīng)在早期如4周沒有很大變化(50、70和90kg受試者分別為16.46、16.33和16.19g/dl，相比600IU/kg/wk劑量方案為16.35g/dl)。
因此，來自本發(fā)明模型的數(shù)據(jù)顯示，體重在50至90kg范圍內(nèi)的變化對rHuEPO的藥效和動力學(xué)沒有很大的作用。因此，根據(jù)體重確定劑量方案是不合適的，也無必要，將根據(jù)體重確定劑量方案改為不管體重采用40,000IU/wk的標(biāo)準(zhǔn)方案是合理的和方便的。40,000和650IU劑量并不意味著是絕對的，是預(yù)期可以給予患者并提供同樣或相似作用的劑量值范圍。事實(shí)上，“大約”40,000或650IU預(yù)測了給患者提供同樣或相似作用的劑量范圍，并在特殊的實(shí)施方案中，預(yù)測有+/-1至20％IU值的范圍。
實(shí)例6在癌癥患者中評價(jià)rHuEPO的藥效進(jìn)行化療的癌癥患者經(jīng)常貧血。內(nèi)源性EPO產(chǎn)生不足被認(rèn)為是造成這些患者貧血狀態(tài)的因素之一，以150IU/kg每周三次(t.i.w.)的劑量給予rHuEPO已顯示證實(shí)對矯正貧血有益。雖然這一方案產(chǎn)生了合適的反應(yīng)并被最常使用，但需要頻繁給藥使其不方便，它可能不是最好的方案。因此，考慮了rHuEPO的最優(yōu)劑量，該劑量可以用每周一次的方案給藥以產(chǎn)生與通常的一周三次方案相當(dāng)?shù)难t蛋白水平升高。采用正常受試者數(shù)據(jù)的本發(fā)明PK/PD模型被用以定量比較癌癥患者的反應(yīng)，如果需要，并解釋在藥效上不同的可能原因。此研究也提供了證實(shí)本發(fā)明模型的機(jī)會，使他們能可靠地在將來用于預(yù)測。
癌癥患者的數(shù)據(jù)從RWJPRI獲得。這是一個在150例具有實(shí)體腫瘤并接受含鉑(順鉑或卡鉑)化療的貧血癌癥患者中進(jìn)行的開放標(biāo)記、隨機(jī)、對照、平行組、多中心的研究。不同劑量水平的PROCRIT(α型紅細(xì)胞生成素，Amgen)，包括每周一次300、450、600、900IU/kg皮下給藥和150IU/kg t.i.w.皮下給藥，被給予5組受試者(每組25例患者)12周。對照組不接受治療。患者需18歲以上，研究前Hb 10g/dl，校正的網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)3％，血小板25,000細(xì)胞/mm3，肌酐2.0mg/ml，大便隱血陰性，無溶血跡象，血清葉酸和維生素B12水平正常。此外，只有那些在隨機(jī)化前1月內(nèi)無必需的輸血并沒有鐵缺乏者被納入研究中。血紅蛋白計(jì)數(shù)被作為主要藥效學(xué)終點(diǎn)而測定。
獲取自正常志愿者的藥代動力學(xué)和藥效數(shù)據(jù)擬合的參數(shù)被用以模擬給予癌癥患者不同劑量和方案rHuEPO后的反應(yīng)。本發(fā)明的生成/衰減藥效學(xué)模型以及雙向吸收動力學(xué)模型被采用。獲取自健康志愿者rHuEPO藥效學(xué)擬合的參數(shù)(圖3和圖13)以及40IU/L的EPO濃度基礎(chǔ)值被用作起點(diǎn)，以模擬不同的劑量方案，并探討了改變各種參數(shù)對反應(yīng)的影響。ADAPT II程序被用于所有模擬過程。
圖70A-70E顯示了給予不同劑量和方案rHuEPO的貧血癌癥患者的血紅蛋白數(shù)據(jù)以及模擬的網(wǎng)織紅細(xì)胞、紅細(xì)胞和Hb反應(yīng)。如圖中所見，患者看起來通常對治療順利地反應(yīng)為Hb濃度的持續(xù)增加。300IU/kg劑量方案僅有很輕微的反應(yīng)。隨著每周劑量的增加，反應(yīng)程度看起來也提高。然而，900IU/kg/周的最高劑量并不比600IU/kg/wk劑量產(chǎn)生更高的Hb水平增加。數(shù)據(jù)顯示，600IU/kg每周一次方案產(chǎn)生的反應(yīng)略好于150IU/kg t.i.w.方案。從圖中也可看到，用健康受試者參數(shù)模擬的預(yù)測反應(yīng)比癌癥患者中觀察到的實(shí)際反應(yīng)要高。癌癥患者與健康受試者在rHuEPO藥動學(xué)和/或藥效學(xué)上的不同可以解釋這些反應(yīng)狀態(tài)改變的原因。因此，進(jìn)行了在藥效學(xué)模型中改變選定參數(shù)的模擬以解釋這些不同。
有報(bào)道骨髓紅細(xì)胞系發(fā)育不足、RBC存活下降和網(wǎng)織紅細(xì)胞減少(見，如，Abels，1992.Semin.Oncol.1929-35)為慢性疾病中貧血的一些可能原因?？拱┧幬镏委熞脖徽J(rèn)為是這些患者貧血的主要原因之一(見，如，Matsumoto等，1990.Br.J.Pharmacol.75463-68.)。Ks值減少1/3，提示內(nèi)在細(xì)胞產(chǎn)生率較低和/或Smax較低，可能解釋模擬中所見的反應(yīng)減小。癌癥患者有高于正常的基礎(chǔ)EPO濃度，但對于貧血的程度是不適當(dāng)?shù)販p小的(見，如，Case等，1993.J.Natl.CancerInst.85801-806和Miller等，1990.N.Engl.J.Med.3221689-99.)。依據(jù)隨癌癥和化療的貧血嚴(yán)重度和類型，被報(bào)道的基礎(chǔ)EPO濃度范圍從低于40到高于500U/L(見，如，Ludwig等，1994.Blood 841056-63，Case等，見上，Abels，見上，和Miller等，見上)。據(jù)報(bào)道，基礎(chǔ)EPO水平高于500IU/l預(yù)示著對rHuEPO治療無反應(yīng)(見，如，Ludwig等，見上)。
隨著模型中基礎(chǔ)EPO濃度升高到70U/L，意味著對EPO的全身敏感性下降，下移了反應(yīng)-時間曲線并較好地與數(shù)據(jù)吻合。由于用藥每周進(jìn)行，所以濃度很好地保持在閾值以上，使大多數(shù)網(wǎng)織紅細(xì)胞得以轉(zhuǎn)變?yōu)榧t細(xì)胞。因此，閾值的改變并不顯著地有助于曲線移位，提示網(wǎng)織紅細(xì)胞-RBC轉(zhuǎn)變過程在這些患者中可能受影響不明顯。在正常情況下，紅細(xì)胞存活2880小時，根據(jù)生成/衰減模型，真正的穩(wěn)定狀態(tài)是在新紅細(xì)胞生成開始后達(dá)到一個壽命周期。RBC壽命的任何縮短將在這些患者中引起此穩(wěn)定狀態(tài)較早達(dá)到和水平較低。這一可能性未能證明，因?yàn)樵谘芯恐袥]有用藥到正常情況下獲得真正穩(wěn)定狀態(tài)所需的足夠長的時間。如前面提到的，另一個在癌癥患者中減少反應(yīng)的可能原因可以是rHuEPO藥代動力學(xué)的不同。在健康志愿者中，rHuEPO皮下注射后經(jīng)歷觸發(fā)式動力學(xué)，導(dǎo)致濃度在延遲的時間內(nèi)保留在基線以上而得以持續(xù)地刺激新細(xì)胞的生成。經(jīng)過淋巴管的緩慢1級輸入被假定與此現(xiàn)象有關(guān)，任何因疾病狀態(tài)和化療引起的淋巴管生理功能改變可減弱此緩慢釋放而導(dǎo)致反應(yīng)降低。
盡管每周一次600IU/kg方案較150IU/kg t.i.w.需要更高的總劑量，但它在癌癥患者中產(chǎn)生了較好的Hb反應(yīng)且是rHuEPO維持治療的更方便的給藥方法。因此，根據(jù)本發(fā)明的模型將目前的方案改變?yōu)?00IU/kg/wk可能是優(yōu)選的。形成的PK/PD模型能解釋由于疾病狀態(tài)如癌癥的反應(yīng)性的不同，模擬法預(yù)測較低的Ks值和/或較高的基礎(chǔ)EPO水平，無論有無rHuEPO藥代動力學(xué)的改變，可能是這些患者中所見到的反應(yīng)遲鈍的原因。
關(guān)于上述詳細(xì)的描述和特殊實(shí)例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會知道本發(fā)明的PK/PD模型系統(tǒng)可被用于各種情況。例如，一個專業(yè)人員可能想要調(diào)整EPO的劑量方案以在一個患者中獲得所需要的藥代動力學(xué)反應(yīng)，如血清EPO濃度。專業(yè)人員可以應(yīng)用本發(fā)明的系統(tǒng)完成此結(jié)果。可選擇地，專業(yè)人員可能想在一個患者中獲得特殊的藥代動力學(xué)反應(yīng)，如特殊的血紅蛋白水平升高。專業(yè)人員可以應(yīng)用本發(fā)明的系統(tǒng)確定哪種EPO劑量方案將能夠獲得所需要的結(jié)果。另一方面，專業(yè)人員可能想確定一個特殊的EPO劑量方案將得到什么類型的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)結(jié)果。再一次地，專業(yè)人員將能夠應(yīng)用本發(fā)明的PK/PD模型作出確定。
實(shí)例7在狗一個月劑量方案期間EPO的免疫原性本研究是為評價(jià)EPO制劑在免疫抑制和非免疫抑制的beagle狗中的免疫原性而設(shè)計(jì)。檢測了EPO制劑的藥效學(xué)和藥代動力學(xué)曲線。
管理依從性實(shí)驗(yàn)室工作規(guī)范(GLP)本研究不是嚴(yán)格遵照美國食品和藥品管理局的非臨床實(shí)驗(yàn)室研究的GLP規(guī)程進(jìn)行的，而是按照議定書和可適用的Oread標(biāo)準(zhǔn)操作步驟進(jìn)行的。
動物管理和使用動物研究是按照NRC的“實(shí)驗(yàn)動物管理和應(yīng)用指南”(1996年修訂)和USDA的“實(shí)驗(yàn)動物安全法案，1996年8月24日，Pub.L.89-544及隨后的修正案”進(jìn)行的。Oread Met/PK是一個AAALAC公認(rèn)的機(jī)構(gòu)。
藥品確認(rèn)及來源制劑EPREX，一個2000IU/mL，一個10,000IU/mL，鹽水作對照。
貯存EPO制劑未在研究中使用時冷凍(～4℃)避光保存。在給藥或損壞后沒有用的制劑退還給RWJPRI。
實(shí)驗(yàn)動物種屬 狗品系 Beagle性別 雄性來源 Harlan Sprague Dawley，Inc.
Indianapolis，Indiana 46299用藥時年齡8-9個月第一次給藥時的對象體重9-12kg識別方法 由動物供應(yīng)商應(yīng)用的刺身紋研究數(shù)量 18(N＝3只狗/組)畜舍狗依處理組分組居住于存狗房的狗舍內(nèi)，并在給藥前馴化以操作和采集血樣。在給藥至少5天前進(jìn)行檢疫。在檢疫階段結(jié)束時，由研究人員確定所有動物均健康。在研究/采樣期間，狗依然保持分組居住，除非因健康狀況必須改變。狗舍被標(biāo)以動物和實(shí)驗(yàn)方案號。
環(huán)境條件動物房保持在23±3℃，相對濕度50±15％，且12小時白天/黑夜循環(huán)。每小時至少10次更換室內(nèi)空氣。
食物和水狗在進(jìn)行研究時使用Purina認(rèn)證的狗飼料(Purina Certified CanineDiet)#5007和隨意飲水。食物分析(分析證明書由賣主提供)和水分析(溶解的固體、微生物含量、選擇的元素、重金屬和氯代烴類)的結(jié)果保留在原始數(shù)據(jù)文件內(nèi)。很期望在食物或水中沒有污染物以足以干擾本研究結(jié)果的水平。
劑量和種屬的鑒定劑量根據(jù)以前研究的從制劑評價(jià)中獲得的已有數(shù)據(jù)選擇。本研究在免疫抑制和非免疫抑制的beagle狗中進(jìn)行，以評價(jià)EPO制劑的免疫原性及兩種劑量方案的PK/PD狀態(tài)。所用的狗的數(shù)目是科學(xué)地提供有效結(jié)果所必須的最小數(shù)。沒有可接受的體外模型可以利用。目的性繁殖的beagle狗常規(guī)地用于進(jìn)行藥代動力學(xué)、藥效學(xué)和毒理學(xué)研究以滿足規(guī)章需要。
研究設(shè)計(jì)概述Beagle狗(N＝3只狗/組，6組)被隨機(jī)地分配進(jìn)處理組。在第2天，給予3組狗單次口服劑量的環(huán)孢素(25mg/kg)。此后，3組狗每天接受維持劑量的環(huán)孢素(10mg/kg)。在免疫抑制和非免疫抑制的狗中檢測兩個劑量方案的EPREX和賦形劑。所有制劑和賦形劑每日一次或每周一次皮下注射(sc)。在4周期間的設(shè)計(jì)時間點(diǎn)采集血液樣本。注射部位每日觀察一次，體重每周量一次。在末次采血后，狗被無痛處死或捐贈給其他的研究結(jié)構(gòu)。
準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)制劑的注射給藥第1天實(shí)驗(yàn)制劑在第1天首次注射給狗(見下表)。所有制劑以下表中特定的容積注射。
一次用藥量被吸進(jìn)安裝了合適規(guī)格針頭的注射器內(nèi)。將SC劑量注射進(jìn)背部區(qū)域。用藥部位在給藥前被修剪并用擦不掉的墨水標(biāo)記。


1基于含2000IU EPO/mL的EPREX制劑。
2基于含10,000IU EPO/mL的EPREX制劑。
NA指無效。
觀察、樣本采集和處理每日觀察狗及其注射部位。記錄并評價(jià)任何異常表現(xiàn)或行為。每周記錄體重一次。
在指定的最初時間點(diǎn)(見下)，經(jīng)過頸靜脈采集大約2mL血液進(jìn)入肝素化的真空容器(Vacutainers)內(nèi)(Becton Dickinson，F(xiàn)ranklin Lakes，NJ)。在頸靜脈損壞的情況下，經(jīng)頭靜脈采集血液并注明。在應(yīng)用環(huán)孢素前獲得的最初的血樣被用作收獲血漿。血液置于冰上，離心(1500×g，10分鐘，～4℃)并收集血漿。血漿在-20℃冰凍以裝運(yùn)。
在第2次采血時，用含EDTA的Vacutainer在早晨采集大約2mL血液并置于冰上。第2次血樣以全血形式在～4℃保存，用于網(wǎng)織紅細(xì)胞、血紅蛋白和總紅血細(xì)胞測定。
最初血液采集時間點(diǎn)1和2組(每日一次EPREX)在第1和28天的給藥前、1、3、8、12、16和24小時，及第3、7、14、21和24天的給藥前。
3-6組(每周一次EPREX或鹽水)在第1和22天的預(yù)劑量、1、3、8、12、24、48、72和96小時，及第7和14天的預(yù)劑量。
第2次血液采集時間點(diǎn)所有組在第1、3、7、10、14、17、21、24和28天的預(yù)劑量。
在研究期間，如必要，額外采集血清樣本以評定腎和肝功能。在末次采樣的24小時內(nèi)，將狗用靜脈內(nèi)過量巴比妥安樂死溶液無痛處死，或捐贈給其他研究機(jī)構(gòu)。
樣本分析采集的全血(在EDTA中)進(jìn)行網(wǎng)織紅細(xì)胞、血紅蛋白和總紅血細(xì)胞分析。
結(jié)果本研究的結(jié)果呈現(xiàn)在圖71和72中。本研究結(jié)果表明，在4周的研究期內(nèi)，50IU/kg/天和600IU/kg/周的劑量方案在免疫抑制或非免疫抑制的狗中的藥效學(xué)反應(yīng)(血紅蛋白和紅細(xì)胞升高的方式)是相似的。實(shí)例8雄性獼猴3個IV劑量和6個SC劑量注射給藥后重組人EPO的PK/PD模型目的本研究的目的是應(yīng)用本發(fā)明的PK/PD模型，確定雄性獼猴在3個單次給藥IV注射和6個單次給藥SC注射rHuEpo(EPREX)后，rHuEpo在增加血中網(wǎng)織紅細(xì)胞、紅血細(xì)胞和血紅蛋白數(shù)量方面的藥代動力學(xué)(PK)和藥效學(xué)(PD)概況。
方法數(shù)據(jù)來自由RWJPRI進(jìn)行的兩個研究(Sbi研究號0876-49和0875-49及RWJPRI研究號DM99146和DM99124，1999年12月)。一個研究是在12只雄性獼猴中進(jìn)行的平行區(qū)組研究(Sbi研究號0876-49和RWJPRI研究號DM99146，1999年12月)。猴子被分為4組，一組為對照，而其他3組被靜脈注射500、2000和4000IU/kg的EPREX。在用藥前及用藥后48小時內(nèi)抽取血液樣本以測定rHuEpo濃度。另一個研究是在21只雄性獼猴中進(jìn)行的平行區(qū)組研究，該21只獼猴被分為7組，每組3只猴子(Sbi研究號0875-49和RWJPRI研究號DM99124，1999年12月)。對照組皮下接受消毒的鹽水，而其他6組被皮下注射400、1000、2400、5000、20000和40000IU/kg的EPREX。動物的分配使得在組間具有一致的體重分布。在預(yù)劑量和注射后的不同時間點(diǎn)抽取血液樣本直至第28天，以測定rHuEpo濃度和網(wǎng)織紅細(xì)胞、紅細(xì)胞及血紅蛋白。平均值數(shù)據(jù)被用于本分析。
模型一個PK/PD模型示意圖被畫于圖73。
藥代動力學(xué)一個二室模型被用以說明在IV給藥情況下動力學(xué)曲線的多指數(shù)性。非室性分析顯示了非線性的動力學(xué)，它是用Michaelis-Menten分布函數(shù)建立模型的。在SC給藥情況下，用雙向吸收動力學(xué)模型來描述rHuEpo的吸收特征，即部分劑量快速0級輸入，隨后其余劑量緩慢的1級輸入。6個單次SC給藥和3個單次IV給藥同時應(yīng)用于此模型，以獲得一組通常的參數(shù)來描述所有數(shù)據(jù)的特征。
用于建立靜脈內(nèi)藥代動力學(xué)模型的微分方程是dApdt=-Vmax·Ap/(Km·Vd+Ap)-k12·Ap+k21·At]]>dAtdt=k12·Ap-k21·At]]>SC數(shù)據(jù)用下面的方程建立模型dApdt=ko(0-τ1)+k1(t>τ1)-Vmax·Ap/(Km·Vd+Ap)-k12·Ap+k21·At]]>dAtdt=k12·Ap-k21·At]]>其中ko＝0當(dāng)t＞τ1時當(dāng)0＜t≤τ1時k1＝0 當(dāng)t≤τ1時和 當(dāng)t＞τ1時Ap代表血漿中藥物的量，而At代表外周室(即，組織)內(nèi)的藥物。微常數(shù)k12和k21是中央(血漿)和外周室間的一級傳輸速率。Vmax和Km為Michaelis-Menten常數(shù)，代表著處理的能力和達(dá)到一半Vmax時的濃度。Fr是與1級吸收通道k1相關(guān)的部分劑量。根據(jù)數(shù)據(jù)和最初的運(yùn)轉(zhuǎn)，0級輸入(k0)的時間(taul)被定于10小時。單一的1級吸收速率ka可描述所有的劑量，除最低劑量(400IU/kg)需要單獨(dú)估計(jì)ka以外。生物利用度F看起來隨劑量而改變，對最低的兩個劑量進(jìn)行了推算，其余的劑量固定在100％。
具有不同壽命周期的兩個前體細(xì)胞部分的鏈?zhǔn)匠墒焖幮W(xué)模型(圖73)被用于建立EPREX的藥效學(xué)模型。假定在兩個前體部分的成熟階段都發(fā)生生成刺激。k0代表細(xì)胞的0級生成速率，而TR和TRBC表示網(wǎng)織紅細(xì)胞和紅血細(xì)胞的壽命周期。
基礎(chǔ)rHuEpo濃度假定為0，因此基礎(chǔ)網(wǎng)織紅細(xì)胞水平給定為k0TR。用于推算的微分方程如下dRdt=k0·((1+S(T-TP2))·(1+S(t-TP1-TP2))-(1+S(t-TP2-TR))·(1+S(t-TP1-TP2-TR)))]]>其中刺激函數(shù)由Hill方程給出，γ固定為1。
S(t)=Smax·(CEPO)γSC50γ+(CEPO)γ]]>給予6個劑量水平EPREX后的網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)被應(yīng)用于上述方程以得到單一的一組藥效學(xué)參數(shù)，具有代表所有劑量數(shù)據(jù)的特征。動力學(xué)模型的參數(shù)被固定并用作藥效學(xué)的強(qiáng)制函數(shù)。用藥前網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)被固定為穩(wěn)定狀態(tài)基礎(chǔ)值。
從網(wǎng)織紅細(xì)胞擬合得到的藥效學(xué)參數(shù)被用于模擬所有劑量的RBC數(shù)和血紅蛋白水平。48小時RBC計(jì)數(shù)被用作基礎(chǔ)值，同時由給藥前血紅蛋白數(shù)與該組給藥前總細(xì)胞(RBC+網(wǎng)織紅細(xì)胞)數(shù)的比值固定各組每個細(xì)胞的血紅蛋白含量。
用于模擬的微分方程如下dRBCdt=k0·((1+S(t-TP2-TR))·(1+S(t-TP1-TP2-TR))-(1+S(t-TP2-TR-TRBC))·(1+S(t-TP1-TP2-TR-TRBC)))]]>Hbt＝Hbcall·(RBCt+Rt)結(jié)果圖74顯示了給予3個單次靜脈內(nèi)給藥和6個單次SC給藥EPREX后，rHuEpo的濃度-時間擬合曲線。得到的參數(shù)列于圖75。盡管最低劑量的終末相看起來略為高估，但非線性分布的二室動力學(xué)模型可充分地記錄多相的IV動力學(xué)概況。推算的Km值高，提示非線性分布是輕度的，且可能只在高劑量時突出。中央分布容積Vd推算為57ml/kg，接近血液容積。對于SC用藥，生物利用度隨劑量有相當(dāng)大的增加，最低劑量顯示生物利用度為26.8％，下一個較高劑量為73％。最低劑量同其他劑量相比，ka值略有不同。從參數(shù)推算值可以推斷，可生物利用劑量的主要部分跟隨在緩慢的1級通道之后。0級路徑看起來是迅速的，并占可生物利用劑量的一小部分(35.5％)。
網(wǎng)織紅細(xì)胞擬合線示于圖76a、76b，圖77列出了推算的藥效學(xué)參數(shù)。由第2個前體部分TP2引起的滯后時間小(～15hr)。推算的網(wǎng)織紅細(xì)胞壽命周期接近6天。表示生成速率的最大增加可能的Smax為3.133，但推算的SC50值高，為842.5IU/L。圖78a和78b顯示了RBC數(shù)量的模擬，圖79a和79b為血紅蛋白反應(yīng)的模擬。
圖80顯示了在健康人給予EPREX后獲得的藥效學(xué)參數(shù)。根據(jù)IV濃度-時間曲線，將藥代動力學(xué)模型從2室簡化為1室模型。通過應(yīng)用內(nèi)源性EPO水平引起的細(xì)胞生成作對照擴(kuò)展了藥效學(xué)模型，并包括一個解釋說明人體天然反饋機(jī)制的額外部分(圖81)。這一內(nèi)容是通過假定網(wǎng)織紅細(xì)胞引起其自身生成的反饋抑制，減少由P1室代表的最早細(xì)胞的產(chǎn)生率來完成的。還假設(shè)其抑制作用起效需要TP0小時。抑制作用用Hill函數(shù)建立模型。對猴和人藥效學(xué)參數(shù)推算值的比較顯示，該室的壽命參數(shù)在兩種屬間非常相似。Smax和SC50值看起來在種屬間不同，但這可能是由于附加的反向調(diào)節(jié)的復(fù)雜性，以及在人rHuEpo對網(wǎng)織紅細(xì)胞作用模型中Epo的基礎(chǔ)濃度造成的。
討論藥代動力學(xué)在IV給藥情況下，動力學(xué)遵循用非線性分布二室模型俘獲的雙指數(shù)衰減。rHuEpo的主要作用部位是骨髓，后者是高度灌注的組織，因此模型中的外周室可能僅代表一些非特異結(jié)合的rHuEpo。最低劑量的終末相被高估，可能是由于難以得到在后面時間點(diǎn)的濃度測定值，或在此劑量范圍內(nèi)可能有不同的動力學(xué)行為。與人相似，猴的Vd推算值非常接近血液容積，且高Km值表明動力學(xué)是輕度非線性的。
在SC給藥后，rHuEpo峰濃度在1天內(nèi)達(dá)到，由于發(fā)生ka控制終末相的觸發(fā)現(xiàn)象，rHuEpo殘留在循環(huán)中的時間較IV給藥長。這些數(shù)據(jù)樣本被用多相吸收模型可接受性地收集。最高SC劑量的最初濃度被略微高估。然而，考慮到是用單一的一組參數(shù)描述所有的劑量水平，這應(yīng)當(dāng)是可以接受的。我們的雙向吸收動力學(xué)模型可以用于解釋藥物從SC部位吸收的不同途徑?？焖?級輸入的部分劑量可解釋為經(jīng)皮下部位的血管直接進(jìn)入血液。另一方面，另一部分劑量可假定進(jìn)入淋巴管并經(jīng)過緩慢的1級吸收過程從淋巴進(jìn)入血液。這也可解釋1級吸收開始后的10小時時間滯后。生物利用度隨劑量而增加，對于2400IU/kg以上劑量為100％。這個相同的雙向吸收模型很好地描述了人SC動力學(xué)的特征，并顯示了隨劑量增加生物利用度的相似趨勢。然而，與猴不同，此模型預(yù)測人的主要劑量部分是經(jīng)過0級通道吸收的。
藥效學(xué)網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)在48小時內(nèi)開始上升，在大約10天時達(dá)峰，隨后開始下降，至20天時回到基礎(chǔ)水平。我們的鏈?zhǔn)匠墒炷Ｐ涂雌饋砗芎玫卮砹藬?shù)據(jù)的特征。圖78a、78b、79a和79b的模擬曲線顯示，網(wǎng)織紅細(xì)胞藥效學(xué)可容易地用于預(yù)測RBC數(shù)目和血紅蛋白數(shù)量的改變。
紅細(xì)胞生成素的真正作用方式仍未完全了解。rHuEpo的主要作用被認(rèn)為是刺激早期祖細(xì)胞的增殖。然而，來自實(shí)驗(yàn)動物研究的證據(jù)表明，紅細(xì)胞生成素也作用于分化的成紅細(xì)胞上(Krantz等，紅細(xì)胞生成素和紅細(xì)胞生成的調(diào)節(jié)，1970，The University of Chicago Press)。這一觀點(diǎn)派別認(rèn)為rHuEpo作用在成熟的成紅細(xì)胞上以產(chǎn)生早期的24小時網(wǎng)織紅細(xì)胞反應(yīng)，隨后由于對幼紅細(xì)胞的附加效應(yīng)而出現(xiàn)巨紅細(xì)胞癥?；诖死碚摚覀冃纬闪藱C(jī)械的鏈?zhǔn)匠墒炷Ｐ?，即rHuEpo刺激發(fā)生在2個前體細(xì)胞群，他們可代表成紅細(xì)胞和較早的祖細(xì)胞。
已知成紅細(xì)胞經(jīng)歷2至5個細(xì)胞階段，依種屬不同其平均成熟或更新時間為11到48小時(同前，Aplen等，1959，Ann.N.Y.Acad.Sci.，77753，Osgood，E.，1954，Blood，91141，和Fliedner等，1959，Acta.Haematol.，2265)。我們的模型預(yù)測，在新生成的網(wǎng)織紅細(xì)胞真正釋放入循環(huán)之前有15小時的時間滯后，這反映了成紅細(xì)胞的成熟時間。
推算的網(wǎng)織紅細(xì)胞壽命周期是6天。在人，網(wǎng)織紅細(xì)胞階段的正常細(xì)胞壽命周期大約是3.5天在骨髓，1至2天在血液(Hillman等，1967，Sem.Haematol.，4(4)327)。然而，在嚴(yán)重貧血的動物模型中顯示，骨髓網(wǎng)織紅細(xì)胞庫是遷移到循環(huán)中的(同前，和Bessis等，1973，活血細(xì)胞及其超微結(jié)構(gòu)，Verlag New York-Heidelberg-Berlin)。這些移位的骨髓網(wǎng)織紅細(xì)胞生成紅細(xì)胞的時間需要3天，比正常網(wǎng)織紅細(xì)胞。因此，我們可認(rèn)為由我們的模型推算的網(wǎng)織紅細(xì)胞平均壽命周期反映了骨髓和血液中成熟時間的總和。
在文獻(xiàn)中已有報(bào)道，在人，骨髓中紅系祖細(xì)胞形成網(wǎng)織紅細(xì)胞平均需要5天(Krantz等，見上)。此時間事實(shí)上反映了細(xì)胞在P1和P2室中所用時間的總和，經(jīng)推算為85小時。
總之，rHuEpo的動力學(xué)和藥效學(xué)看起來在種屬間(猴和人)非常相似，本發(fā)明的模型能夠很好地接近rHuEpo作用的動力學(xué)和藥效學(xué)，并給出細(xì)胞衰老時間參數(shù)的逼真的推算值。
對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員而言，所描述的實(shí)例和本發(fā)明系統(tǒng)的各種修改和變動是顯而易見的，并不背離本發(fā)明的范圍和精神。盡管本發(fā)明在特殊優(yōu)選實(shí)施例方面進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，如權(quán)利要求書所聲明的，本發(fā)明不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗朴谶@些特殊實(shí)施方案。實(shí)際上，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而對所描述模式的各種修改對相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的，應(yīng)當(dāng)包含在下述權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括以下步驟(a)選擇一個或多個EPO劑量方案；(b)用藥代動力學(xué)/藥效學(xué)模型來確定所述一個或多個EPO劑量方案的藥效學(xué)曲線；和(c)根據(jù)所述的藥效學(xué)曲線選擇在患者中產(chǎn)生需要的藥效學(xué)反應(yīng)的所述一個或多個EPO劑量方案。
2.一種方法，其包括以下步驟(a)選擇一個或多個所需的藥效學(xué)反應(yīng)；(b)用藥代動力學(xué)/藥效學(xué)模型來確定產(chǎn)生需要的一個或多個藥效學(xué)反應(yīng)的EPO劑量方案；和(c)選擇在患者中產(chǎn)生所述需要的藥效學(xué)反應(yīng)的一個或多個EPO劑量方案。
3.一種方法，其包括以下步驟a)選擇EPO劑量和劑量方案；和b)根據(jù)所述劑量和劑量方案確定藥效學(xué)反應(yīng)。
4.一種方法，其包括以下步驟(a)選擇一個或多個EPO劑量方案；(b)用藥代動力學(xué)/藥效學(xué)模型來確定所述一個或多個EPO劑量方案的藥代動力學(xué)曲線；和(c)根據(jù)所述的藥代動力學(xué)曲線選擇在患者中產(chǎn)生需要的藥代動力學(xué)反應(yīng)的所述一個或多個EPO劑量方案。
5.一種方法，其括以下步驟(a)選擇一個或多個藥代動力學(xué)反應(yīng)；(b)用藥代動力學(xué)/藥效學(xué)模型確定產(chǎn)生需要的一個或多個藥代動力學(xué)反應(yīng)的EPO劑量方案；和(c)選擇在患者中產(chǎn)生所述需要的藥代動力學(xué)反應(yīng)的所述一個或多個EPO劑量方案。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案在EPO劑量之間至少將血清EPO濃度在高于服藥前的水平維持約5到約30天。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述血清EPO濃度足以增加血液紅細(xì)胞的生產(chǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述血清EPO濃度足以將增加的血液紅細(xì)胞生產(chǎn)維持至少一周。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述血清EPO濃度足以將增加的血液紅細(xì)胞生產(chǎn)維持至少兩周。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括一周給藥EPO一次。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述每周一次的EPO劑量方案包括給藥范圍為約300IU/kg到約2400IU/kg的EPO劑量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述每周一次的EPO劑量方案包括給藥范圍為約30,000IU到約54,000IU的EPO劑量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括兩周給藥EPO劑量一次。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述兩周一次的EPO劑量方案包括給藥范圍為約900IU/kg到約1200IU/kg的EPO劑量。
15.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括十天給藥EPO一次。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述十天一次的EPO劑量方案包括給藥約900IU/kg的EPO劑量。
17.根據(jù)權(quán)利要求6、8、9、10、13或15所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括給藥選自epoietinα和darbepoietinα的EPO。
18.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括給藥選自新生紅細(xì)胞形成刺激蛋白、人紅細(xì)胞生成素類似物、和紅細(xì)胞生成素Ω的EPO。
19.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括給藥具有EPO生物學(xué)活性的蛋白。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述具有EPO生物學(xué)活性的蛋白選自紅細(xì)胞生成素類似物，紅細(xì)胞生成素異構(gòu)體，和腎臟紅細(xì)胞生成素。
21.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括給藥衍生自自然產(chǎn)生的EPO，重組的EPO，和合成的EPO的EPO。
22.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述病人有貧血。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述貧血包括與EPO濃度相關(guān)的貧血。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述貧血選自與末期腎衰、腎衰相關(guān)的貧血，和透析相關(guān)的貧血。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述貧血包括與癌癥化療相關(guān)的貧血。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述貧血包括與AIDS藥物治療相關(guān)的貧血。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述貧血包括與藥物相關(guān)的貧血。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述藥物選自順鉑和卡鉑。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述藥物是疊氮胸苷。
30.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述病人經(jīng)歷獻(xiàn)血。
31.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述病人接受過骨髓移植。
32.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述病人具有風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。
33.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括通過選自以下的途徑進(jìn)行EPO給藥靜脈給藥、皮下給藥、和腸胃外給藥。
34.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述選擇的EPO劑量方案包括給藥具有修飾的糖基化模式的EPO。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述具有修飾的糖基化模式的EPO包括darbepoietinα。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述修飾的糖基化模式包括高糖基化。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述修飾的糖基化模式包括去糖基化。
全文摘要
本發(fā)明涉及為所希望的藥效/藥代動力學(xué)反應(yīng)獲得合適的EPO劑量方案的方法。本方法包括選擇一種或幾種EPO劑量方案，然后使用一種PK/PD模型來確定一種或幾種EPO劑量方案的藥效/藥代動力學(xué)概況，最后選擇使用其中一種EPO劑量方案，以獲得基于EPO概況的所希望的藥效/藥代動力學(xué)反應(yīng)。
文檔編號A61M37/00GK1572320SQ200410062310
公開日2005年2月2日 申請日期2000年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月11日
發(fā)明者W·程, D·吉布森, C·戈特, E·韋科曼 申請人:奧索－麥克尼爾藥物公司