程金泉，石慶平，劉 哲，孔令提，余美玲

乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤。近年來，其發(fā)病率和死亡率也逐漸上升，并且發(fā)病年齡也更趨向年輕化，很多病人甚至出現(xiàn)復發(fā)和轉移。多西他賽是治療晚期復發(fā)轉移性乳腺癌最常見的化療藥物之一，同時也適用于非小細胞肺癌、前列腺癌、卵巢癌以及胃癌等其他多種癌癥的化療。由于其在細胞內濃度高、滯留時間長而具有更高的抗腫瘤活性，被廣泛應用于臨床[1-3]。

盡管多西他賽具有一定的臨床療效，但由于其治療窗窄，選擇性低，不良反應大，導致很多病人沒有達到理想的治療效果，甚至出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象或者引起嚴重的不良反應。多西他賽在臨床上主要通過病人的體表面積 (BSA) 制定給藥劑量[4-5]。然而，BEUMER等[6]指出,依據(jù) BSA 的給藥方式，其用藥劑量的個體間也同樣存在較大的藥動學差異。所以，治療藥物監(jiān)測 (TDM) 在多西他賽臨床應用中不可或缺。

近年來，群體藥代動力學 (PPK) 作為一種優(yōu)于傳統(tǒng)藥動學分析的方法，在促進對藥動學變異性的理解和量化方面發(fā)揮著至關重要的作用。這對于如何構建PPK模型預測最佳初始給藥劑量來滿足病人的個人需求至關重要[7-8]。目前，多西他賽PPK的研究越來越多[9-10]。 然而，當試圖將這些模型外推到其他病人群體時，這些模型的可預測性往往不清楚。因此，有必要事先利用外部數(shù)據(jù)集對已發(fā)布模型的跨群體預測性進行綜合評價。

本研究納入國內外有關多西他賽PPK研究文獻，匯總不同群體下的所有PPK模型參數(shù)及其公式，并利用已收集的多西他賽TDM數(shù)據(jù)對文獻模型進行評價。利用非線性混合效應模型擬合國內外已發(fā)表的PPK模型。根據(jù)實測濃度-預測濃度 ( DV-PRED) 圖與可視化預測檢驗 (VPC) 來評估擬合效果，為選擇較為適合中國乳腺癌病人的多西他賽PPK模型提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 多西他賽PPK模型回顧

1.1.1 文獻檢索策略 計算機檢索PubMed、EMbase、Web of Science、中國知網(wǎng)以及萬方等數(shù)據(jù)庫。各數(shù)據(jù)庫檢索時間至2019年8月30日。英文檢索詞包括Docetaxel、Taxotere、Breast cancer、Mammary cancer、Population pharmacokinetics、Pharmacokinetics、Nonlinear mixed effect model；中文檢索詞包括多西他賽、多西紫杉醇、乳腺癌、群體藥代動力學、藥代動力學、非線性混合效應模型。以PubMed為例，具體檢索策略為：#1 Docetaxel;#2 Breast cancer OR Mammary cancer ;#3 Population pharmacokinetics OR Pharmacokinetics OR Nonlinear mixed effect model；#4 #1 AND #2 AND #3。

1.1.2 文獻納入、排除標準 納入標準：(1)研究類型為多西他賽PPK模型研究，文種限中、英文；(2)多西他賽的給藥途徑為靜脈滴注，用藥方式為單用或與其他藥物聯(lián)合使用；(3)使用PPK相關軟件建立模型并報道藥動學參數(shù)清除率(CL)或表觀分布容積(V)的模型計算公式。排除標準：(1)研究類型不是多西他賽PPK的文獻；(2)缺乏關鍵的多西他賽藥動學模型建立的模型工具；(3)多西他賽群體藥動學相關數(shù)據(jù)不完整或部分缺失導致無法進行模型擬合。

通過篩選，獲得最終符合條件的 PPK 文獻。從文獻中提取病人的基本信息，納入考察的和具有統(tǒng)計學意義的協(xié)變量，個體間變異模型、模型參數(shù)以及相應的模型公式。

1.2 外部驗證乳腺癌病人的臨床數(shù)據(jù)收集 從蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院2018年11月就診住院的且經(jīng)臨床病理學診斷確認為乳腺癌病人的人群中，篩選使用多西他賽進行化療的病人，即年齡≥18歲，卡式評分 (KPS) ≥70，預計生存期≥3個月的病人，化療前血常規(guī)、肝腎功能檢查正常的病人，進行多西他賽血藥濃度測定，收集多西他賽TDM數(shù)據(jù)。對于治療依從性較差的病人，合并有其他重要臟器疾病的病人以及妊娠或哺乳期婦女排除在外。本研究已經(jīng)獲得蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會的批準，并在病人知情同意下開展。

1.3 數(shù)據(jù)提取 文獻中的基本數(shù)據(jù)提取參考已發(fā)表的PPK研究，納入的數(shù)據(jù)包括研究第一作者，發(fā)表年份，研究病人數(shù)量、采血點數(shù)、年齡、體質量、BSA、生化實驗室檢查數(shù)據(jù)以及給藥方案。臨床乳腺癌病人數(shù)據(jù)提取包括多西他賽給藥劑量、TDM數(shù)據(jù)；病人的年齡、體質量、身高、生化實驗室檢查數(shù)據(jù)以及合并其他化療藥物信息(如表柔比星、5-氟尿嘧啶、吉西他濱等)。所有數(shù)據(jù)的收集與整理由專業(yè)的研究人員進行統(tǒng)計和分析，并且盡量避免可能出現(xiàn)的偏倚。

1.4 給藥方案與血樣采集 納入本研究的所有乳腺癌病人均采用靜脈滴注方式給予120或140 mg的多西他賽(20 mg/支，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司)加入到250 mL 5%葡萄糖溶液或0.9%氯化鈉溶液中進行化療，平均輸注時間為1～2 h，每3周為一個化療周期，輸注多西他賽前一天常規(guī)應用地塞米松抗過敏減少化療時可能出現(xiàn)的過敏反應，輸注期間使用心電監(jiān)測血壓和脈博。本研究采用稀疏采樣策略，即每位病人在給藥后的0.5、0.75、1、2、3、4、5、6、8、10、11、12 h隨機選擇2～3個時間點進行采血，每次采血2～4 mL。

1.5 多西他賽血藥濃度監(jiān)測 采用膠乳免疫比濁法對多西他賽血漿樣本進行濃度檢測而獲得血藥濃度結果。使用的儀器與試劑包括：ES-200全自動生化分析儀 (E-LAB Biological Science & Technology Co.,LTD)、多西紫杉醇 MyCare測定試劑盒與多西紫杉醇校準品(江蘇長星醫(yī)療科技有限公司)。在病人給藥開始后按照預先設計的采血點采集靜脈血 2～4 mL 置于肝素管內，混勻，在3 000 r/min的低溫冷凍離心機中離心5 min，吸取上清血漿200 μL于反應杯中，將反應杯置于反應槽中進行檢測，獲得多西他賽血藥濃度數(shù)據(jù)。

1.6 已發(fā)表的多西他賽PPK模型預測性能評估 使用基于仿真的模型診斷方法：DV-PRED圖和可視化預測檢驗VPC對已發(fā)表的多西他賽PPK模型的預測性能進行評估。使用文獻中的模型參數(shù)、有統(tǒng)計學意義的協(xié)變量以及相應的殘差變異，并將參數(shù)固定。使用Phoenix 8.2.0 (Certara Company,USA) 軟件中非線性最大混合效應模型對文獻模型與外部數(shù)據(jù)擬合情況作出診斷圖形。根據(jù)擬合的 DV-PRED 圖判斷這些模型對乳腺癌病人應用多西他賽血藥濃度數(shù)據(jù)的擬合效果，另外再利用 VPC 檢驗生成的模擬數(shù)據(jù)進行擬合診斷，利用實測濃度(DV)的第5、50與95百分位數(shù)和對應的預測濃度(PRED)的95%置信區(qū)間擬合情況作出擬合濃度和DV值相對于時間點的圖形。通過對不同模型擬合效果的比較，挑選出適合國內乳腺癌病人多西他賽PPK模型。

2 結果

2.1 納入病人的基本信息 39例女性乳腺癌病人血藥濃度作為外部驗證數(shù)據(jù)集進行多西他賽PPK模型的驗證，基本的人口學和實驗室檢查數(shù)據(jù)見表1。其中病人年齡33～67歲，體質量45～78 kg，BSA 1.49～1.99 m2。共獲得108個多西他賽血藥濃度數(shù)據(jù)，每例病人采集2～3次，給藥方式為單用或與表柔比星、環(huán)磷酰胺等其他化療藥物聯(lián)合使用，單獨使用多西他賽化療16例，與聯(lián)合化療23例。病人的BSA使用許文生式公式進行計算[11]，肌酐清除率使用 Cockcroft-Gault公式進行計算[12]，腫瘤病人的生活質量評分使用WHO評分標準[13]。

2.2 已發(fā)表多西他賽PPK模型 通過文獻篩選，共納入6篇已發(fā)表的多西他賽PPK模型的研究，其中2篇研究建立了二房室模型[14-15]， 4篇研究建立了三房室模型[16-19]。對每個研究的人群、病人數(shù)目、采血點數(shù)、BSA、給藥方案等基本信息以及各研究納入考察的協(xié)變量、具有顯著影響的協(xié)變量、模型公式、藥動學參數(shù)等分別進行統(tǒng)計對比。表2和表3分別總結了納入研究的基本信息與多西他賽PPK模型參數(shù)信息。

2.3 多西他賽PPK模型驗證

2.3.1 模型診斷圖 使用DV-PRED圖對文獻模型與本研究數(shù)據(jù)的擬合程度進行檢驗比較。各模型的DV-PRED擬合效果圖見圖1。圖中橫坐標是PRED(μg/L)，縱坐標為DV(μg/L)，黑線代表參考線(Y=X 線)，紅虛線代表各散點的趨勢線。若PRED越接近于DV，也就是散點的趨勢線越接近Y=X線說明該模型對本研究數(shù)據(jù)擬合效果越好。從圖中可以看出BRUNO模型與LAUNAY-ILIADIS模型相對較好之外，其余模型對乳腺癌血藥濃度數(shù)據(jù)擬合的效果均不佳。

表1 39例女性乳腺癌病人的人口統(tǒng)計學信息

ALT：丙氨酸氨基轉移酶；AST:門冬氨酸氨基轉移酶； ALP：堿性磷酸酶；TBIL：總膽紅素；TBA：總膽汁酸；PA：前白蛋白；TP：總蛋白；ALB：白蛋白；SCR：血清肌酐；Ccr：肌酐清除率；CHO：總膽固醇；HGB：血紅蛋白

2.3.2 VPC 使用Phoenix NLME軟件的VPC檢驗運行模塊對文獻模型以及外部數(shù)據(jù)進行VPC檢驗。各模型的VPC檢驗結果見圖2。圖中橫坐標為時間(IVAR)，縱坐標為DV(μg/L)。 紅色實線、紅色虛線與藍色虛線分別為VPC觀測濃度的第5、50及95百分位數(shù)，藍色圓點為DV點。由黑色實線和虛線構成的上下藍色和紅色陰影區(qū)域代表模擬數(shù)據(jù)對應百分位數(shù)的95%置信區(qū)間。若各觀測濃度的百分位數(shù)分布在相應的基于模擬數(shù)據(jù)產生的95%置信區(qū)間內，說明觀測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)具有相似的分布特征，模型擬合效果良好。在各模型 VPC 的檢驗結果圖中，BRUNO模型中第50百分位數(shù)部分落在對應的陰影區(qū)域與LAUNAY-ILIADIS模型中第95百分位數(shù)全部落在對應的陰影區(qū)域，其余模型觀測數(shù)據(jù)的百分位數(shù)均落在相應95%置信區(qū)間之外，說明BRUNO與LAUNAY-ILIADIS模型擬合相對較好之外，其余模型擬合效果均不佳。

2.3.3 文獻模型比較 使用最終建立文獻協(xié)變量模型的目標函數(shù)值(-2LL)與赤池信息規(guī)則(AIC) 值比較各文獻模型擬合效果，若-2LL值與AIC值越小，表明建立的文獻模型對乳腺癌血藥濃度數(shù)據(jù)擬合的效果越好。從表4中可以看出LAUNAY-ILIADIS模型擬合的效果最佳，MINAMI模型擬合的效果最差。

3 討論

利用已發(fā)表的PPK模型對外部數(shù)據(jù)進行模型擬合對于臨床制定合適的給藥劑量、提高治療效果,降低不良反應、節(jié)省醫(yī)療費用及新藥研發(fā)等具有諸多優(yōu)勢[20]，特別是針對一些特殊群體，比如化療效果不佳、容易復發(fā)轉移的癌癥群體具有重要意義。然而，大多數(shù)多西他賽PPK研究都是單中心、小樣本的研究，當將這些發(fā)表的PPK模型外推到其他特殊病人群體時其可預測性尚不清楚。因此，我們基于經(jīng)常被使用的預測診斷方法來簡單說明多西他賽DV和PRED的一致性。

既往研究[14-19]顯示，多西他賽在病人體內的藥代動力學特征受年齡、BSA、白蛋白、α1-酸性糖蛋白、 肝功能指數(shù)以及谷氨酸氨基轉移酶等因素的影響，個體間差異較大。本研究利用多西他賽治療乳腺癌病人的TDM數(shù)據(jù)作為外部驗證集，通過建立文獻模型，納入文獻報道有意義的協(xié)變量對模型進行擬合。根據(jù)模型外部評估方法對各模型擬合得出的DV-PRED圖和VPC進行評估，發(fā)現(xiàn)ONOUE模型、ZHANG模型、MINAMI模型以及SLAVIERO模型[14-17]并不能很好的擬合外部數(shù)據(jù)，可能是因為這些模型設計的采血方案，納入的研究對象與本研究有所不同。BRUNO 模型與LAUNAY-ILIADIS模型[18-19]擬合的效果較好。因此，在建立模型過程中所納入的乳腺癌病人的BSA、白蛋白、α1-酸性糖蛋白、肝功能指數(shù)以及年齡對多西他賽的藥動學特征具有一定的影響。

表2 多西他賽 PPK 文獻的基本信息

注：LCMS/MS:液相色譜串聯(lián)質譜;HPLC:高效液相色譜;UV:紫外分光光度法

表3 多西他賽最終PPK模型的參數(shù)信息

ALB:白蛋白；AAG:α1-酸性糖蛋白；HEP:肝功能指數(shù)；1/tmax:紅霉素呼吸試驗分數(shù)；ALT:丙氨酸氨基轉移酶；CL:清除率；V:表觀分布容積；K:室間隔速度常數(shù)；θ:個體間差異

表4 建立研究模型的-2LL值與AIC值比較

雖然這些影響因素對多西他賽體內藥動學參數(shù)的影響情況還需要進一步的研究，但至少說明在臨床上使用藥物過程中應充分考慮個體差異，并盡可能監(jiān)測藥物濃度。一個全面的模型評估應該包括內部驗證、獨立數(shù)據(jù)集的外部驗證以及具有相似特性的病人前瞻性臨床驗證[21-22]。而很多已發(fā)表PPK模型缺乏完整的模型評估。

綜上，本研究所使用的血藥濃度數(shù)據(jù)直接來源于臨床常規(guī)監(jiān)測，能夠客觀反映臨床真實環(huán)境，可以嘗試利用擬合效果較好的模型進行前瞻性臨床實踐，預測乳腺癌病人多西他賽濃度，制定給藥劑量，提高多西他賽的化療效果，降低不良反應，減少醫(yī)療費用。另外，本研究提示，仍有必要建立針對國內乳腺癌病人應用多西他賽的PPK模型。最后，本研究的樣本量較少，采血點稀疏，在今后的研究中應該擴大樣本量，增加采血點數(shù)，收集國內多中心乳腺癌病人數(shù)據(jù)，以便建立具有代表性的國內乳腺癌多西他賽的PPK模型。