評(píng)價(jià)蔡氏公式用于接受Turoctocog alfa 治療的中國重型血友病A 經(jīng)治患者的準(zhǔn)確性

蔡力生，帕拉賽提·阿地力，杜新，劉貝妮，吳優(yōu)，楊仁池

［1.深圳市第二人民醫(yī)院血液科，深圳 518035；2.諾和諾德（中國）制藥有限公司；3.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病醫(yī)院（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所），實(shí)驗(yàn)血液學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家血液系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津 300020］

血友病A 是一種X 染色體連鎖的隱性遺傳性出血性疾病［1］，主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)、肌肉和深部組織的出血，反復(fù)出血、未能及時(shí)止血治療可導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形、假腫瘤形成，嚴(yán)重者可導(dǎo)致殘疾甚至危及生命［2］。 目前，血友病A 主要治療方式是替代性輸注FⅧ，當(dāng)患者發(fā)生第一次關(guān)節(jié)出血或嚴(yán)重肌肉出血或顱內(nèi)出血或其他危及生命的出血即應(yīng)開始預(yù)防治療［3］。 多種因素影響FⅧ預(yù)防治療效果，包括個(gè)體間F Ⅷ的藥代動(dòng)力學(xué)（pharmacokinetics， PK） 差異［4］。 在臨床實(shí)踐中，準(zhǔn)確、便捷應(yīng)用的PK 工具可以協(xié)助臨床醫(yī)生獲得個(gè)體PK 參數(shù)，以制定個(gè)體化預(yù)防治療方案。

FⅧ通過靜脈給藥后吸收，F(xiàn)Ⅷ峰濃度多在輸注完成后10～15 min 達(dá)到，部分患者可達(dá)1～2 h（第Ⅰ相）［5］。 之后進(jìn)入不規(guī)則期，包括多種過程，如FⅧ在血管內(nèi)或血管外部位的分布、通過網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)快速清除高分子量形式FⅧ聚集體（第Ⅱ相）［5］。再之后FⅧ與vWF 結(jié)合后被緩慢清除，可視為按一級(jí)消除過程以單指數(shù)形式衰減（第Ⅲ相）［6］，因此，按一室模型推導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型能夠預(yù)測FⅧ在消除相的濃度變化。 基于以上FⅧ藥代動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，深圳市第二人民醫(yī)院蔡力生醫(yī)生首次推出基于一級(jí)消除動(dòng)力學(xué)經(jīng)典PK 公式而改良的一室模型分析公式［4，6］，此公式也是中國血友病醫(yī)生創(chuàng)新的本土PK評(píng)估工具，稱為蔡氏公式。 本研究采用臨床試驗(yàn)Guardian 7（NCT02938585）中國重型血友病A 經(jīng)治患者數(shù)據(jù)［7］，評(píng)價(jià)在接受Turoctocog alfa 治療的中國重型血友病A 經(jīng)治患者中蔡氏公式的準(zhǔn)確性。

1 資料與方法

1.1 病例資料與PK 參數(shù)檢測

采用臨床試驗(yàn)Guardian 7 中國重型血友病A 經(jīng)治患者的藥代動(dòng)力學(xué)PK 數(shù)據(jù)。 根據(jù)患者年齡采用不同洗脫期時(shí)長進(jìn)行洗脫后，每例患者接受Turoctocog alfa 50±5 IU／kg 單劑量輸注，臨床試驗(yàn)中分別于輸注前、輸注后按表1所示采樣點(diǎn)取血。 對(duì)0～11歲患者，共采5 份血樣，其中第3 小時(shí)后采2 份血樣；對(duì)≥12 歲患者，共采11 份血樣，其中第3 小時(shí)后采6 份血樣。 采用顯色法測定FⅧ濃度［7］。

表1 不同年齡組患者的采血時(shí)間和次數(shù)

1.2 蔡氏公式

臨床上FⅧ采用靜脈注射給藥，故可按一室模型處置，從而計(jì)算凝血因子Ⅷ（FⅧ）與血管性血友病因子（von-Willebrand Factor，vWF）結(jié)合后緩慢清除時(shí)的FⅧ第Ⅲ相PK 曲線（圖1）［6］。

圖1 FⅧ血藥濃度-時(shí)間曲線

設(shè)k 為一級(jí)消除速率常數(shù)，C0為初始濃度，則FⅧ血藥濃度與時(shí)間的關(guān)系式為［6］：

Ct＝C0e-kt

設(shè)FⅧ的半衰期為T，根據(jù)半衰期的定義，當(dāng)t＝T時(shí)，CT＝（1／2）*C0，代入Ct＝C0e-kt，整理后得：

k ＝0.693／T

將k ＝0.693／T，代入Ct＝C0e-kt得：整理后得：

T＝0.301×t／lg（C0／Ct）

血友病A 患者體內(nèi)存在基線FⅧ活性水平，且基線FⅧ活性水平基本恒定，不隨時(shí)間變化，故應(yīng)消除其對(duì)半衰期計(jì)算結(jié)果的影響。 C基、注射FⅧ與采血檢測點(diǎn)的時(shí)間軸如下（圖2）：

圖2 蔡氏公式所基于的采血時(shí)間點(diǎn)

若C基在使用公式時(shí)未獲得，則需要檢測C基；-72 h為FⅧ洗脫時(shí)間，C基為基線FⅧ水平，時(shí)間t1、t2對(duì)應(yīng)的FⅧ活性分別為Ct1、Ct2，T 為個(gè)體FⅧ半衰期。

將t1、t2、Ct1、Ct2代入T ＝0.301×t／lg（C0／C），即得血友病A 患者個(gè)體FⅧ半衰期的藥物代謝動(dòng)力學(xué)模型為：

T＝0.301×（t2-t1）／lg［（Ct1-C基） ÷（Ct2-C基）］（t1≥3 h， t2≥6 h）

該公式即為“蔡氏公式”。

利用“蔡氏公式”計(jì)算出FⅧ半衰期后，可估算峰濃度（Cmax，即C0）、第Ⅲ相任意時(shí)間點(diǎn)血藥濃度（Ct）和增量回收率（IVR）。

由于Ct-C基＝（C0- C基）e-kt，k ＝0.693／T，故

IVR＝（Cmax-C基）／（FⅧ劑量×2／體重）×100%，其中FⅧ劑量指的是患者進(jìn)行PK 檢測時(shí)注射FⅧ的劑量，單位為IU；體重指患者的體重，單位為千克（kg）。

1.3 PK 參數(shù)計(jì)算采用Guardian 7 中的PK 數(shù)據(jù)（T1／2-G），利用蔡氏公式計(jì)算PK 參數(shù)數(shù)據(jù)（T1／2-C 等）。

（1）采用基線和第3 小時(shí)后2 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的FⅧ濃度，計(jì)算T1／2-t1t2：

T1／2-t1t2＝0.301×（t2-t1）÷lg［（Ct1-C基）÷（Ct2-C基）］（t1≥3 h， t2≥6 h）

（2）計(jì)算T1／2-t1t2的平均值，即T1／2-C。 對(duì)0～11歲患者，由于第3 小時(shí)后共2 份血樣，因此T1／2-C ＝T1／2-t1t2。 對(duì)于≥12 歲患者，根據(jù)第3 小時(shí)后5 份或6 份可評(píng)價(jià)樣本，分別獲得10 個(gè)或15 個(gè)T1／2-t1t2，再計(jì)算平均值即T1／2-C。

（3）基于T1／2-C，計(jì)算第Ⅲ相PK 曲線，估算峰濃度（Cmax-C）、第Ⅲ相任意時(shí)間點(diǎn)血藥濃度（Ct-C）和增量回收率（IVR-C）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理數(shù)據(jù)分析采用SAS9.4。 計(jì)量資料用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s） 表示，配對(duì)資料采用Wilcoxon 符號(hào)秩和檢驗(yàn)和Pearson 相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)特征（表2）

表2 患者年齡分布和基線特征（±s）

表2 患者年齡分布和基線特征（±s）

注：a1 例5 歲幼齡兒童因無法估計(jì)終末速率常數(shù)而未計(jì)算AUC0-inf，CL 和T1／2注：AUC，曲線下面積；T1／2，終末半衰期；IR，增量回收率；CL，清除率；Cmax，F(xiàn)Ⅷ峰濃度

幼齡兒童a（＜6 歲）大齡兒童（6～＜12 歲）青少年（12～＜18 歲）成人（≥18 歲）總計(jì)患者例數(shù)（n）463417 AUC0-inf-G （IU／h／mL）16.4±3.517.7±7.311.2±4.716.9±1.516.0±5.3 T1／2-G （h）8.5±1.48.3±3.111.6±0.68.4±1.99.0±2.4 IR-G （IU／mL）／（IU／kg）0.022±0.0030.026±0.0050.014±0.0070.026±0.0040.023±0.006 CL-G （mL／h／kg）3.7±0.93.5±1.25.5±2.23.5±0.33.9±1.4 Cmax-G （IU／mL）1.2±0.21.4±0.30.9±0.51.6±0.21.3±0.3

納入共17 例經(jīng)治患者的數(shù)據(jù)，年齡范圍3 ～44歲。 1 例5 歲患者，第4 小時(shí)FⅧ為離群值，不能用于計(jì)算T1／2-C 或T1／2-G。 另1 例12 歲患者，由于Ct5＜Ct6、Ct8＜Ct9，Ct8與Ct10基本相同，未用于計(jì)算T1／2-C。 因此，共15 例患者的PK 數(shù)據(jù)可用。

2.2 T1／2標(biāo)準(zhǔn)差比較法結(jié)果（表3）

表3 蔡氏公式用于計(jì)算Turoctocog alfa 的T1／2-C 和Cmax-C 標(biāo)準(zhǔn)差比較

T1／2-C 標(biāo)準(zhǔn)差（s）相對(duì)于平均值較小，這驗(yàn)證了一級(jí)消除動(dòng)力學(xué)方程Ct＝C0e-kt適用于第Ⅲ相PK 曲線，且蔡氏公式用于Turoctocog alfa 半衰期計(jì)算通過不同采血時(shí)點(diǎn)計(jì)算的變異度較小。

2.3 實(shí)際檢測與公式計(jì)算得出的半衰期數(shù)據(jù)比較（圖3-圖4）

圖3 蔡氏公式計(jì)算的與實(shí)際檢測的PK 參數(shù)T1／2柱狀圖比較

圖4 T1／2-C 和T1／2-G 的比值散點(diǎn)圖

蔡氏公式計(jì)算得到的PK 參數(shù)（T1／2-C）與實(shí)際檢測的PK 參數(shù)（T1／2-G）柱狀圖基本重合；兩者之間的比值散點(diǎn)圖基本位于對(duì)角參考線附近。 配對(duì)Wilcoxon 符號(hào)秩和檢驗(yàn)分析結(jié)果顯示，兩組數(shù)據(jù)之間無充分證據(jù)顯示統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＝0.2293）。 此外，用蔡氏公式計(jì)算得到的個(gè)體半衰期（T1／2-C）與試驗(yàn)檢測值之間具有相當(dāng)高的相關(guān)性（r＝0.958，P＜0.01）。

2.4 Cmax標(biāo)準(zhǔn)差比較法結(jié)果（表3）

Cmax-C 標(biāo)準(zhǔn)差（s）相對(duì)于平均值較小，這驗(yàn)證了蔡氏公式用于Turoctocog alfa 峰濃度通過不同采血時(shí)點(diǎn)計(jì)算的變異度較小。

2.5 實(shí)際檢測與公式計(jì)算得出的峰濃度比較（圖5）

圖5 蔡氏公式計(jì)算的與實(shí)際檢測的PK 參數(shù)Cmax柱狀圖比較

蔡氏公式計(jì)算得到的PK 參數(shù)（Cmax-C）與實(shí)際檢測的PK 參數(shù)（Cmax-G）柱狀圖基本重合。 配對(duì)Wilcoxon 符號(hào)秩和檢驗(yàn)分析結(jié)果顯示兩組數(shù)據(jù)之間無充分證據(jù)顯示統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＝0.5591）。 此外，用蔡氏公式計(jì)算得到的峰濃度（Cmax-C）與試驗(yàn)檢測值之間具有相當(dāng)高的相關(guān)性（r＝0.987，P＜0.01）。

2.6 公式計(jì)算得出的血藥濃度時(shí)間曲線數(shù)據(jù)比較（圖6）

圖6 蔡氏公式按不同年齡段計(jì)算的Ct 曲線與實(shí)際檢測的血藥濃度高度吻合

蔡氏公式按不同年齡段（＜12 歲和≥12 歲）計(jì)算得到的Ct曲線與實(shí)際檢測的血藥濃度高度重合。

3 討論

目前，血友病A 的預(yù)防治療正逐漸向精準(zhǔn)的個(gè)體化治療發(fā)展，以降低出血風(fēng)險(xiǎn)、減少藥物浪費(fèi)，并減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)［4，8］。 多種因素可影響FⅧ預(yù)防治療效果，包括患者年齡、藥代動(dòng)力學(xué)、出血表型、關(guān)節(jié)狀態(tài)、依從性、體力活動(dòng)、個(gè)人目標(biāo)等［1］，其中個(gè)體間FⅧ的PK 差異是關(guān)鍵的因素之一。

由于ISTH 指南建議的PK 采樣次數(shù)較多，耗時(shí)較長（在接受FⅧ25～50 IU／kg 輸注后32 ～48 h 采10 或11 份血樣）［9］，不適用于臨床實(shí)踐，而基于Bayesian 預(yù)估模型的群體藥代動(dòng)力學(xué)（PopPK）分析工具的開發(fā)使用明顯促進(jìn)個(gè)體化PK 檢測和個(gè)體化預(yù)防治療這一目標(biāo)的達(dá)成。 目前國際應(yīng)用廣泛的PopPK 工具主要有2 種： MyPKFiT 和WAPPSHemo。 MyPKFiT 僅適用于 Octocog alfa 和Rurioctocog alfa pegol［10-11］，且僅獲批用于16 歲以上患者［4］。 WAPPS-Hemo 服務(wù)是第一個(gè)在機(jī)構(gòu)網(wǎng)站上提供的專用PopPK 計(jì)算器，從本質(zhì)上簡化和促進(jìn)了血友病A 和血友病B 治療的個(gè)體藥代動(dòng)力學(xué)評(píng)估［12］。 雖然WAPPS-Hemo 適用于多種已在中國上市的FⅧ／FⅨ，但其數(shù)據(jù)庫在加拿大，是科研性質(zhì)軟件，在中國未作為醫(yī)療器械獲批［4，13-14］。 需注意的是，既往研究顯示，不同PopPK 工具對(duì)同一名患者的同一種FⅧ可產(chǎn)生不同的PK 參數(shù)和藥物推薦劑量［15］。 蔡氏公式是由深圳市第二人民醫(yī)院蔡力生醫(yī)生首次推出，是中國血友病醫(yī)生創(chuàng)新的本土PK評(píng)估工具。 該公式是基于一級(jí)消除動(dòng)力學(xué)經(jīng)典PK公式改良的一室模型分析公式［6］，可用于計(jì)算FⅧ在消除相時(shí)的終末半衰期，并根據(jù)其半衰期推算出峰濃度。

臨床實(shí)踐中，F(xiàn)Ⅷ藥物代謝動(dòng)力學(xué)參數(shù)主要用于指導(dǎo)血友病A 患者的預(yù)防治療，以及手術(shù)或嚴(yán)重出血時(shí)的按需治療。 在預(yù)防治療中，F(xiàn)Ⅷ谷濃度可作為預(yù)防治療效果的預(yù)測指標(biāo)。 通過蔡氏公式計(jì)算T1／2-C，從而計(jì)算Cmax-C 和Ct-C，以保證患者的FⅧ濃度盡可能高于谷濃度，以減少出血事件的發(fā)生。在按需治療中，不同出血類型對(duì)應(yīng)不同的FⅧ預(yù)期水平，即峰濃度。 根據(jù)圖1，反向延伸第Ⅲ相PK 曲線，蔡氏公式預(yù)測注射FⅧ后第Ⅱ相的FⅧ濃度低于實(shí)際濃度，而這可為臨床治療留出安全范圍，尤其對(duì)于手術(shù)或嚴(yán)重出血的患者［6］。 此外，蔡氏公式僅需通過Excel 表格離線計(jì)算，操作方便，并且無需建模、不涉及數(shù)據(jù)庫，提高了臨床實(shí)踐中醫(yī)生實(shí)時(shí)計(jì)算個(gè)體PK 的便捷度［4］。

Guardian 7 研究（NCT02938585）是一項(xiàng)在中國開展的Ⅲ期、多中心、開放標(biāo)簽的前瞻性臨床試驗(yàn)，旨在評(píng)估Turoctocog alfa 治療中國全齡組重型血友病A 經(jīng)治患者的安全性和有效性［7］。 本研究納入的研究對(duì)象即為其中接受PK 參數(shù)評(píng)估的17 例患者。 除2 例不能采用蔡氏公式計(jì)算T1／2-C 的患者外，共納入15 例患者的PK 參數(shù)結(jié)果。 研究結(jié)果顯示，蔡氏公式計(jì)算得到的PK 參數(shù)T1／2-C、Cmax-C 的標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)于T1／2-C、Cmax-C 平均值較小，并且T1／2-C、Cmax-C 與實(shí)際檢測的T1／2-G、Cmax-G 數(shù)據(jù)之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），同時(shí)蔡氏公式計(jì)算得到的Ct曲線與實(shí)際檢測的血藥濃度高度重合，說明一級(jí)消除動(dòng)力學(xué)、一室模型適用于模擬第Ⅲ相FⅧPK曲線，蔡氏公式僅需2 個(gè)采血點(diǎn)數(shù)據(jù)即可較準(zhǔn)確地計(jì)算重型血友病A 患者的T1／2-C，模擬第Ⅲ相FⅧPK 曲線，并計(jì)算Cmax-C。 我們?cè)谂R床實(shí)踐中，曾經(jīng)對(duì)使用蔡氏公式指導(dǎo)預(yù)防治療的22 例血友病A 患者的臨床結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些患者使用蔡氏公式指導(dǎo)預(yù)防治療前后的數(shù)據(jù)如下（該數(shù)據(jù)未發(fā)表）：年出血次數(shù)中位值（平均值）：指導(dǎo)前、后分別為8 次（10 次）和0 次（0.59 次）；每周FⅧ活性＜1%的時(shí)間中位值（平均值）：指導(dǎo)前、后分別為31 h（36.73 h）和0 h（3.09 h）；年FⅧ消耗量中位值（平均值）：指導(dǎo)前、后分別為188000 IU（201318.2IU）和182000 IU（163340.9 IU）。 該觀察結(jié)果也與我們的預(yù)期相符。

本研究尚存在一定局限性。 對(duì)于0 ～11 歲兒童，由于蔡氏公式僅基于2 個(gè)采血點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行個(gè)體PK 計(jì)算，對(duì)2 個(gè)采樣點(diǎn)的結(jié)果準(zhǔn)確性要求較高，其中1 個(gè)采血點(diǎn)的不準(zhǔn)確將導(dǎo)致無法采用蔡氏公式計(jì)算T1／2-C 和Cmax-C。 由于蔡氏公式僅模擬第Ⅲ相FⅧPK 曲線，不能準(zhǔn)確計(jì)算除T1／2外的其他PK 參數(shù)。 此外，影響患者PK 的因素眾多，如年齡、體重、血型等，不同個(gè)體間PK 參數(shù)差異顯著［4］。 本研究中個(gè)別病例實(shí)際檢測與計(jì)算得到的數(shù)據(jù)雖然一致，但與其他病例之間存在較大的偏差（例如患者14的Cmax較低），這很可能與患者個(gè)體間PK 差異有關(guān)。 另外本研究采集樣本量較小，因此蔡氏公式用于預(yù)防治療和按需治療的有效性和安全性仍需更大樣本量研究進(jìn)一步考察和驗(yàn)證。 與此同時(shí)，蔡氏公式在中國尚未作為醫(yī)療器械獲批，其用于臨床精準(zhǔn)指導(dǎo)仍有局限性。

綜上所述，在接受Turoctocog alfa 治療的中國重型血友病A 經(jīng)治患者中，通過蔡氏公式計(jì)算得到的T1／2、Cmax與患者實(shí)際檢測的數(shù)據(jù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且證明蔡氏公式可較準(zhǔn)確地評(píng)估血友病A 患者FⅧ的血藥濃度時(shí)間曲線，需進(jìn)一步探索蔡氏公式對(duì)個(gè)體化預(yù)防治療的臨床指導(dǎo)作用。

作者貢獻(xiàn)聲明蔡力生：公式發(fā)明、公式推算、提供分析思路及論文撰寫；楊仁池：主導(dǎo)分析思路及論文撰寫；杜新、劉貝妮、吳優(yōu)：提供分析思路及論文撰寫；帕拉賽提·阿地力：分析數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析，論文撰寫

利益沖突蔡力生、杜新、楊仁池聲明無利益沖突；劉貝妮、帕拉賽提·阿地力兩位作者為諾和諾德（中國）制藥有限公司前員工，吳優(yōu)現(xiàn)就職于諾和諾德公司

致謝 感謝諾和諾德公司陳睿博士對(duì)該文章的統(tǒng)計(jì)分析工作所做的貢獻(xiàn)。 醫(yī)美訊公司為該文章提供了醫(yī)學(xué)編輯輔助工作，諾和諾德為此輔助工作提供資助