[免费论文]MRX-I体内药物浓度与局部组织感染治疗效果相关性
据PK/PD结果用非线性回归方法剖析得到最佳PK/PD参数,同时用S型最大效应模型评估该药对受试菌的静息剂量.结果：在免疫低下小鼠的腿部感染模型中,MRX-I对受试金黄色葡萄球菌的MIC值为12μg/mL,单剂量口服给予20mg/kg和80mg/kg,Cmax分别为16.2μg/mL和46.0μg/mL,AUC24h分别为30.8μg*h/mL和121.0μg*h/mL,多剂量多次给药试验表明PK/PD参数的相关性分别为%T>MICR2=62.9%,AUC24h/MICR2=91.1%和Cmax/MICR2=86.0%.8株金黄色葡萄球菌受试菌(含4株MSSA.4株MRSA)的静息剂量为22.0140.0mg/kg/24h[均值(77.0±39.7)mg/kg/24h].结论：AUC24h/MIC为MRX-I的最佳PK/PD参数,与Linezolid表现一致.MRX-I对革兰氏阳性菌导致的局部感染具有良好的抗菌活性.关键字：PK/PD;AUC24h/MIC;Cmax/MIC;%T>MIC;静息剂量；Abstract:Objective:SetupPK/PDmodel,evaluatedtheefficacyandcharacterizedtheinvivopharmacokinetic/pharmacodynamic(PD)characteristics.Methods:EstablishneutropenicmicethighinfectionmodelwithS.aureus,tocharacterizetheinvivoPK/PD,nonlinearregressionanalysiswasemployedtodeterminewhichPK/PDparameterbestcorrelatedwithbactericidalefficacy,andcaculatethestaticdosewithSmodel.Results:Followingasingleoraldoseof20and80mg/kginmicewithS.aureusinfection(MIC=12μg/mLagainstS.aureus),Cmaxwas16.2and46.0μg/mLandAUC24h30.8and121.0μg*h/mL,respectively.Indosefractionationstudies,againstS.aureuswithR2=91.1%forAUC24h/MIC,versusR2=62.9%for%T>MICandR2=86.0%fortheCmax/MIC.ThestaticdosesagainsteightstrainsofS.aureus(fourMRSAandfourMSSA)rangedfrom22.0to140.0mg/kg/24hwithameanof77.0±39.7mg/kg/24h.Conclusion:TheAUC24h/MICwasdeterminedtobethebestcorrelatedPKPDparameterpredictingMRX-Iefficacy,whichwassimilartoLinezolid.MRX-IshowedgoodinvivoefficacyagainstS.aureusstrains.Keyword:MRX-I;PK/PD;AUC24h/MIC;Cmax/MIC;%T>MIC;Staticdose;随着药物评价学的不断进步,分开探究PK和PD呈现越来越多的问题.近年来,药代动力学/药效学(PK/PD)模型受到关注.该模型将PK和PD两个相互关联的过程有机地结合起来,一方面解释了PK是机体对药物反应的响应值,另一方面解释了PD是药物对机体作用的问题.该模型同时探究了机体对药物的作用及药物对机体的作用,为更全面和准确地了解药物的药代动力学/药效学特征,制定安全.有效的临床给药方案提供理论依据[1~4].由盟科医药技术(上海)有限公司自主探究开发的MRX-I为1.1类恶唑烷酮类抗菌新药,目前处于临床III期探究阶段,对革兰氏阳性菌包括多重耐药菌,如MRSA.PRSP和VRE等所致的感染具有良好的抗菌活性.MRX-I的拟临床适应症为复杂性皮肤软组织感染(cSSSI).为考察,本探究采用免疫低下小鼠腿部感染模型对MRX-IPK/PD参数进行探究,并同时探究MRX-I治疗金黄色葡萄球菌(包括临床分离MRSA)的静息剂量.1.材料与方法1.1.材料1.1.1.药品与试剂：MRX-I[批号：MRX-I-f70,含量64.87%,盟科医药技术(上海)有限公司];羧甲基纤维素钠(CMC,批号：067k0752,SigmaCorporation);MHA,批号1005843,有效期2013年10月,OXOID;MHB,批号706147,有效期2016年12月,OX-OID;环磷酰胺,批号20101101,有效期2012年12月,山西普德药业有限公司.1.1.2.细菌：8株金黄色葡萄球菌,其中4株MSSA(ATCC29213,ATCCBAA-977,ATCC25923和临床分离株MSAU0006),4株MRSA(ATCC33591,ATCC43300,ATCCBAA-976和临床分离株MSAU0016).临床分离株由复旦大学附属华山医院提供.1.1.3.动物：CD-1(ICR),雌性.SPF级.体重23-27g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司,合格证号：SCXK(京)2012-0001.实验前1d,实验动物进行随机分组,实验过程中自由饮水.饮食；12h明暗交替饲养,温度20℃~25℃,湿度40%~70%.1.1.4.主要设备：二级生物安全柜,型号SW-II-A/B3,上海上净净化设备有限公司；立式压力蒸汽灭菌器,型号LDZH-200KBS和LDZX-75KBS,上海申安医疗器械厂；可见分光光度计,型号WFJ2000,尤尼柯(上海)仪器有限公司；剖析天平(型号XS205,梅特勒-托利多国际股份有限公司);电子秤(型号JT2101N,上海精天电子仪器有限公司).1.2.方法1.2.1.免疫低下小鼠感染模型：小鼠在感染前4d和前1d分别腹腔注射150和100mg/kg剂量的环磷酰胺,感染当天检测中性粒细胞数,使中性粒细胞数小于100个/mm3,造成小鼠中性粒细胞减少症.金黄色葡萄球菌菌液配制,感染前1d将单菌落接种到新鲜的MHB培养基中,150rpm,35℃培养15h,将菌液以1∶50稀释到新鲜的MHB培养基中,150rpm,35℃培养3h至OD600约0.6(约109CFU/mL),再用新鲜MHB培养基梯度稀释至106CFU/mL,备用.在治疗前2h,对中性粒细胞减少症小鼠两只后腿分别进行大腿肌肉注射0.1mL菌液,获得腿部感染小鼠,其中金黄色葡萄球菌感染菌量约105CFU/腿.1.2.2.PK探究：在金黄色葡萄球菌S.aureusATCC29213大腿感染小鼠中进行单剂量口服MRX-I(20mg/kg和80mg/kg)的血浆药物代谢动力学探究.给药及采样：各组小鼠分别于感染后2h单次口服给予药物,给药体积10mL/kg,并分别于给药后0.25.0.5.1.2.4.6.8.12和24h眼眶采血0.5mL至2mL的离心管中,每个采样点3只小鼠.将血样3000rpm转离心10min,分离小鼠血浆,样本剖析前-20℃保存.样本剖析：委托上海药物代谢探究中心进行PK样本剖析.标准曲线最低点为1ng/mL,QC浓度为30.100.2400.16000ng/mL,并计算相关参数：Cmax.Tmax.AUC24h.对未进行药代动力学试验的剂量对应的药代动力学数据,根据现有药代动力学数据以线性外推法计算获得.1.2.3.PK/PD参数测定：受试菌为金黄色葡萄球菌ATCC29213,感染后2h开始治疗,给药总剂量分别为2.5.10.40.160.640和1280mg/kg/d,每个总剂量以频次每4h(Q4h).6h(Q6h).12h(Q12h)和24h(Q24h)间隔分别给予.除了感染不治疗对照组12只小鼠,其他每组6只小鼠,给药体积0.24mL/小鼠,并于第一次给药后24h,用动物安乐死装置将小鼠安乐死,取小鼠右后大腿肌肉,分别置于5mL无菌离心管中,每管分别加入2mL无菌.4℃生理盐水,匀浆后进行细菌平板计数.1.2.4.药效学(PD)扩大试验：每株受试菌按如下方式开展试验：5组,分别为(1)感染不治疗对照组；(2)MRX-I10mg/kg/day组；(3)MRX-I40mg/kg/day组；(4)MRX-I160mg/kg/day组；(5)MRX-I640mg/kg/day组.除了感染不治疗对照组12只小鼠,其他各组每组6只小鼠,分别于感染后2h按0.24mL/小鼠开始第一次给药,并于第一次给药后6.12.18h口服给予相应药物(Q6h),并于第一次给药后24h,将小鼠安乐死,取小鼠右后大腿肌肉,分别置于5mL无菌离心管中,每管分别加入2mL无菌.4℃生理盐水,匀浆后进行细菌平板计数(CFU).1.2.5.统计学方法1.2.5.1.以浓度为基础的数据剖析[5,6]:以静态MIC为核心,计算出药代动力学药效学(PK/PD)参数(Cmax/MIC,AUC24h/MIC,%T>MIC),再以细菌计数结果LogCFU/腿为纵轴Y,药代动力学药效学参数为横轴X,作非线性最小二乘法多元回归,得到每个药代动力学参数与细菌计数结果的相关性系数R2,比较R2的大小,R2最大的药效学参数为最佳的PK/PD参数.剖析软件：GraphpadPrism5.0和Excel.1.2.5.2.以剂量为基础的数据剖析[5]用S形最大效应模型剖析：E是治疗组与感染不治疗对照组24hCFU的对数差,Emax是最大效应,D是24h的总药量,ED50是导致最大效应一半的剂量,N是Hill系数,剂量-效应曲线的陡度.Emax,ED50和N由非线性最小二乘法求得.同一受试菌同一给药间隔的数据一起拟合.比较一种抗菌药对不同菌株的药效大小,通常用24h的静息剂量表示,用以下公式求得：当抗菌药效应E=E0(感染不治疗组细菌生长24h后与给药前0hCFU的对数差值,E0=lgCFU24h-lgCFU0h),D为静息剂量(即使受试菌在体内于给药后24h维持细菌数量不变的剂量).2.结果2.1.免疫低下小鼠MRX-IPK探究结果：免疫低下小鼠,在感染S.aureusATCC29213后,口服20mg/kg和80mg/kg单剂量的MRX-I,根据药物浓度-时间曲线计算药代动力学参数,结果见表1.表1金黄色葡萄球菌感染小鼠口服20mg/kg和80mg/kgMRX-I后药代动力学参数从表1可以看出,小鼠口服给药后,20mg/kgMRX-I在体内血浆达峰时间为0.25h,Cmax为16.2μg/mL,AUC24h为30.8μg*h/mL.80mg/kgMRX-I在体内血浆达峰时间为1.00h,Cmax为46.0μg/mL,AUC24h为121.0μg*h/mL.2.2.免疫低下小鼠MRX-IPK/PD参数测定结果：治疗0h,小鼠的大腿肌肉组织菌量为5.2LgCFU/腿,在感染不治疗对照组,菌量在24h内生长了3.4LgCFU/腿.探究结果显示,随着剂量的递增MRX-I对细菌的作用呈现浓度依赖性,与感染菌量相比,最高剂量组使菌量减少了5.5LgCFU/腿.对金黄色葡萄球菌,治疗组的治疗效果与药代动力学药效学参数(Cmax/MIC,AUC24h/MIC.%T>MIC)的相关性R2分别为86.0%.91.1%和62.9%.其最佳的PK/PD参数为AUC24h/MIC,相关系数R2=91.1%,详见表2.表2MRX-I的PK/PD参数2.3.免疫低下小鼠MRX-I药效学(PD)扩大试验结果：对照组中7株金黄色葡萄球菌,生长情况与S.aureusATCC29213相似,治疗0h时小鼠的大腿肌肉组织菌量为5.0~5.3LgCFU/腿,在感染不治疗对照组,大腿肌肉组织菌量在24h内生长了2.5~4.0LgCFU/腿.综合PK/PD参数结果,单日剂量分4次给予的MRX-I对8株金黄色葡萄球菌的静息剂量为22.1~140.0mg/kg/day(均值77.0±39.7),结果见表3.表3MRX-I治疗8株金黄色葡萄球菌感染的静息剂量及AUC24h/MIC3.探讨为了将在研抗菌药物MRX-I的临床前动物试验结果与其临床适应症衔接起来,在免疫低下的小鼠和正常小鼠感染模型中对MRX-I的药效进行了评价.已开展的探究结果表明,无论在正常小鼠的全身感染模型中还是在腿部感染的免疫低下小鼠模型中,MRX-I对革兰阳性菌包括多重耐药菌均具有良好的抗菌活性[7],MRX-I也显示对正常动物腿部由耐药菌(包括MR-SA)引起感染的良好治疗效果,进一步支持MRX-I对复杂性皮肤软组织感染(cSSSI)的临床治疗.本探究结果显示,MRX-I在治疗腿部感染时的最佳PK/PD参数为AUC24h/MIC(R2=91.1%),与同类抗菌药利奈唑胺相同[1].在免疫低下小鼠腿部感染模型中MRX-I治疗金黄色葡萄球菌感染的静息剂量为(77.0±39.7)mg/kg/day,也与利奈唑胺相似[8].参考文献：[1]赵耀辉,杨帆.PK/PD原理优化抗微生物药的给药方案[J].我国药房,2010,21(42):4017-4019.[2]P.L.Toutain,J.R.E.DELCastillo,2002.Thepharmacokinetic-pharmacodynamicapproachtoarationaldosageregimenforantibiotics.ResearchinVeterinaryScience.73:105-114.[3]庄露凝,谷元,刘昌孝.药动学-药效学模型在新药评价中的应用[J].药物评价探究,2011,34(3):161-166.[4]史惠卿,何凤慈.药动学/药效学结合模型：药理学探究新视角[J].我国药房,2004,15(3):181-182.[5]史军.药物动力学和药效动力学在抗菌药物新药开发和临床治疗上的应用[J].我国临床药理学与治疗学杂志,2007,12(2):121-133.[6]D.Andes,D.J.Diekema,M.A.Pfaller,R.A.Prince,K.Marchillo,J.Ashbeck,andJ.Hou,2008.InVivoPharmacodynamicCharacterizationofAnidulafungininaNeutropenicMurineCandidiasisModel.AntimicrobialAgentsandChemotherapy,539-550.[7]游学甫,张伟新,李聪然,等.17-3MRX-1体内药效学探究[D].我国医学科医药生物技术探究所,2008.[8]D.Andes,M.L.vanOgtrop,J.Peng,andW.A.Craig,2002.InVivoPharmacodynamicsofaNewOxazolidinone(Linezolid).AntimicrobialAgentsandChemotherapy.3484-3489.
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