注射用重组人甲状旁腺素(1-34)在中国健康人体内的药动学
2013-01-04刘亚妮杨春晓程远国周嘉黎李忠芳吕永宁师少军华中科技大学同济医学院附属协和医院药剂科湖北武汉4300军事医学科学研究院微生物流行病研究所北京0007
刘亚妮,杨春晓,程远国,周嘉黎,李忠芳,吕永宁,师少军 (.华中科技大学同济医学院附属协和医院药剂科,湖北 武汉4300;.军事医学科学研究院微生物流行病研究所,北京0007)
甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)是甲状旁腺主细胞分泌的肽类激素,主要调节机体的钙磷代谢及骨代谢。人内源性PTH的蛋白质序列全长84个氨基酸,通过刺激骨松质层和骨皮质层的新骨形成效应,改善骨小梁微结构,增加骨量、骨密度和骨强度。PTH分子N-端的34个氨基酸[PTH(1-34)]和全长的PTH对甲状旁腺素/甲状旁腺素相关肽受体有相似的亲和力,并且二者具有相同的生物活性和特征。大量的研究结果表明人PTH(1-34)能使皮质骨和小梁骨的骨量增加,从而导致全身的总骨量增加[1-4]。2002年11月,美国FDA 批准美国礼来公司研发的重组人甲状旁腺素[recombinant human parathyroid hormone (1-34),rhPTH(1-34)](Teriparatide;特立帕肽)用于治疗女性绝经后骨质疏松症和部分老年男性骨质疏松症[5-6],其疗效显著。关于注射用重组人甲状旁腺素的药动学研究国内外报道甚少[7-10],本实验旨在研究单次和多次皮下注射rhPTH(1-34)在中国健康人体内的药动学过程,同时以血清钙、磷值作为药效监测指标,进行了药效学考察;以期为制订该药Ⅱ期临床安全、合理的给药方案提供试验依据。
1 材料
WIZARD型伽玛计数仪(Pharmacia公司);AU2700全自动生化分析仪(Olympus公司);重组人甲状旁腺素对照品(成都博发生物技术有限公司,批号20100701,含量:98%);注射用重组人甲状旁腺素(1-34)(成都博发生物技术有限公司,规格:20 μg,批号20100901);Rat PTH IRMA Kit试剂盒(Immutopics 公 司,批 号 0611202);cOmplete EASYpack蛋白酶抑制剂混合片(罗氏公司,批号16147300);空白血浆来源于北京血液中心。
2 方法
2.1 研究对象 10名健康受试者,男、女各半,年龄(24.5±1.3)岁,体质量(58.1±7.5)kg,身高(1.66±0.12)m。全面健康体检合格;血尿常规,肝、肾功能,心电图及胸片检查均正常。受试者精神状态良好,无过敏史,无烟酒嗜好;试验前3个月内未献血或未参加其他药物临床试验,未曾服用过已知对某脏器有损害的药物或影响骨代谢及钙、磷平衡的药物。试验前2周及试验期间未服用其他药物;试验期间禁服其他药物及烟、酒、茶等。受试者均自愿参加试验并签署知情同意书;试验方案经华中科技大学药物临床试验伦理委员会审批同意。
2.2 单次给药方案 采用单中心、开放试验。选择符合入选标准的健康成年受试者10人,男女各半;于大腿前侧皮下注射rhPTH(1-34)40μg。给药前2,1,0h及给药后5,10,15,20,30,45,60,90,120,150,180,240 min分别采集血样3 mL,置于EDTA抗凝管,30 min内3 000 r·min-1离心10 min,分离血浆,每1 mL血浆加混合蛋白酶抑制剂工作液(取蛋白酶抑制剂混合片1片,加1 mL灭菌超纯水溶解)40μL,置-80℃低温冰箱储存待测。同时受试者分别于给药前(-2 h)及给药后30 min,1,2,4 h各取静脉血2 mL置于含有促凝剂的试管中,3 000 r·min-1离心10 min,分取血清,检测血清钙、磷值。
2.3 多次给药方案 受试者单次给药结束后进入多次给药,连续皮下注射rhPTH(1-34)40μg,qd,连续7 d;并于第5,6,7天早上给药前采集血样测定谷浓度,第7天早上用药后按照单次给药的采血时间点采集血样。同时受试者分别于第5,6,7天给药前取静脉血2 mL置于含有促凝剂的试管中,3 000 r·min-1离心10 min,分取血清,检测血清钙、磷值。
2.4 rhPTH(1-34)血浆药物浓度测定方法[9]血浆中rhPTH(1-34)的浓度采用放射免疫分析方法(IRMA)检测,选用美国Immutopics公司的Rat PTH IRMA Kit试剂盒,严格按照试剂盒使用说明书方法进行测定。精密吸取200μL待测血浆至已标记的试管内,再加入125I标记的鼠PTH抗体100 μL,旋涡震荡,每管加入1粒抗体包被珠(将试管架倾斜约30°,以避免液体溅出),用封口膜盖住试管口,于室温下孵育18~24 h后,吸去试管内的液体。每管内加入2 mL洗涤液,洗涤3次并将洗涤液吸净,于伽玛计数仪测定1 min,并记录结果。
2.5 血清钙、磷浓度测定方法 血清钙采用邻甲酚肽络合酮比色法,血清磷采用磷钼酸还原法,试剂盒均由英国RANDOX公司提供,严格按照仪器及试剂盒的使用说明书在AU2700全自动生化分析仪进行测定。
2.6 数据处理 根据测定的单次与多次给药后各时间点的浓度,采用DAS2.1.1软件进行数据处理,模型识别以AIC值作为指标,药动学参数采用统计矩参数,并用SPSS 17.0统计软件对其结果进行统计分析。
3 结果
3.1 IRMA方法学 在13.1~3 350 pg·mL-1范围内,rhPTH(1-34)与放射性间具有良好的线性关系,最低定量浓度为13.1 pg·mL-1。批内与批间精密度分别为6.8%~11.5%和13.3%~14.4%;准确度在96.2%~114.8%范围内;绝对回收率在92.1%~102.3%范围内。血浆样品冻融循环3次,在室温条件下放置4 h以及-80℃冰冻3个月保持稳定;相对标准偏差均在±15%范围内,RSD≤12.7%。因此,所建立的方法学满足rhPTH(1-34)的人体药动学血浆样品的测定。
3.2 药动学参数 经DAS 2.1.1软件拟合符合二室模型,10名健康受试者单次和多次皮下注射rhPTH(1-34)40μg的主要药动学参数见表1。
3.3 平均血药浓度-时间曲线 10名健康受试者单剂量和多剂量给药后的平均血药浓度-时间曲线见图1。
3.4 统计学分析 对单次及多次给药的主要药动学参数进行男女性别方差分析,检查性别对注射用rhPTH(1-34)的体内代谢有无差别。单次、多次给药后主要药动学参数的P值均大于0.05,表示单次、多次皮下注射rhPTH(1-34)后,性别对rhPTH(1-34)的体内代谢无影响。
表1 健康受试者单次、多次皮下注射重组人甲状旁腺素(1-34)药动学参数(±s,n=10)Tab 1 Main pharmacokinetic parameters of rhPTH(1-34)after single-dose and multiple-dose subcutaneous administration in healthy volunteers(±s,n=10)
表1 健康受试者单次、多次皮下注射重组人甲状旁腺素(1-34)药动学参数(±s,n=10)Tab 1 Main pharmacokinetic parameters of rhPTH(1-34)after single-dose and multiple-dose subcutaneous administration in healthy volunteers(±s,n=10)
参数单剂量多剂量全部受试者(n=10)女性受试者(n=5)男性受试者(n=5)全部受试者(n=10)女性受试者(n=5)男性受试者(n=5)Cmax/pg·mL-1 231.3±87.4 199.6±60.1 262.9±105.2 247.2±92.3 248.5±104.4 245.8±91.0 tmax/min 45.0±10.0 42.0±6.7 48.0±12.5 51.0±16.1 48.0±12.5 54.0±20.1 t1/2/min 86.1±51.8 106.8±68.9 65.5±14.8 94.8±53.6 98.8±65.7 90.9±46.0 CLz/L·min-1 1.3±0.4 1.4±0.4 1.2±0.3 1.1±0.3 1.2±0.4 1.1±0.1 Vz/L 155.7±73.2 195.0±78.1 116.4±45.7 144.7±60.7 146.3±53.2 143.0±73.9 AUC(0-240)/pg·min·mL-1 27 379.5±9 080.2 23 293.0±5 193.7 31 466.1±10 806.9 29 373.3±5 760.6 28 801.7±6 422.0 29 944.9±5 710.3 AUC(0-∞)/pg·min·mL-1 33 142.0±9 890.9 30 863.1±8 898.8 35 420.8±11 311.4 37 311.1±9 015.6 37 818.8±12 868.6 36 803.4±4 078.8
图1 健康受试者单次和多次皮下注射重组人甲状旁腺素(1-34)平均血药浓度-时间曲线(n=10)Fig 1 Mean plasma concentration-time curve of rhPTH (1-34)following single-and multiple-dose subcutaneous administration in healthy volunteers(n=10)
单次、多次皮下注射rhPTH(1-34)40μg的主要药动学参数进行单因素方差分析。主要药动学参数AUC(0-t)、AUC(0-∞)、Cmax、tmax、t1/2、Vz、CLz均无显著性差异(P>0.05),表明皮下注射rhPTH(1-34),每次40μg、qd,连续7 d的多次给药在体内无明显蓄积。
3.5 对血清钙、磷的影响 单次和多次皮下注射rhPTH(1-34)后血清钙、磷值无显著影响,均在临床参考值范围内,与基线值(给药前2 h)比较均无显著性差异(P>0.05),结果见表2。
表2 健康受试者单次、多次皮下注射重组人甲状旁腺素(1-34)后血清钙、磷值(mmol·L-1,±s,n=10)Tab 2 The mean serum total calcium and phosphate concentrations after single-and multiple-dose subcutaneous administration of rhPTH(1-34)(mmol·L-1,±s,n=10)
表2 健康受试者单次、多次皮下注射重组人甲状旁腺素(1-34)后血清钙、磷值(mmol·L-1,±s,n=10)Tab 2 The mean serum total calcium and phosphate concentrations after single-and multiple-dose subcutaneous administration of rhPTH(1-34)(mmol·L-1,±s,n=10)
项目 给药前2h给药后/h 0.5 1 2 4 96 120 148血清钙 2.28±0.09 2.24±0.12 2.18±0.15 2.18±0.14 2.33±0.13 2.19±0.08 2.25±0.12 2.25±0.10血清磷 1.18±0.16 0.99±0.18 1.04±0.12 1.09±0.31 1.17±0.20 1.28±0.16 1.20±0.09 1.11±0.12
3.6 安全性评价 该项试验在Ⅰ期临床试验观察室进行,试验期间定时检测血压、心率、呼吸和体温,对受试者实施医疗监护,观察并记录用药后可能发生的药物不良反应。整个试验过程中有1例受试者于第1~3天给药后约1 h注射部位出现轻度红斑,持续约2 h后自行消失;1例受试者于第1天和第2天给药后约1 h注射部位出现轻度红斑,持续约2 h后自行消失;有2例受试者于第1天给药后约3 h出现恶心,持续约4 h后自行缓解消失。实验期间出现的不良事件,均未采取特殊处理,其他所有受试者给药后主觉症状、体征、体格检查、生命体征监测及实验室检查均未见异常改变。
4 讨论
rhPTH(1-34)单次、多次皮下注射40μg后的药动学模型以二室模型的AIC值最小。10名健康受试者单次、多次皮下注射rhPTH(1-34)40μg的主要药动学参数 AUC(0-t)、AUC(0-∞)、Cmax、tmax、t1/2、Vz、CLz均无显著性差异。由于rhPTH(1-34)的半衰期较短,约为1.5 h,在体内被快速消除,多次给药的第5,6,7天的谷浓度均低于定量下限,按此方案在体内未能达稳态,进一步表明在体内无蓄积。
大多数受试者药时曲线呈现双峰现象,第1峰多出现在15~30 min,第2峰多出现在45~90 min,可能是因为rhPTH(1-34)经皮下注射部位进入体循环的时间快慢不同引起的[11]。虽然单次与多次给药后的tmax经统计学分析后无显著性差异,但对受试者该参数逐一比较,有增大的趋势,可能是因为反复在大腿前侧皮下注射,对其注射部位的皮下组织有轻微的损伤,造成吸收延迟[12]。rhPTH(1-34)用于治疗骨质疏松,需长期用药,提示患者以及医务工作者需注意频繁更换注射部位,以免造成药物吸收不良影响疗效。
rhPTH(1-34)与内源性的PTH具有相同的生理作用,通过促进肾小管对钙离子的重吸收和磷酸盐的排泄,以及间接促进肠道对钙离子的吸收,从而使血钙浓度增加和血磷浓度下降。本研究在进行药动学研究的同时,以血清钙、磷值作为药效监测指标,进行了药效学考察。给药后血清钙、磷值与基线值比较,无显著性差异,可能是因为rhPTH(1-34)抑制了内源性PTH的释放,使体内钙、磷值维持正常范围内的动态平衡;亦或是该研究中用药疗程较短,不足以产生显著性的差异;亦或rhPTH(1-34)仅对骨质疏松症患者产生药效,还需后续大样本的Ⅱ、Ⅲ临床试验中加以证实。
虽然国内已有rhPTH(1-34)药动学的研究[7],但未进行多次给药药动学的考察。本研究报道了rhPTH(1-34)在中国健康人体内的单次、多次给药后的药动学特征,并进行了性别差异的考察及药效学指标的监测。该研究结果与国内外已报道[7-9]的注射用rhPTH(1-34)的相关药动学参数无明显差异。
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