评价蔡氏公式用于接受Turoctocog alfa 治疗的中国重型血友病A 经治患者的准确性

蔡力生，帕拉赛提·阿地力，杜新，刘贝妮，吴优，杨仁池

［1.深圳市第二人民医院血液科，深圳 518035；2.诺和诺德（中国）制药有限公司；3.中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所），实验血液学国家重点实验室，国家血液系统疾病临床医学研究中心，天津 300020］

血友病A 是一种X 染色体连锁的隐性遗传性出血性疾病［1］，主要表现为关节、肌肉和深部组织的出血，反复出血、未能及时止血治疗可导致关节畸形、假肿瘤形成，严重者可导致残疾甚至危及生命［2］。 目前，血友病A 主要治疗方式是替代性输注FⅧ，当患者发生第一次关节出血或严重肌肉出血或颅内出血或其他危及生命的出血即应开始预防治疗［3］。 多种因素影响FⅧ预防治疗效果，包括个体间F Ⅷ的药代动力学（pharmacokinetics， PK） 差异［4］。 在临床实践中，准确、便捷应用的PK 工具可以协助临床医生获得个体PK 参数，以制定个体化预防治疗方案。

FⅧ通过静脉给药后吸收，FⅧ峰浓度多在输注完成后10～15 min 达到，部分患者可达1～2 h（第Ⅰ相）［5］。 之后进入不规则期，包括多种过程，如FⅧ在血管内或血管外部位的分布、通过网状内皮系统快速清除高分子量形式FⅧ聚集体（第Ⅱ相）［5］。再之后FⅧ与vWF 结合后被缓慢清除，可视为按一级消除过程以单指数形式衰减（第Ⅲ相）［6］，因此，按一室模型推导的数学模型能够预测FⅧ在消除相的浓度变化。 基于以上FⅧ药代动力学特点，深圳市第二人民医院蔡力生医生首次推出基于一级消除动力学经典PK 公式而改良的一室模型分析公式［4，6］，此公式也是中国血友病医生创新的本土PK评估工具，称为蔡氏公式。 本研究采用临床试验Guardian 7（NCT02938585）中国重型血友病A 经治患者数据［7］，评价在接受Turoctocog alfa 治疗的中国重型血友病A 经治患者中蔡氏公式的准确性。

1 资料与方法

1.1 病例资料与PK 参数检测

采用临床试验Guardian 7 中国重型血友病A 经治患者的药代动力学PK 数据。 根据患者年龄采用不同洗脱期时长进行洗脱后，每例患者接受Turoctocog alfa 50±5 IU／kg 单剂量输注，临床试验中分别于输注前、输注后按表1所示采样点取血。 对0～11岁患者，共采5 份血样，其中第3 小时后采2 份血样；对≥12 岁患者，共采11 份血样，其中第3 小时后采6 份血样。 采用显色法测定FⅧ浓度［7］。

表1 不同年龄组患者的采血时间和次数

1.2 蔡氏公式

临床上FⅧ采用静脉注射给药，故可按一室模型处置，从而计算凝血因子Ⅷ（FⅧ）与血管性血友病因子（von-Willebrand Factor，vWF）结合后缓慢清除时的FⅧ第Ⅲ相PK 曲线（图1）［6］。

图1 FⅧ血药浓度-时间曲线

设k 为一级消除速率常数，C0为初始浓度，则FⅧ血药浓度与时间的关系式为［6］：

Ct＝C0e-kt

设FⅧ的半衰期为T，根据半衰期的定义，当t＝T时，CT＝（1／2）*C0，代入Ct＝C0e-kt，整理后得：

k ＝0.693／T

将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 患者体内存在基线FⅧ活性水平，且基线FⅧ活性水平基本恒定，不随时间变化，故应消除其对半衰期计算结果的影响。 C基、注射FⅧ与采血检测点的时间轴如下（图2）：

图2 蔡氏公式所基于的采血时间点

若C基在使用公式时未获得，则需要检测C基；-72 h为FⅧ洗脱时间，C基为基线FⅧ水平，时间t1、t2对应的FⅧ活性分别为Ct1、Ct2，T 为个体FⅧ半衰期。

将t1、t2、Ct1、Ct2代入T ＝0.301×t／lg（C0／C），即得血友病A 患者个体FⅧ半衰期的药物代谢动力学模型为：

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

该公式即为“蔡氏公式”。

利用“蔡氏公式”计算出FⅧ半衰期后，可估算峰浓度（Cmax，即C0）、第Ⅲ相任意时间点血药浓度（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剂量×2／体重）×100%，其中FⅧ剂量指的是患者进行PK 检测时注射FⅧ的剂量，单位为IU；体重指患者的体重，单位为千克（kg）。

1.3 PK 参数计算采用Guardian 7 中的PK 数据（T1／2-G），利用蔡氏公式计算PK 参数数据（T1／2-C 等）。

（1）采用基线和第3 小时后2 个时间点的FⅧ浓度，计算T1／2-t1t2：

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

（2）计算T1／2-t1t2的平均值，即T1／2-C。 对0～11岁患者，由于第3 小时后共2 份血样，因此T1／2-C ＝T1／2-t1t2。 对于≥12 岁患者，根据第3 小时后5 份或6 份可评价样本，分别获得10 个或15 个T1／2-t1t2，再计算平均值即T1／2-C。

（3）基于T1／2-C，计算第Ⅲ相PK 曲线，估算峰浓度（Cmax-C）、第Ⅲ相任意时间点血药浓度（Ct-C）和增量回收率（IVR-C）。

1.4 统计学处理数据分析采用SAS9.4。 计量资料用平均数±标准差（±s） 表示，配对资料采用Wilcoxon 符号秩和检验和Pearson 相关分析。

2 结果

2.1 人口统计学和药代动力学特征（表2）

表2 患者年龄分布和基线特征（±s）

表2 患者年龄分布和基线特征（±s）

注：a1 例5 岁幼龄儿童因无法估计终末速率常数而未计算AUC0-inf，CL 和T1／2注：AUC，曲线下面积；T1／2，终末半衰期；IR，增量回收率；CL，清除率；Cmax，FⅧ峰浓度

幼龄儿童a（＜6 岁）大龄儿童（6～＜12 岁）青少年（12～＜18 岁）成人（≥18 岁）总计患者例数（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

纳入共17 例经治患者的数据，年龄范围3 ～44岁。 1 例5 岁患者，第4 小时FⅧ为离群值，不能用于计算T1／2-C 或T1／2-G。 另1 例12 岁患者，由于Ct5＜Ct6、Ct8＜Ct9，Ct8与Ct10基本相同，未用于计算T1／2-C。 因此，共15 例患者的PK 数据可用。

2.2 T1／2标准差比较法结果（表3）

表3 蔡氏公式用于计算Turoctocog alfa 的T1／2-C 和Cmax-C 标准差比较

T1／2-C 标准差（s）相对于平均值较小，这验证了一级消除动力学方程Ct＝C0e-kt适用于第Ⅲ相PK 曲线，且蔡氏公式用于Turoctocog alfa 半衰期计算通过不同采血时点计算的变异度较小。

2.3 实际检测与公式计算得出的半衰期数据比较（图3-图4）

图3 蔡氏公式计算的与实际检测的PK 参数T1／2柱状图比较

图4 T1／2-C 和T1／2-G 的比值散点图

蔡氏公式计算得到的PK 参数（T1／2-C）与实际检测的PK 参数（T1／2-G）柱状图基本重合；两者之间的比值散点图基本位于对角参考线附近。 配对Wilcoxon 符号秩和检验分析结果显示，两组数据之间无充分证据显示统计学差异（P＝0.2293）。 此外，用蔡氏公式计算得到的个体半衰期（T1／2-C）与试验检测值之间具有相当高的相关性（r＝0.958，P＜0.01）。

2.4 Cmax标准差比较法结果（表3）

Cmax-C 标准差（s）相对于平均值较小，这验证了蔡氏公式用于Turoctocog alfa 峰浓度通过不同采血时点计算的变异度较小。

2.5 实际检测与公式计算得出的峰浓度比较（图5）

图5 蔡氏公式计算的与实际检测的PK 参数Cmax柱状图比较

蔡氏公式计算得到的PK 参数（Cmax-C）与实际检测的PK 参数（Cmax-G）柱状图基本重合。 配对Wilcoxon 符号秩和检验分析结果显示两组数据之间无充分证据显示统计学差异（P＝0.5591）。 此外，用蔡氏公式计算得到的峰浓度（Cmax-C）与试验检测值之间具有相当高的相关性（r＝0.987，P＜0.01）。

2.6 公式计算得出的血药浓度时间曲线数据比较（图6）

图6 蔡氏公式按不同年龄段计算的Ct 曲线与实际检测的血药浓度高度吻合

蔡氏公式按不同年龄段（＜12 岁和≥12 岁）计算得到的Ct曲线与实际检测的血药浓度高度重合。

3 讨论

目前，血友病A 的预防治疗正逐渐向精准的个体化治疗发展，以降低出血风险、减少药物浪费，并减轻患者的经济负担［4，8］。 多种因素可影响FⅧ预防治疗效果，包括患者年龄、药代动力学、出血表型、关节状态、依从性、体力活动、个人目标等［1］，其中个体间FⅧ的PK 差异是关键的因素之一。

由于ISTH 指南建议的PK 采样次数较多，耗时较长（在接受FⅧ25～50 IU／kg 输注后32 ～48 h 采10 或11 份血样）［9］，不适用于临床实践，而基于Bayesian 预估模型的群体药代动力学（PopPK）分析工具的开发使用明显促进个体化PK 检测和个体化预防治疗这一目标的达成。 目前国际应用广泛的PopPK 工具主要有2 种： MyPKFiT 和WAPPSHemo。 MyPKFiT 仅适用于 Octocog alfa 和Rurioctocog alfa pegol［10-11］，且仅获批用于16 岁以上患者［4］。 WAPPS-Hemo 服务是第一个在机构网站上提供的专用PopPK 计算器，从本质上简化和促进了血友病A 和血友病B 治疗的个体药代动力学评估［12］。 虽然WAPPS-Hemo 适用于多种已在中国上市的FⅧ／FⅨ，但其数据库在加拿大，是科研性质软件，在中国未作为医疗器械获批［4，13-14］。 需注意的是，既往研究显示，不同PopPK 工具对同一名患者的同一种FⅧ可产生不同的PK 参数和药物推荐剂量［15］。 蔡氏公式是由深圳市第二人民医院蔡力生医生首次推出，是中国血友病医生创新的本土PK评估工具。 该公式是基于一级消除动力学经典PK公式改良的一室模型分析公式［6］，可用于计算FⅧ在消除相时的终末半衰期，并根据其半衰期推算出峰浓度。

临床实践中，FⅧ药物代谢动力学参数主要用于指导血友病A 患者的预防治疗，以及手术或严重出血时的按需治疗。 在预防治疗中，FⅧ谷浓度可作为预防治疗效果的预测指标。 通过蔡氏公式计算T1／2-C，从而计算Cmax-C 和Ct-C，以保证患者的FⅧ浓度尽可能高于谷浓度，以减少出血事件的发生。在按需治疗中，不同出血类型对应不同的FⅧ预期水平，即峰浓度。 根据图1，反向延伸第Ⅲ相PK 曲线，蔡氏公式预测注射FⅧ后第Ⅱ相的FⅧ浓度低于实际浓度，而这可为临床治疗留出安全范围，尤其对于手术或严重出血的患者［6］。 此外，蔡氏公式仅需通过Excel 表格离线计算，操作方便，并且无需建模、不涉及数据库，提高了临床实践中医生实时计算个体PK 的便捷度［4］。

Guardian 7 研究（NCT02938585）是一项在中国开展的Ⅲ期、多中心、开放标签的前瞻性临床试验，旨在评估Turoctocog alfa 治疗中国全龄组重型血友病A 经治患者的安全性和有效性［7］。 本研究纳入的研究对象即为其中接受PK 参数评估的17 例患者。 除2 例不能采用蔡氏公式计算T1／2-C 的患者外，共纳入15 例患者的PK 参数结果。 研究结果显示，蔡氏公式计算得到的PK 参数T1／2-C、Cmax-C 的标准差相对于T1／2-C、Cmax-C 平均值较小，并且T1／2-C、Cmax-C 与实际检测的T1／2-G、Cmax-G 数据之间差异无统计学意义（P＞0.05），同时蔡氏公式计算得到的Ct曲线与实际检测的血药浓度高度重合，说明一级消除动力学、一室模型适用于模拟第Ⅲ相FⅧPK曲线，蔡氏公式仅需2 个采血点数据即可较准确地计算重型血友病A 患者的T1／2-C，模拟第Ⅲ相FⅧPK 曲线，并计算Cmax-C。 我们在临床实践中，曾经对使用蔡氏公式指导预防治疗的22 例血友病A 患者的临床结果进行统计，结果发现这些患者使用蔡氏公式指导预防治疗前后的数据如下（该数据未发表）：年出血次数中位值（平均值）：指导前、后分别为8 次（10 次）和0 次（0.59 次）；每周FⅧ活性＜1%的时间中位值（平均值）：指导前、后分别为31 h（36.73 h）和0 h（3.09 h）；年FⅧ消耗量中位值（平均值）：指导前、后分别为188000 IU（201318.2IU）和182000 IU（163340.9 IU）。 该观察结果也与我们的预期相符。

本研究尚存在一定局限性。 对于0 ～11 岁儿童，由于蔡氏公式仅基于2 个采血点数据进行个体PK 计算，对2 个采样点的结果准确性要求较高，其中1 个采血点的不准确将导致无法采用蔡氏公式计算T1／2-C 和Cmax-C。 由于蔡氏公式仅模拟第Ⅲ相FⅧPK 曲线，不能准确计算除T1／2外的其他PK 参数。 此外，影响患者PK 的因素众多，如年龄、体重、血型等，不同个体间PK 参数差异显著［4］。 本研究中个别病例实际检测与计算得到的数据虽然一致，但与其他病例之间存在较大的偏差（例如患者14的Cmax较低），这很可能与患者个体间PK 差异有关。 另外本研究采集样本量较小，因此蔡氏公式用于预防治疗和按需治疗的有效性和安全性仍需更大样本量研究进一步考察和验证。 与此同时，蔡氏公式在中国尚未作为医疗器械获批，其用于临床精准指导仍有局限性。

综上所述，在接受Turoctocog alfa 治疗的中国重型血友病A 经治患者中，通过蔡氏公式计算得到的T1／2、Cmax与患者实际检测的数据差异均无统计学意义，且证明蔡氏公式可较准确地评估血友病A 患者FⅧ的血药浓度时间曲线，需进一步探索蔡氏公式对个体化预防治疗的临床指导作用。

作者贡献声明蔡力生：公式发明、公式推算、提供分析思路及论文撰写；杨仁池：主导分析思路及论文撰写；杜新、刘贝妮、吴优：提供分析思路及论文撰写；帕拉赛提·阿地力：分析数据、统计分析，论文撰写

利益冲突蔡力生、杜新、杨仁池声明无利益冲突；刘贝妮、帕拉赛提·阿地力两位作者为诺和诺德（中国）制药有限公司前员工，吴优现就职于诺和诺德公司

致谢 感谢诺和诺德公司陈睿博士对该文章的统计分析工作所做的贡献。 医美讯公司为该文章提供了医学编辑辅助工作，诺和诺德为此辅助工作提供资助