抗胸腺细胞球蛋白在HLA配型部分相合的造血干细胞移植患者的药代动力学 - 国内文献区干细胞之家



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发表于 2009-3-3 12:34 |只看该作者 |倒序浏览 |打印

作者：张晓辉作者单位：北京大学人民医院血液病研究所，北京 100044





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      【摘要】  为了研究抗胸腺细胞球蛋白（antithymocyte globulin,  ATG）在HLA配型部分相合造血干细胞移植患者体内的药代动力学，将2003年10月至2004年10月北京大学血液病研究所骨髓移植部15例患者纳入本研究方案并应用ATG，其中AML 5例、CML 6 例、ALL 3例、AA 1例。给15例接受HLA部分配型相合造血干细胞移植术患者静脉滴注ATG，剂量为10  mg/kg,分4天给药，用 ELISA Fc法检测ATG血药浓度，用3P97程序根据房室模型进行数据处理。结果表明： ATG为超长半衰期药物,剂量2.5  mg/d连续应用4天，血药浓度随之升高，移植前5天血药浓度上升到44.8%。根据AIC(Akaike's information criterion)，该值符合一级消除动力学的二室模型；主要药代动力学参数：  AUC0t 3 415.9 ±216.2 mg/（L·d） ;  Cmax 136.0±10.31 mg/L， ATG的达峰时间（Tmax）为4.8±0.7天； t1/2 为29. 7±2.60天； ATG表观分布容积的平均值为 0.12±0.02  L/kg； CL(s) 为0.002927 L/d，  ATG体内有效的血药浓度至少维持90天。在给药期间患者未出现严重药物不良反应，耐受性好。结论：含总剂量10 mg ATG预处理方案，临床有效，患者安全耐受，适宜用于HLA部分相合的造血干细胞移植患者，ATG在机体的药代动力学无种族差异性。
      【关键词】抗胸腺细胞球蛋白药代动力学 HLA配型部分相合造血干细胞移植
   Pharmacokinetics of Antithymocyte Globulin in RecipientsUndergoing HLA Partially matched Hematopoietic Stem Cell Transplantation! n* v( L" B" J* X" Z
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ZHANG XiaoHui,HUANG XiaoJun, LIU KaiYan, XU LanPing, LIU DaiHong, LU DaoPei8 d& [* P0 G% `8 S3 j

Institute of Hematology and People Hospital, Peking University, Beijing 100044, China1 u$ S* ]2 W  U8 B
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AbstractThe aim of study was to investigate the pharmacokinetics and distribution of antithymocyte globulin(ATG) in recipients of partially HLAmatched hematopoietic stem cell transplantation. Fifteen patients with hematological disorders were received hematopoietic stem cell transplantation from partially HLAmatched related donor between October 2003 and October 2004in the Institute of Hematology and People Hospital, Peking University. All patients including5 cases of AML, 6 cases of CML, 3 cases of ALL, 1 case of AA were consecutively enrolled in the present study after providing written informed consent. Antithymocyte globulin was administered before allogeneichematopoietic stem cell transplantation at a dose of 2.5 mg/kg daily for 4 consecutive days (total dose of 10 mg/kg) in the conditioning regimen. The concentration of rabbit ATG in the serum of 15 patients was measured using a new enzymelinked immunoabsorbent assay (ELISA) for the Fc portion of rabbit IgG. The results showed that the washout phase of ATG elimination was analyzed over 0-120 days, results were wellfitted by a single exponential decay giving a mean elimination halflife (t1/2 beta) of 29.67±2.60 days.A mean value for the apparent volume of distribution of ATG (V)obtained by analysis of datawas0.12±0.02 L/kg body weight.The serum concentration of ATG increasedup to 44.8%at5 day beforetransplantation,peak concentration of ATG was 136.0±10.3 mg/L,its concentration slowly descend at 0 day, fall up to 7.1±0.06 μg/ml at90 day after dosing; tmax 4.8±0.7 days;According to AIC (Akaike's information criterion), two compartment model of ATG was estimated. It is concluded thatthe conditioning regimen containingthe dosage of 10 mg/kg of ATGis effective and safely in recipients of partially HLAmatched hematopoietic stem cell transplantation. There is no racial difference in the pharmocokinetics of ATG.

Key wordsantithymocyte globulin; pharmacokinetics； partiallyHLAunmatched HSCT
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J Exp Hematol 2007; 15(1):152-155
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抗胸腺细胞球蛋白（antithymocyte globulin, ATG ）在HLA配型部分相合异基因造血干细胞移植（HSCT）中能防治移植物排斥和移植物抗宿主病（GVHD），并可促进植入［1］。本研究旨在通过酶联免疫吸附（ELISA）法检测ATG药物浓度，进一步研究ATG在我国HLA配型部分相合HSCT患者体内药代动力学特征，为临床HSCT患者更合理应用ATG提供药代动力学参数及理论基础。
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药品、试剂和仪器

即复宁（兔抗人抗胸腺细胞球蛋白，rabbit antihuman thymocyte immunoglobulin, thymoglobulin），每支25mg，为法国Sangstat药厂产品。ATG检测试剂盒为晶美公司产品;450型酶标仪为Bio RAD产品。
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研究对象
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病例2003年10月至2004年10月于北京大学血液病研究所骨髓移植部治疗的15例患者，男7例，女8例，中位年龄34.3岁（11-48），身高162-176（168.01±4.7）cm,体重55-76（67.21±7.49）kg。15例中AML 5例、CML 6例、ALL3例、AA1例,他们都是接受HLA部分配型相合造血干细胞移植术的患者. a5 g8 @* H" R) W/ {4 K& j- L0 Y
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纳入标准接受HLA部分配型相合造血干细胞移植术的患者,治疗前均接受全面体格检查,肝肾功能、心电图和胸片正常。实验前本人签署知情同意书。

排除标准接受HLA部分配型相合造血干细胞移植术的患者对ATG有过敏反应，及肝肾功能或心功能异常。7 [! W3 O2 n! A3 @3 n

给药方案患者应用总剂量10 mg/kg，分别于造血干细胞移植前5，4，3，2天按2.5 mg/(kg·d)剂量静脉输注,输注速度大于6小时。用药过程中注意观察记录患者的生命体征及药物的不良反应，如发生严重不良事件，立即封存所有器械，并采取急救措施。整个用药过程均在医护人员的监护下进行。  p) U2 S" R+ ~, X; R; ?
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血样的采集
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患者在ATG输注前及输注后5天始至180天内，每天于给药后1、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22小时分别取对侧肘静脉血4 ml；给药结束后1天开始每天采血4次，测定血药谷浓度和峰浓度，停药后继续观察连续给药后ATG的消除。9 j1 w- f9 k' T1 y! ~+ @

血液样品的处理

将血样品在室温下静置30分钟,24℃ 3000 rpm离心10分钟,分离血清,置-70℃冰箱冷冻保存待测。

血清ATG浓度的检测［1］7 S: G0 H, S9 ?$ I4 W7 n* y5 i

用酶联免疫吸附 (ELISA) 试验法进行总的ATG定量分析。有血样的96孔培养板用抗兔IgG包被，以俘获抗体。按实验设计，分别加兔IgG标准100 μl/well，浓度稀释范围为1.1-200 μg/ml，浓度从高到低依次设7孔，检验样品用含有0.1% BSA的PBS稀释20倍，以阻断非特异结合；稀释的检验样品100 μl/well,封板胶封口，37℃孵育2小时，洗涤液洗板3次，300 μl/well，洁净吸水纸拍干；按1∶160倍稀释辣根过氧化物酶（HRP）标记羊抗兔IgG(H L)，100 μl/well，封板胶封口，37℃孵育1小时；洗涤液洗板3次，300 μl/well，用去离子水冲板5次，洁净吸水纸拍干；加含有TMb的显色剂，100 μl/well，室温显色5分钟,加终止液100 μl/well，酶标仪测定在450 nm波长下吸光度(A)。每一浓度平行测3管。以标准品的浓度（C）对吸光度(A)做直线回归，得回归方程；以回归方程计算待测血清ATG浓度。如测定A值超过线性检测范围，则将待测血清以稀释依次倍比稀释后重新测定，直至其测定结果落于线性检测范围内。. y6 o# G1 w" \& g" Q) B8 s

血药浓度测定方法的建立* S- g: q; i0 n. Q1 z- i' u' U  r

ATG浓度用ELISA测定，其最低检测浓度为0.0110 μg/L, 线性范围为0.0110-3.6 μg/L,标准曲线的回归方程为A=-0.0109C 1.6821(r=0.9881)。血清回收率为95.8% -118.9%，孔内变异系数波动于5.3%-8.9%，孔间变异系数波动于6.0%-8.1%。ATG的日内精密度和日间精密度见表1。由表1可见，这两个精密度均8 ~8 s! W- p  g. T$ Q

药代动力学参数计算* _) g' e$ O+ Y% z0 Y

根据测定所得血药浓度，数据经核对无误后,录入计算机数据库.采用practical pharmacokinetics program (3P97)计算程序,进行拟合,确定权重和房室模型, 计算ATG药物代谢动力学参数，包括半衰期（t1/2α， t1/2β）,血药浓度时间曲线下面积（AUC）、分布容积（V）和清除率（CL）等。AUG用梯形法计算，Cmax、 tmax用实测值。
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结果
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ATG血药浓度时间曲线
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15例HLA配型部分相合造血干细胞移植患者应用ATG的血药浓度时间曲线见图1。8 e/ e9 A5 |% h5 V0 M7 j. o- v

Figure 1. Relationship of mean serum ATG concentration with time following intravenous multipledosein15 patients.

15名患者从预处理前5天开始应用ATG，连用4天，其血药浓度呈类抛物线型，用药第2天第1次用药后1小时,血药浓度增加 44.8%；用房室模型进行拟合结果发现，为2室模型，权重系数为1/c/c。  x5 s! v) e; K6 x5 w' }+ [3 q
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造血干细胞移植后ATG药物代谢动力学( K5 Z! t- `2 Q/ t" o7 D! p! O
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ATG药物代谢动力学检验结果见表2。由表2可见，分布半衰期 t1/2α=（3.15±0.78）天；消除半衰期t1/2β=（29.67±2.60）天；V (c)为0.12±0.02； AUC0t为3 415.9 mg/（L·d); Cmax为136.0±10.3 mg/L； tmax为（4.8±0.7）天；给药90 天ATG浓度为7.1±0.06 μg/ml; ATG药物动力学方程C=62.128330e-0.220246t 73.212563e-0.02336t

根据该方程计算其时间浓度数据作图见图2。结果表明，实验值与计算值两线拟合度较高。. h0 }! z! ?, I! h
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ATG的耐受性

15例配型部分相合造血干细胞移植患者，在ATG应用前均用非那根及氟美松等药物预防不良反应。不良反应主要为发热93.9%，出现发热的中位时间1.8±0.9（1-120）小时；寒战45.5%，出现寒战的中位时间1.3±0.5（0.5-11）小时，皮疹25.8%，出现皮疹的中位时间2.1±0.3（1-145）小时；头晕9.6%，出现头晕的中位时间6.3±0.3（1.5-72）小时；心悸6.5%，出现心悸的中位时间0.5±0.06（0.2-3）小时；皮肤搔痒16.1%，出现皮肤搔痒的中位时间0.8±0.07（0.3-11）小时；经激素等治疗，当日患者症状缓解，未出现严重不良反应，耐受性好。研究结果表明，上述不良反应均与血药浓度无相关性。1 \; ]" j& `! d8 j9 u4 x
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讨论

ATG是含有IgG和IgM多克隆免疫球蛋白，它是异基因造血干细胞移植应用的重要的免疫抑制剂之一［2］，广泛应用在器官移植及造血干细胞移植等诸多领域，为避免患者过度免疫抑制而发生严重感染和复发，以及ATG药物血浓度过低而疗效欠佳，因此探索造血干细胞移植患者个体化的最佳ATG剂量尤为重要。" X9 x; S- O( n6 D9 U+ P

ATG的的免疫抑制疗效及不良反应与其药代动力学密切关联。本研究探讨了ATG在中国人体内药代动力学特点,以期为临床设计给药方案提供试验依据。研究结果表明，试验所得药代动力学参数与国外文献报道基本一致［1］，说明ATG在机体的药代动力学无种族差异性。本研究采用ELISA 试验法。此方法具有样本处理简单、用时短、检测费用低等优点。本研究中ATG总剂量为10 mg/kg，移植前5天开始应用ATG， Cmax为136.0±15.31 μg/L; 0天开始呈缓慢下降，ATG 浓度在移植后90天仍可检测到，代谢缓慢。ATG的血药浓度呈剂量依赖性。药代动力学研究提示，在用药第1天单次给足量，可获得最大ATG血药浓度，而临床上大剂量ATG可引起患者高热、腹痛、甚至过敏性休克而危及生命［3］。研究结果证实分次给药既可维持疗效,又避免药物在体内蓄积。根据AIC等数据，判定ATG的药物代谢为2室模型。' H8 o, n* i. D& C' u
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半衰期（halflife）是机体内药物浓度（或量）下降一半所需的时间。ELISA检测结果表明，ATG在人体内按单指数幂的方式缓慢消除，消除半衰期（t1/2 β）为29.67天，说明ATG为超长半衰期药物［4,5］。ATG体内有效的血药浓度至少维持90天。由于ATG的消除半衰期很长，因此临床每日应用等量ATG剂量，可造成ATG的体内蓄积。蓄积是很多药物产生临床治疗作用的先决条件，同时也是药物产生不良反应的重要原因。评价药物在连续给药过程中患者体内蓄积，对临床用药的个体化有很重要的作用；表观分布容积（apparent volume of distribution, Vd）是用血药浓度来估计体内药量的一个比例常数，是一个独立参数： Vd=X0/C0 ［6］。分布容积大，药物在体内排泄较慢，人体细胞外液体积约0.21 L/kg，人体总液量为0.6 L/kg。Vd值为0.14-0.29L/kg ，表明药物主要分布在细胞外液； Vd值为0.3-0.4L/kg，说明药物主要分布在细胞内； Vd值接近0.6 L/kg，说明药物分布在细胞内、外液；如果Vd值更大，则表明组织摄取多，血浆中的药物浓度较低［7，8］。本研究中ATG Vd值为0.11 L/kg，说明ATG药物体内分布主要在血浆和细胞外液，ATG不分布于疏水组织。研究结果认为，肥胖患者用ATG时应去除脂肪重量，避免由于按患者体重计算ATG量，导致较高的血浆浓度而产生过度免疫抑制［9］。
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本研究结果表明，ATG为超长半衰期药物且疗效呈剂量依赖，提示应用ATG应防治移植后感染和早期复发；根据表观分布容积提示肥胖患者用ATG要防止其过量而产生过度免疫抑制。本研究中未出现严重不良事件，因此根据ATG安全耐受的结果及药代动力学特点，初步推荐ATG用在HLA配型部分相合的造血干细胞移植患者时，按10 mg/kg分次静脉输注是安全有效的。
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