以人体药物暴露为目标的多器官比例设计
同时优化假设肠—肝及肠—肝—肾系统体积与流量，使计算暴露接近人体资料。
用途与模型
- 研究用途
- 为多器官微生理系统确定与药代用途相应的液体/组织比例。
- 模型与细胞来源
- 两套计算平台表示肠通透、肝代谢、循环分配及第二套的肾排泄与再吸收。
- 方法版本
- 原研究所载版本
- 实验形式
- 常微分方程连接器官区室，比较功能优化、直接和异速缩放。
材料与平台
- 数据输入
- 人体药代曲线、Caco-2 通透性、肝细胞清除和肾转运文献参数。
- 优化目标
- 肠—肝拟合血浆浓度曲线；肠—肝—肾同时拟合血浆曲线和原形药排出比例。
- 训练与测试
- 每平台 8 种训练药物确定共用设计参数，再用各自 5 种独立药物测试；体积约束 0.1–2 mL，肾流量约束 1–10 mL/day。
测量指标与分析
- 归一化浓度时间曲线面积
- 原形药排出比例
- 拟合后的体积与流量
- 额外药物的计算暴露
以归一化曲线面积表示暴露时间；训练与独立药物分别分析，人体/模型比和排泄偏差分别计算。
研究设计与结果
药物集评价
- 研究设计
- 两假设平台计算与既有人体药代参照比较，另用独立药物检验功能优化设计。
- 测试范围
- 每平台 8 训练+5 测试药物；不是实际细胞装置实验样本。
- 参照体系
- 人体浓度/排泄资料、直接缩放与异速缩放设计。
- 研究结果
- 训练人体/系统暴露比约 0.7±0.3 和 1.0±0.6；传统设计暴露过短，肾平台原形药排出仍平均高估约 3 倍。
适用条件与研究局限
- 装置设计是计算结果，尚需实际细胞平台检验。
- 两种传统缩放只比较训练集合。
- 肾排泄结构存在偏差，器官内浓度和供者变异未纳入当前目标。
来源与原文
- Multi-functional scaling methodology for translational pharmacokinetic and pharmacodynamic applications using integrated microphysiological systems (MPS).原始研究 · Integrative Biology · 2017-03-01