汪洋,張華年,陳渝軍,徐華,劉茂昌

(武漢市婦女兒童醫(yī)療保健中心藥劑科,武漢 430016)

大劑量甲氨蝶呤化學治療48 h血藥濃度與消除相末端藥動學和毒副反應的關系*

汪洋,張華年,陳渝軍,徐華,劉茂昌

(武漢市婦女兒童醫(yī)療保健中心藥劑科,武漢 430016)

目的 驗證大劑量甲氨蝶呤(MTX)化學治療(化療)中給藥開始48 h點血藥濃度(C48h)對于預判消除相末端藥動學特征和毒副反應的可靠性,為臨床制訂合理的解救治療方案提供依據(jù)。方法急性淋巴細胞白血病患兒114例,行HDMTX化療176次,MTX劑量為3～5 g·(m2)-1,24 h持續(xù)靜脈滴注。用固相萃取高效液相色譜法測定MTX用藥后24,48,72 h血清中MTX濃度。病例按C48h≥1 μmol·L-1和C48h＜1 μmol·L-1分組,采用殘數(shù)法計算兩組的消除相藥動學參數(shù),采用Ridit分析比較兩組的毒副反應差異。結果C48h≥1 μmol·L-1組的C72h和AUC48-∞均顯著高于C48h＜1 μmol·L-1組(P＜0.01);C48h≥1 μmol·L-1組在血液系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)和肝膽系統(tǒng)的毒副反應也顯著強于C48h＜1 μmol·L-1組(P＜0.05)。C48h≥1 μmol·L-1組解救天數(shù)(5.02±1.65)d,C48h＜1 μmol·L-1組解救天數(shù)為(3.05± 0.21)d。結論C48h可以很好地預測MTX消除相末端的藥動學特征和毒副反應,C48h≥1 μmol·L-1可以作為MTX消除延遲的臨床診斷依據(jù)以指導后期解救。

甲氨蝶呤;白血病,淋巴細胞,急性;血藥濃度;消除延遲;藥動學;毒性反應

大劑量甲氨蝶呤(methotrexate,MTX)結合亞葉酸鈣(folinic acid calcium,FC)解救(HDMTX-CF)方案是目前預防兒童急性淋巴細胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)髓外白血病和全身鞏固治療的有效措施[1]?；純航邮艽髣┝縈TX化學治療(化療)后,如果CF解救不及時,易發(fā)生骨髓抑制、黏膜損害、急性肝損害等嚴重的MTX濃度依賴型不良反應,但是如果CF解救劑量過多又會對化療效果產(chǎn)生影響[2]。因此,根據(jù)血清MTX濃度監(jiān)測結果來調(diào)整CF解救的次數(shù)和劑量已成臨床共識[3]。尤其是對于大劑量MTX化療中存在約10%消除異常的患兒[4],及早判定并加以針對性的解救是避免不良反應的關鍵。國內(nèi)采用大劑量MTX 3～5 g·(m2)-1持續(xù)靜脈滴注24 h化療方案的單位,也多以給藥后48 h血清MTX濃度(C48h)≥1 μmol·L-1來判定消除延遲事件的發(fā)生[4-5],并因此而加大CF的解救次數(shù)或劑量[6-7]。該判斷標準是否靈敏可靠直接關系到后期化療的安全性和有效性。筆者在本研究中將通過對比分析,驗證C48h對于預判MTX消除相末端藥動學行為和后期毒副反應的可靠性,為臨床制定合理有效的CF解救方案提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2009年3月至2013年6月我院血液內(nèi)科收治的患兒,納入研究標準:①符合小兒ALL診斷標準[8];②經(jīng)前期化療后ALL處于完全緩解期;③行HDMTX-CF化療方案預防髓外白血病者;④化療期間進行血清MTX濃度監(jiān)測者。排除標準:①化療前血、尿常規(guī)及肝、腎功能等生化指標異常者;②未嚴格執(zhí)行化療方案者;③由于嚴重不良反應或其他原因退出化療者;④關鍵性研究資料缺失者;⑤存在臨床醫(yī)師或研究人員認為不適合納入研究的其他因素者。排除后共收入研究病例114例,行HDMTX-CF化療共176例次(入組順序為:先行收集88例次C48h≥1 μmol·L-1的療程病例,共63例,定為消除延遲組;再按1∶1收集88例次C48h＜1 μmol·L-1的療程病例,共51例,定為消除正常對照組),資料見表1。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準,患兒家屬對本研究過程知曉并簽署知情同意書。

1.2 用藥方案 MTX劑量為3～5 g·(m2)-1,于鞏固治療休息1～3周后,血、尿常規(guī)及肝、腎功能正常,無感染的證據(jù),骨髓均為增生活躍或明顯活躍者開始治療。首劑1/5～1/6量(不超過500 mg)作為突擊量0.5 h快速靜脈滴注,余量23.5 h持續(xù)靜脈滴注。大劑量MTX化療期間“三聯(lián)鞘注”、水化、堿化等方法參照文獻[8]。MTX用藥36 h后用CF解救,每次15 mg·(m2)-1, q6 h,首次靜脈注射,之后口服或肌內(nèi)注射,如出現(xiàn)消除延遲則依據(jù)血藥濃度適當追加CF解救次數(shù)或劑量,解救至MTX血藥濃度＜0.1 μmol·L-1[8]。

1.3 標本采集及血藥濃度測定 分別于MTX靜脈滴注開始后第24,48,72小時(是否需要測定96 h及以后時間點血清MTX濃度根據(jù)解救情況而定)采患兒靜脈血3 mL,離心取血清,采用固相萃取高效液相色譜法(Spe-HPLC)[9]測定血清MTX濃度。

1.4 藥動學原理及參數(shù)計算 MTX靜脈滴注結束后的體內(nèi)過程符合二室一級消除藥動學模型[10],即具有α相(分布相)和β相(消除相)。數(shù)學表達式為:

其中R和S為常系數(shù),α為分布速率常數(shù),β為消除速率常數(shù),t為滴注停止后時間。

根據(jù)殘數(shù)法的原理,因為α?β,當t充分大時(在消除相末端),(Ⅰ)式可簡化為:

對(Ⅱ)式取對數(shù)得:

表1 114例患兒的生物學特征Tab.1 Biocharacteristics of 114 patients ±s

表1 114例患兒的生物學特征Tab.1 Biocharacteristics of 114 patients ±s

組別例數(shù)例次性別/例年齡/歲身高/cm范圍平均C48h≥1 μmol·L-1組男女范圍平均638840231～155.01±2.5482～180108.91±17.32C48h＜1 μmol·L-1組518833181～125.09±2.9679～158110.03±19.69組別體質(zhì)量/kg 體表面積/m2范圍平均C48h≥1 μmol·L-1組范圍平均9～8020.51±9.610.42～1.850.79±0.25C48h＜1 μmol·L-1組9～5720.45±9.830.42～1.550.78±0.27組別達閾例次劑量/[g·(m2)-1]C24h/(μmol·L-1)范圍平均C48h≥1 μmol·L-1組2643.09～5.244.06±0.4518.28～159.9769.12±范圍平均31.02C48h＜1 μmol·L-1組2642.87～5.394.01±0.8120.30～138.7050.64±22.76組別C48h/(μmol·L-1)C72h/(μmol·L-1)范圍平均C48h≥1 μmol·L-1組范圍平均1.00～31.102.99±4.150.06～9.820.85±1.28C48h＜1 μmol·L-1組0.13～0.870.38±0.160.04～0.290.09±0.05

即lnC-t作圖為一直線,斜率為-β,因此取消除相末端的兩個濃度值代入(Ⅲ)式即可計算出MTX的消除速率常數(shù)β。據(jù)群體藥動學研究報道[11]:MTX24 h持續(xù)靜脈滴注時,藥物由分布相轉入消除相的時間為MTX開始用藥后約36 h(34.0～41.4 h),故48 h及以后時間點可以視為MTX消除相末端。本研究取C48和C72,代入(Ⅲ)式得:

其中Δt為兩次取樣時間間隔,本研究Δt=24 h。進而可計算出患兒MTX消除半衰期為:

由(Ⅱ)式可知,48 h后t*時間的血藥濃度表達式為:

對(Ⅵ)式積分得MTX消除相末端(48 h后)藥時曲線下面積為:

1.5 毒副反應觀察及評價 醫(yī)師或臨床藥師觀察大劑量MTX用藥后1～10 d內(nèi)血液系統(tǒng)、消化系統(tǒng)不良反應,逐日詳細記錄并統(tǒng)計最終解救天數(shù)。指定專人按美國國家癌癥研究所2009年發(fā)布的化療藥物常見不良反應事件評價標準(CTCAE v4.02版)對記錄到的不良反應分級評定。該標準共分為0～Ⅴ級:0級為無;Ⅰ級為輕度,無需治療;Ⅱ級為中度,需要較小或局部治療;Ⅲ級為嚴重但不會立即危及生命,導致住院延長;Ⅳ級為危及生命而需要緊急治療;Ⅴ級為相關的死亡。另指定專人盲法復核,若存異議,待協(xié)商一致后作出最終評定結果。解救天數(shù)統(tǒng)計為大劑量MTX用藥開始至血藥濃度低于安全閾值(0.1 μmol·L-1)的時間。

2 結果

2.1 藥動學參數(shù)比較結果 依據(jù)血藥濃度監(jiān)測結果和“1.4”項下公式計算得兩組消除相末端藥動學參數(shù)見表2。經(jīng)秩和檢驗兩組C72h和AUC48-∞差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01),而β和t1/2(β)差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。

2.2 毒副反應和解救時間比較 大劑量MTX化療后的毒副反應主要分為血液系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)、肝膽系統(tǒng)。記錄到的血液系統(tǒng)反應主要表現(xiàn)為骨髓抑制所造成的三系血細胞減少,最多見的是白細胞減少;胃腸系統(tǒng)反應主要為惡心嘔吐、食欲不振、腹痛、腹瀉、口腔黏膜炎、肛門黏膜炎;肝膽系統(tǒng)損害主要表現(xiàn)為丙氨酸氨基轉移酶、天冬氨酸氨基轉移酶的突發(fā)性升高,重癥繼發(fā)肝衰竭。各分組評定見表3,經(jīng)Ridit分析,兩組毒副反應差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。解救天數(shù)的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)C48h≥1 μmol·L-1組為(5.02±1.65)d,而C48h＜1 μmol·L-1組為(3.05±0.21)d,兩組經(jīng)秩和檢驗差異有統(tǒng)計學意義(Z=-10.303,P＜0.01)。另從Kaplan-Meier統(tǒng)計結果(圖1)可以看出C48h≥1 μmol·L-1組血藥濃度降低至安全閾值(0.1 μmol·L-1)所需時間明顯長于C48h＜1 μmol·L-1組。

3 討論

近年來,國內(nèi)外學者試圖從常規(guī)生化檢驗值[12]、化療期間的偶聯(lián)事件[5]及藥物代謝基因組學[13]的研究當中尋找引起MTX消除延遲的原因,以期在化療前就能提前預判MTX在ALL患兒體內(nèi)的個體藥動學特征,盡早預報MTX毒性蓄積事件的發(fā)生以制定合理的CF解救方案,但是發(fā)現(xiàn)影響因素繁多且不確定,目前尚無定論。因此現(xiàn)階段血藥濃度監(jiān)測在大劑量MTX化療中的作用無可取代,尤其應重視對消除相末端(48 h后)的監(jiān)測。徐衛(wèi)群等[4]研究發(fā)現(xiàn),MTX給藥開始后24 h血藥濃度可預測化療效果,48 h濃度則可反映后期排泄情況。ODOUL等[10]也發(fā)現(xiàn),采用48 h血藥濃度進行Bayesian反饋,可以獲得較準確的藥動學參數(shù),對于預測MTX后期消除情況最為敏感。本研究從藥動學和毒副反應兩方面重新驗證C48h對于消除相末端預測作用的可靠性。

表2 兩組患兒的藥動學參數(shù)Tab.2 Pharmacokinetic parameters of two groups of patients ±s

表2 兩組患兒的藥動學參數(shù)Tab.2 Pharmacokinetic parameters of two groups of patients ±s

組別例數(shù)例次C72h/ (μmol·L-1)β/h-1t1/2(β)/ h AUC48-∞C48h≥1 μmol·L-1組63880.85±1.280.062±0.02913.62±5.97 59.35±84.73C48h＜1 μmol·L-1組51880.09±0.050.060±0.01712.75±4.61 6.73±3.28Z-9.745-1.246-1.246-10.998P0.0000.2130.2130.000

表3 兩組患兒的毒副反應評級差異Tab.3 Toxic reaction ranks of two groups of patients

圖1 兩組解救時間Kaplan-Meier統(tǒng)計結果(n=176)Fig.1 Statistical results of Kaplan-Meier analysis on the saving time of two groups(n=176)

由于倫理學等原因,本研究只采集患兒兩個時間點的血樣對MTX消除相末端的藥動學參數(shù)進行估算,雖然準確性稍有欠缺,但是也能較好地反映末端消除情況,研究得出的消除半衰期也與文獻[14]報道的均值11.05 h十分接近。從藥動學參數(shù)的比較結果可以看出,C48h≥1 μmol·L-1組的t1/2(β)長于C48h＜1 μmol·L-1組,但差異無統(tǒng)計學意義,同時C48h≥1 μmol·L-1組的C72h和AUC48-∞均明顯高于C48h＜1 μmol·L-1組。由于C72h和AUC48-∞均是反映MTX在消除相末端暴露藥量大小的指標,因此說明C48h可以很好地預測MTX在患兒體內(nèi)的后期殘留量,如C48h≥1 μmol·L-1則預示后期可能殘留的MTX較多,且消除較慢,為避免毒副反應的發(fā)生需加大CF的解救劑量。另外這種關聯(lián)關系也說明MTX的消除延遲和毒性蓄積在給藥48 h內(nèi)已經(jīng)形成,為防止該類事件的發(fā)生,今后應更多關注給藥48 h內(nèi)機體對MTX的處置情況,如何在該時間段內(nèi)即加速MTX的消除需要進一步研究。

從毒副反應的比較結果可以看出,雖然適當追加CF解救次數(shù)或劑量,但C48h≥1 μmol·L-1組在血液系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)和肝膽系統(tǒng)的毒副反應也都明顯強于C48h＜1 μmol·L-1組,與文獻[15]結論相似。這說明CF解救的時機或劑量還不夠完善,臨床需研究更合理的專門應對消除延遲的解救方案。從Kaplan-Meier統(tǒng)計結果也可以看出C48h≥1 μmol·L-1組解救至安全閾值以下所需的時間明顯長于C48h＜1 μmol·L-1組。C48h＜1 μmol·L-1組患兒在解救至第4天時血藥濃度基本可降低至完全閾值以下,而C48h≥1 μmol·L-1組在第4天時血藥濃度高于安全閾值的累積概率仍高達60%。結合藥動學統(tǒng)計結果可以得出結論,C48h≥1 μmol·L-1組在消除相末端的MTX殘留量大,暴露時間長,由此造成機體的毒性損傷也更明顯。

因此,C48h可以很好地預測MTX消除相末端的藥動學特征和毒副反應,C48h≥1 μmol·L-1可以作為MTX消除延遲臨床診斷的依據(jù),并因此加大CF解救劑量和提早采取針對性的毒副反應預防措施。

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DOI 10.3870/yydb.2014.10.019

Relationship Between Serum Concentration at 48 h and Pharmacokinetic Characteristics and Toxic Reactions at Terminal Elimination Phase After Starting High Dose Methotrexate Infusion

WANG Yang,ZHANG Hua-nian,CHEN Yu-jun,XU Hua,LIU Mao-chang
(Department of Pharmacy,Wuhan Women and Children Medical Care Center,Wuhan 430016,China)

ObjectiveTo recheck the reliability of methotrexate(MTX)serum concentration at 48 h(C48h)in predicting the pharmacokinetic characteristics and toxic reactions at terminal elimination phase after high dose MTX infusion and to provide a reference for determination of rational rescue regimen in clinic practice.MethodsIn total,114 cases of children with acute lymphoblastic leukemia(ALL)received 176 courses of high dose MTX chemotherapy treatment.The regimen was continuous infusion of MTX[3-5 g·(m2)-1]in 24 h.Plasma samples were treated with solid phase extraction and serum concentrations of MTX were determined by HPLC at 24,48 and 72 h(C24h,C48handC72h)after starting MTX infusion.All data were divided intoC48h≥1 μmol·L-1group andC48h＜1 μmol·L-1group.The pharmacokinetic parameters of the two groups at elimination phase were estimated by residual method and the toxic reactions after MTX infusion of two groups were compared by Ridit analysis.ResultsTheC72hand AUC48-∞were significantly higher inC48h≥1 μmol·L-1group than inC48h＜1 μmol·L-1group(P＜0.01).The MTX toxicities to the blood,digestive and hepatic systems were significantly higher inC48h≥1 μmol·L-1group than inC48h＜1 μmol·L-1group(P＜0.05).ConclusionC48hcan predict the pharmacokinetic characteristics and toxic reactions at ther terminal elimination phase.Therefore,C48h≥1 μmol·L-1can be used as a marker of MTX elimination delay event to guide later rescue regimen.

Methotrexate;Leukemia,lymphoblastic,acute;Serum concentration;Elimination delay;Pharmacokinetics; Toxic reaction

R979.1

B

1004-0781(2014)10-1327-05

2013-12-19

2014-02-08

*湖北省衛(wèi)生廳2011～2012年度科研項目(JX5B74)

汪洋(1982-),男,重慶市人,主管藥師,學士,研究方向:臨床藥學。電話:027-82433462,E-mail:cattop3211 @qq.com。