2025年4月13日,陆道培医院临床药理实验室与商涌科技联合开展的“AI驱动的药物代谢动力学模型在血液肿瘤精准治疗中的研究与应用”项目的部分成果于美国临床药理学会官方期刊《The Journal of Clinical Pharmacology》在线发表,论文题为《Quantifying the Effect of Posaconazole on Venetoclax Metabolism in Chinese Patients with Hematologic Diseases》。
本项研究以中国血液病患者为对象,聚焦于临床中常见的抗真菌药Posaconazole(泊沙康唑,PSZ)与BCL-2抑制剂Venetoclax(维奈托克,Ven)之间的药物互作问题,建立了涵盖血药浓度、临床参数及患者特征的人群药动学(PopPK)模型,为急性髓系白血病(AML)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)等血液肿瘤的个体化给药提供了更加精准的策略。
该研究由陆道培医院孙文利、王磊担任共同第一作者,陆道培医院刘红星与商涌科技程吉安博士共同担任通讯作者。项目依托临床真实世界数据,回顾性分析了282例血液病患者的药物治疗过程,收集并分析了461组PSZ与Ven的联合用药血药浓度数据,首次构建了基于底层AI算法、引入ReLU神经网络激活函数的药动学预测模型,系统量化了泊沙康唑暴露水平对维奈托克代谢清除率的非线性影响。
研究发现,PSZ作为强效CYP3A4抑制剂,会显著提高Ven的血药浓度,从而增加不良反应风险。传统临床实践中多以固定减量法进行剂量调整,但存在个体差异大、剂量调整不准确等问题。本研究通过Spearman相关性分析和人群药动学建模,发现Ven清除率与PSZ血药浓度呈显著负相关,而与每日剂量无显著线性关系,提示单纯以PSZ剂量为依据进行Ven减量存在误差。
团队进一步通过蒙特卡洛模拟分析了不同给药组合下的稳态峰浓度分布,发现当PSZ谷浓度超过2.5 μg/mL时,即便Ven减至100 mg/天,仍可能存在暴露过高的风险;而当谷浓度为0.5-1.5 μg/mL之间时,70 mg或100 mg Ven即可达到推荐的血药浓度范围。
研究最终建议,在Ven与PSZ联合治疗时,应以TDM(治疗药物监测)为基础动态调整剂量,以确保疗效的同时降低毒副作用。
此项成果是陆道培医院与商涌科技深度合作的一项重要标志,亦是2024年“第二届全国数字健康创新应用大赛”医学人工智能主题赛的优胜项目之一。项目展现了人工智能与临床药理融合所释放的巨大潜力,为推动精准医疗在中国血液病治疗中的应用提供了新范式。
陆道培医院作为我国血液病精准诊疗的先行者,长期致力于靶向药物与个体化治疗策略的探索。商涌科技则专注于AI建模、临床数据智能分析与药物代谢建模优化。在双方合作机制下,该项目不仅推动了AI模型从科研向临床的有效转化,也为药物联合用药的安全性管理与精细化决策建立了新标准。
未来,双方将继续深化合作,拓展AI在血液病、肿瘤、自身免疫病等疾病领域的多药物联用风险建模、疗效预测与个体化治疗推荐方面的应用,构建以数据驱动的临床智慧决策平台,服务更多患者,提升血液疾病的整体治疗质量。
作者简介
第一作者 王磊
陆道培医院临床药理室主管,医学硕士,开展TDM 30余项,发表论文40余篇(优秀2篇);主持和参与河北省课题3项,国家发明专利1项,被聘为多个协会委员。
第一作者 孙文利
硕士,中西医结合临床实验诊断专家委员会青年委员。从事治疗药物监测和代谢组学研究,发表论文十余篇,主持廊坊课题1项。
通讯作者 程吉安
医学博士,商涌科技数据科学家,医学数据处理、卫生技术评估、大数据风控和人群风险评估相关发明授权专利16项,PCT授权专利2项。
通讯作者 刘红星
陆道培医院病理和检验医学科主任,北京陆道培血液病研究院执行院长。从事血液病实验诊断和相关研究工作,发表学术论文150余篇。