建模和仿真有助于优化化学疗法以对抗脑肿瘤

圣裘德儿童研究医院的科学家已使用复杂的药理学建模和模拟将临床前研究成果转化为成功的治疗室间隔膜瘤的化学治疗剂的I期临床试验。该研究标志着该方法首次用于小儿脑肿瘤患者的临床试验中计算药物剂量。

成员之一克林顿·斯图尔特(Clinton Stewart)说：“这项研究中使用的方法应作为药物开发的模板，特别是对于室管膜瘤这样的罕见疾病，其中对有希望的治疗的需求很高，但是很少有患者可以用于临床试验。”圣裘德大学药物科学系。该发现最近发表在《CPT：药物计量学和系统药理学》杂志上。

每年约有200名美国儿童和成人发生室间隔膜瘤，但该病最常见于婴儿和儿童。小儿患者的五年生存率为72%。缺乏有效的肿瘤化学疗法。手术和放射疗法是当前治疗的基础。

先前由圣裘德(St. Jude)领导的一项研究发现，当以静脉推注方式快速给药而不是逐渐输注5-氟尿嘧啶药物进行大剂量化疗时，室间隔膜瘤缩小并且小鼠寿命更长。通过推注给药，研究人员希望通过帮助快速实现血液中5-氟尿嘧啶的高治疗水平来扩大药物的治疗潜力。

该药被广泛用于治疗结肠癌，并已在成人中以大剂量给药，但对于大剂量给药后儿童如何处理5-氟尿嘧啶一无所知。设计快速推注的5-氟尿嘧啶I期临床试验的研究人员面临的挑战是如何使用小鼠和成年小鼠的数据来计算儿科剂量。I期研究旨在评估药物安全性，确定副作用并确定用于后续安全性和有效性临床试验的药物剂量。面临的挑战是确定可能杀死肿瘤细胞但不会引起严重副作用的剂量。

为了回答这个问题，本研究中的研究人员使用了应用数学，超级计算机和其他工具来分析小鼠和成年动物的数据，以模拟和模拟小儿室间隔膜瘤患者的最佳剂量。该分析包括药代动力学和药效学数据。药代动力学数据包括在不同时间和不同剂量收集的血液和大脑中的5-氟尿嘧啶水平。药效学集中于药物如何影响小鼠的肿瘤生长和存活。

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