圣犹大儿童研究医院的科学家采用复杂的药理模型与仿真技术将室管膜瘤化疗药的临床前研究结果成功转化为Ⅰ期临床试验。这项研究方法首次用于计算脑肿瘤患者的临床用药剂量。
“该研究所采用的方法应作为药物开发的一个模板，尤其是像室管膜瘤这样的罕见疾病，很需要这种疾病的治疗方法但缺乏足够的临床试验患者。”文章的通讯作者，圣尤大药物科学研究中心研究员Clinton Stewart, Pharm.D.说到。研究结果近期刊登在药动学与系统药理学杂志上。
每年美国有200名儿童或成人确诊为室管膜瘤，但是该病最常见于婴幼儿。小儿患者的5年存活率为72%。该疾病缺乏有效的化疗方法。目前基本的治疗方法是手术和放疗。
圣尤大早期的研究发现，快速静脉注射高剂量5-氟尿嘧啶（而不是缓慢推注）使室管膜瘤缩小，大鼠存活时间延长。研究人员希望通过静脉注射使5-氟尿嘧啶的血药浓度水平快速达到峰值以放大该药物的治疗作用。
5-氟尿嘧啶经静脉注射被广泛用于治疗成人的结肠癌，但是对于小儿注射剂量尚不清楚。对研究人员而言，在设计Ⅰ期临床试验中如何将5-氟尿嘧啶的大鼠和成人剂量换算成小儿剂量是一个挑战。Ⅰ期临床试验旨在研究药物的安全性，鉴别药物的副作用，以及确定在药物在随后的安全性和有效性研究中的剂量。挑战在于确定能杀死肿瘤细胞而不引起严重副作用的药物剂量。
为了回答这个问题，研究人员采用数学，超级计算机及其他工具对老鼠和成人试验的药代学和药动学数据进行分析，建立模型并模拟小儿室管膜瘤患者的最适剂量。药代学数据包括在不同时间点、不同给药剂量下血液和脑组织中5-氟尿嘧啶的含量。药动学数据主要研究药物对肿瘤生长和大鼠存活的影响。
在此基础上，研究人员建议患者参加到圣尤大中心的Ⅰ期临床试验，接受5-氟尿嘧啶治疗，每周静脉推注500mg/m2（以体表面积计），16次为一个周期。共有26名患者参与该项研究，其中22岁以下患者在接受治疗后复发。
“Ⅰ期临床试验的研究结果支持基于模型的推荐剂量。” Stewart说。
模型有助于最佳剂量的简化识别，同时也反映了超级计算机自2000年出现以来的进步，Stewart实验室的博士后，文章的共同一作，Yogesh Patel教授说道。“进入Ⅰ期临床试验的抗肿瘤活性的推荐剂量的研究结果给了我们更大的信心。”他说。