基于群体药代特征的灯台叶总生物碱临床物-效关系研究

The ambiguous material basis, action targets and material-effect relationship prevent Traditional Chinese medicine (TCM) from being widely accepted, and the“multi factor, weak efficacy”characteristics brings bottlenecks for TCM efficacy evaluation. In recent years, the pharmacokinetics(PK)-pharmacodynamics(PD) link model of active components and net-work target based PD indexes has emerged as a promising approach for scientifically expounding the material-effect relationship. Based on the previous research result, the scientific hypothesis would be proposed that “The biological mechanism of Alstonia scholaris treating acute bronchitis is through 4 main ingredients (DT1、DT2、DT4、DT5) by inhibiting PGE2 and NO synthesis, reducing the level of IL-4、IgE and Eotaxin and enhancing the level of IL-10. Accordingly, the same material basis and target exist in human. In order to verify the hypothesis, two parts of research will be conducted.Firstly, the network of “active components-target site-disease reflect” will be built based on the network pharmacology, in order to predict the target and mechanism of Alstonia scholaris treating acute bronchitis, and provide the basis for biomarker screening; Secondly, population pharmacokinetics-pharmacodynamics study of acute bronchitis patient will be conducted in order to build model of concentration and effect, and evaluate the efficacy. The research will provide the date for optimizing the dosage regimen, and the methodology for expounding the material-effect relationship.

目前，中药药效物质基础、作用靶点以及物-效关系尚难明确，使得中医药难以被广泛接受；同时，中药“多因微效”作用特点，也使得中药疗效评价陷入瓶颈。近年来，以中药多组分特点相适应的活性成分群与网络靶点药效学之间的PK-PD结合模型为研究中药物-效关系提供了最佳思路。依据前期研究结果提出本课题科学假说：灯台叶总生物碱4个主要成分，通过抑制PGE2和NO合成，降低IL-4、IgE和Eotaxin，提高IL-10水平等生物学机制治疗急性支气管炎。相应地，其药效物质基础和作用靶点也适用于人体试验。为证实该假说，本课题首先基于网络药理学方法，进行灯台叶总生物碱4个目标成分靶标预测及基因功能分析，建立药效组分--作用靶标-疾病反应网络，预测作用靶点及通路，为后期选择适宜的生物标志物提供依据；其次，通过目标适应症患者PPK/PPD临床研究，建立适当的浓度-效应模型评价及预测药物疗效，为优化临床给药方案提供支持

本研究首先通过网络药理学方法发现灯台叶总生物碱胶囊四个成分：灯台树次碱（scholarisine，DT-1）、19-表灯台树次碱（19-epischolarisine，DT-2）瓦来萨明碱（vallesamine，DT-4）、鸭脚树叶碱（picrinine，DT-5）可直接作用于8个急性支气管炎靶点，ALB、AR、HMOX1，GSTP1，MMP13，KDR，PDE4B，PDE4D。且可通过多个生物过程及通路干预急性支气管炎的发生发展，如：促甲状腺激素（TSH）信号通路、IL-11信号通路、IL-6信号通路、一氧化氮合酶生物合成过程的调节、调节上皮细胞凋亡过程等，主要与调节炎症反应、保护内皮细胞、调节内分泌等有关。其中DT-4 作用于急支的靶点最多而DT-1作用的通路最多，4个成分既可通过相同的靶点（ALB、MMP13、PDE4D）及制瘤素M信号通路共同发挥抗炎及调节免疫的作用，亦可分别通过不同的靶点与通路直接或间接的治疗急性支气管炎。其次，通过对55例急性支气管炎患者的临床疗效观察，在疗效指标上未观察到治疗组与对照组的组间统计学差异，但各组积分与基线相比其差异具有统计学意义，考虑到可能由于样本量较小所致。再次，采用超高效液相色谱串联质谱法（UHPLC-MS/MS）测定了55名受试者口服灯台叶总生物碱药物后不同时刻血浆中4个成分的浓度，并最终得到了受试者血浆药物浓度。最后，基于患者的血药浓度数据，建立干扰素的基础药物动力学模型。选取相关协变量，如年龄、体重指数，性别、合并用药、生化指标（ALT、AST、ALP、BUN、CREA、GGT、TBIL、HB）等为协变量采用逐步回归法，最终建立了该药物四个成分的群体药物动力学模型，确定了可能影响药物体内暴露水平以及疗效的协变量，为指导临床精准、合理用药提供依据。