**摘要**
**目的**
在早产新生儿中,使用口服布洛芬治疗具有血流动力学意义的动脉导管未闭(hsPDA)是常见的方法。然而,对于中国早产新生儿而言,关于其对映体的药代动力学(PK)研究结果仍然较为有限且主要是描述性的。本研究旨在探讨口服布洛芬在中国早产婴儿中的药代动力学特征、剂量暴露情况以及安全性。
**设计**
这是一项初步试验。
**地点**
中国西南地区的三个围产期中心。
**患者**
2022年8月至2023年5月期间,纳入了妊娠年龄≤35周、出生后≥48小时的早产婴儿,这些婴儿疑似患有hsPDA。
**干预措施**
给予口服布洛芬(剂量分别为10 mg/kg、5 mg/kg和5 mg/kg,每24小时一次),并采用稀疏采样方法。
**主要结果指标**
通过超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS)分析血浆浓度。使用ADAPT 5软件计算药代动力学参数。评估不良事件和治疗效果。
**结果**
共14名婴儿提供了42份血浆样本。R-布洛芬(R-IBU)的浓度低于S-布洛芬(S-IBU)的浓度。R-布洛芬、R-IBU和S-IBU的清除率分别为24.22±37.04 mL/kg/小时、206.1±143.1 mL/kg/小时和12.67±26.53 mL/kg/小时。R-IBU、R-IBU和S-IBU的曲线下面积(AUC0-72h)分别为799.8±392.8 µg·小时/mL、75.9±51.9 µg·小时/mL和537±246.4 µg·小时/mL。8名(57%)婴儿实现了动脉导管的闭合。口服布洛芬后,间接胆红素水平显著升高(p<0.05)。
**结论**
对于中国早产新生儿,推荐的布洛芬剂量方案可能不足以达到目标治疗暴露量。值得注意的是,即使在相对较高的剂量下,药物暴露量也可能仍在治疗范围内。此外,我们观察到这些婴儿中R-IBU向S-IBU的转化比例高于成人。使用布洛芬可能与早产儿黄疸风险增加有关。
**试验注册编号**
中国临床试验注册中心(ChiCTR2300067714)
**已有研究进展**
在早产中国新生儿中,非标签用途的口服布洛芬用于治疗具有血流动力学意义的动脉导管未闭(hsPDA)较为普遍。导管闭合率的大幅波动可能归因于关于口服布洛芬对映体的药代动力学数据有限且主要是描述性的。
**本研究的新发现**
研究结果表明,对于中国早产新生儿,推荐的布洛芬剂量方案可能无法提供足够的靶标暴露量。这些婴儿中R-IBU向S-IBU的转化比例高于成人。布洛芬的使用可能增加早产儿黄疸的风险。
**对研究、实践或政策的影响**
本研究填补了关于中国新生儿动脉导管未闭治疗中布洛芬对映体药代动力学的知识空白,提供了有关其非标签用途的更新信息。为了达到目标暴露量,可能需要给中国早产患者使用高剂量的布洛芬。
**引言**
具有血流动力学意义的动脉导管未闭(hsPDA)的闭合通常会延迟超过1周,这可能会使新生儿的临床状况复杂化,甚至增加不良新生儿结局的发生率。近年来发表的研究表明,口服布洛芬因其较高的疗效和良好的安全性(而不仅仅是低成本)而被视为首选治疗方法。一些研究报告称,口服布洛芬后的有利浓度-时间药代动力学效应可能是由于吸收延迟和/或系统前转化为活性S-IBU的增加所致。最近报道的口服标准剂量布洛芬治疗动脉导管未闭的成功率在早产儿中差异较大。动脉导管未闭闭合率的变化可能是因为关于口服布洛芬对映体的药代动力学数据有限且描述性不足。此外,静脉或口服布洛芬在具有不同妊娠年龄和出生后年龄(PNAs)的早产儿中的暴露-反应关系也不明确。Hirt等人建议根据PNAs调整剂量方案,以实现总R-IBU/S-IBU曲线下面积(AUC0-72h)为900 mg·小时/L,从而提高新生儿的治疗效果。
**方法**
本研究于2022年8月至2023年5月在三个新生儿护理单位(永川儿童医院、永川妇女儿童医院和重庆医科大学附属永川医院)进行。纳入标准包括妊娠年龄≤35周、出生后≥2天的早产婴儿,具有胃管、超声心动图证据和hsPDA的临床症状。所有患者在出生后12-24小时内接受了首次超声心动图检查。超声心动图诊断hsPDA需要存在左向右的导管分流,导管直径至少为1.4 mm/kg或左心房/主动脉根比率>1.4。临床发现(如心力衰竭、低血压、肺充血、呼吸支持增加、少尿或代谢性酸中毒)是决定进行药物治疗的依据。排除标准包括严重先天性畸形和布洛芬治疗的禁忌症(如严重高胆红素血症、危及生命的感染、活动性出血、坏死性小肠结肠炎(NEC)、血小板计数≤60×10^9/L以及肾功能衰竭(尿量<1 mL/kg/小时或肌酐浓度>88.4 µmol/L)。从婴儿父母处获得了知情同意。
**干预措施**
所有受试者在第1天接受10 mg/kg的布洛芬悬浮液(江苏扬州三药公司生产),随后第2天和第3天接受5 mg/kg的剂量。治疗结束后48-72小时内进行了心脏和颅脑超声检查。如果动脉导管未闭合,患者将接受相同药物和剂量的再次治疗。对于经过两次药物治疗仍未能闭合动脉导管的婴儿,应考虑进行手术结扎或闭塞。布洛芬悬浮液通过鼻胃管输注给药,每次给药后用约2 mL生理盐水冲洗导管以确保药物完全释放。给药后采集300-500 µL的血样。我们采用D-optimal设计方法和最大后验贝叶斯预测方法优化采样时间点。优化结果显示,在6小时采集样本可以最大限度地捕捉早产儿中布洛芬的消除阶段。每个婴儿的采样时间由计算机生成的随机时间确定,即在每次给药后30分钟至6小时之间进行一次采样。血样通常与其他临床检查(如血液气体和葡萄糖检测)同时采集,或通过静脉穿刺获取。每个患者至少采集三次血样。所有血样在0.5小时内离心处理,血浆样本储存在-80°C的冷冻柜中,待进一步分析。分析方法基于Xiao等人报告的验证技术。
**药代动力学**
使用开源软件ADAPT 5.0(美国加州洛杉矶南加州大学生物医学模拟资源)对R-IBU、R-IBU和S-IBU的药代动力学进行建模。该研究采用单室模型预测多次给药后早产儿血浆浓度,考虑了一级吸收和一级消除过程。以下方程用于解释中心室中布洛芬含量的变化:
X(1) 表示中心室中的R-IBU、R-IBU和S-IBU含量;Ka是布洛芬从肠道进入中心室的吸收速率常数;Kel是消除速率常数。由于本研究中的吸收阶段数据有限,无法准确估计Ka值。假设口服生物利用度为100%,Ka固定为0.516/hour。
**安全性与疗效**
研究药物的安全性评估包括异常的临床实验室结果、不良事件(AEs)和死亡情况,监测时间从受试者参与研究开始直至出院。数据包括肾功能、肝功能(氨基转移酶)、胆红素水平和白蛋白水平。主要研究的AEs包括腹部膨胀、喂养不耐受、尿量减少和液体潴留等。所有纳入患者在完成药物治疗后2天进行了经胸超声心动图检查(如动脉导管特征、导管通畅性、尺寸和左向右分流)。收集了参与者的 demographic 信息和与动脉导管未闭相关的新生儿结局(包括支气管肺发育不良、脑室内出血和NEC)的数据以进行全面评估。
**统计分析**
根据符合条件的患者数量确定样本量。demographic 数据和药代动力学参数以数字(百分比)或平均值(标准差)表示。生化数据通过Student’s t检验进行比较。p值小于0.05被认为具有统计学意义。所有统计分析使用GraphPad Prism V.9.0(美国加州圣地亚哥GraphPad Software)软件进行。
**结果**
共纳入14名符合纳入标准的早产新生儿,所有婴儿均接受了至少一疗程的布洛芬治疗。其中一名体重1120 g、妊娠年龄29.2周的婴儿接受了额外的20 mg/kg负荷剂量。出生体重和平均妊娠年龄分别为1841.1±840.8 g和31.8±2.9周。纳入患者的demographic信息和临床特征总结见表1。
**表1**
• 试验人群的临床特征
**药代动力学**
共收集42份药代动力学样本。其中一份样本低于定量限,另一份样本未检测到。数据分析时,将两份样本中的药物浓度设为0。所有早产婴儿的R-IBU、S-IBU和总R-IBU的浓度-时间曲线见在线补充图1。R-IBU、S-IBU和R-IBU对映体的72小时药代动力学曲线及个体浓度-时间数据和模型拟合数据见图1。这些婴儿的药代动力学参数见表2。R-IBU、R-IBU和S-IBU的血浆清除率分别为24.22±37.04 mL/kg/小时、206.1±143.1 mL/kg/小时和12.67±26.53 mL/kg/小时。R-IBU、R-IBU和S-IBU的曲线下面积分别为799.8±392.8 µg·小时/mL、75.9±51.9 µg·小时/mL和537±246.4 µg·小时/mL。
**图1**
口服布洛芬后,具有血流动力学意义的动脉导管未闭的早产儿中R-IBU(圆圈,蓝线)、R-IBU(向上三角形,红线)和S-IBU(向下三角形,红线)的血浆浓度及拟合的72小时曲线(病例1-14)。BW表示出生体重;GA表示妊娠年龄;PNA表示出生后年龄。
**图2**
治疗一个疗程后48小时,R-IBU的天冬氨酸氨基转移酶水平显著降低(p<0.05),治疗后间接胆红素水平显著升高(p<0.05)。总体而言,有9名(62%)婴儿报告了不良事件(见在线补充表1)。图2请求权限显示了接受口服布洛芬治疗后,患有血流动力学显著动脉导管未闭的早产儿实验室指标的变化。图中展示了天冬氨酸氨基转移酶(AST)、间接胆红素(IBIL)、直接胆红素(DBIL)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、白蛋白(ALB)、血清肌酐(Cr)、总白蛋白(TLB)和白细胞(WBC)水平的变化。14名患者中有8名(57%)在布洛芬治疗后48小时内动脉导管闭合。1名患者(7%)未完成心脏超声检查,被转至大型儿童医疗中心,因此假设该新生儿的动脉导管仍然开放,这减少了偏倚。记录了1例死亡病例(7%),是一名31周大的男婴,在研究第37天出现多器官功能障碍综合征,但认为这与研究治疗无关。其他不良结局的发生率见表3。
讨论
在这项研究中,我们探讨了使用口服布洛芬对患有高流量动脉导管未闭的中国早产儿的药代动力学(PK)特征。本研究采用的稀疏采样方法将对早产儿的影响降至最低。然后通过群体建模方法对数据进行了分析。我们的研究为优化口服布洛芬的剂量以消除中国早产儿的动脉导管未闭提供了重要的PK数据。图1展示了所有早产儿(病例1-14)中rac-IBU、S-IBU和R-IBU的浓度-时间数据。大多数早产儿在第二次给药后S-IBU和rac-IBU的血浓度逐渐升高。在线补充图1显示,S-IBU和rac-IBU的短期血浆水平变化基本一致。在治疗期间,所有患者的S-IBU浓度始终高于R-IBU。然而,布洛芬由等量的R-IBU和S-IBU组成,形成1:1的外消旋混合物,并储存在人体胃中。这可能归因于口服后R-IBU向S-IBU的转化率较高。
口服给药后,72小时给药间隔内患者之间的血浆R-IBU、S-IBU和rac-IBU浓度存在显著个体差异。最终模型的PK参数见表2。我们的研究显示,64.3%的早产儿无法达到目标rac-IBU AUC0-72h(900 mg/hour/L)。一名婴儿意外过量服用后,根据现有文献,其药物暴露水平仍保持在治疗范围内。此外,rac-IBU的暴露结果(以最大浓度Cmax表示)差异很大。本研究最显著的发现之一是,14例中有9例的Cmax值低于文献中提出的目标浓度20.5 mg/L(达到目标暴露的概率为90%),且低于类似已发表研究中的报告值。令人惊讶的是,在这9名患者中有5名在治疗结束时动脉导管仍然开放。这些发现表明这些婴儿面临治疗无效或剂量不足的风险。
我们简单估计了中国早产儿的平均CLS-IBU值为12.67±26.53 mL/hour/kg,高于先前研究中报告的大约300%的值(7.01 mL/hour、3.98 mL/hour、3.5 mL/hour/kg)。本研究中的PDA婴儿的CLR-IBU(206.1±143.1 mL/hour/kg)略高于其他研究中的报告值(167.8 mL/hour/kg、189 mL/hour、82.6 mL/hour/kg)。我们发现CLrac-IBU和CLS-IBU随着胎龄(GA)的增加而增加,这与Samiee-Zafarghandy等人的研究结果一致。与其他研究一样,CLR-IBU始终高于CLS-IBU。这些混合发现还表明患者体内R-IBU向S-IBU的单向代谢转化,这与先前研究的结果一致。中国早产儿PDA患者的平均CLrac-IBU(24.22±37.04 mL/hour/kg)低于参考值,约为儿科数据的20%(白种人:120 mL/hour/kg;中国人:140 mL/hour/kg),且低于成人CL值的1%(3790 mL/hour/70 kg)。
当遵循成人布洛芬给药方案并假设儿童生长相似时,中国儿童需要比白种人更高的基于体重的剂量。然而,我们研究中rac-IBU的剂量标准化AUC0-72h或Cmax通常较低。胎儿发育和种族差异可能会影响所研究药物的新陈代谢。首先,布洛芬的生物转化受到早产儿发育生理的影响,涉及代谢酶如CYP2C9、CYP2C8和葡萄糖醛酸转移酶。CYP2C9是吸收后布洛芬(特别是S-IBU)代谢的主要酶。一些研究表明,白种人中通过CYP2C9代谢的比例高于亚洲人,且该酶的突变与布洛芬的CL降低有关。此外,极低出生体重婴儿在出生后早期几乎不表达肝CYP2C9,但其水平在28至44周之间呈非线性增加。这一观察结果与本研究一致,表明CYP2C9变异婴儿的S-IBU或rac-IBU消除速率较快,这与该年龄段的生理发育密切相关。
理论上,中国早产儿的R-IBU向S-IBU的手性转化比率低于成人(25%)。然而,在我们的研究中,14名患者中有11名的单向转化比率似乎更高。CYP2C8是体内和体外R-IBU羟基化的主要酶。然而,CYP2C8对R-IBU清除的贡献比例在白种人和中国人中分别仅为2.8%和0.81%。此外,酰基辅酶A合成酶是布洛芬手性生物转化的关键酶。新生儿心脏中的这种酶活性在出生后第1天显著高于早期胚胎阶段。因此,在这些患者中,快速的手性转化在药物代谢中起主导作用,这与Padrini等人的研究结果一致。在这项研究中,另一名早产儿尽管意外接受了高负荷剂量,但未出现任何被认为与口服布洛芬相关的不良事件。这些结果也与先前研究的安全数据一致。我们的研究显示,口服布洛芬后未结合胆红素水平显著升高。早产儿胆红素脑病一直是一个严重问题。神经毒性的最重要风险因素是胆红素暴露水平和持续时间。体外研究表明,布洛芬与胆红素之间存在竞争性结合,由于布洛芬在肝脏中的提取有限,其清除明显依赖于蛋白质结合。高浓度的布洛芬可能会将胆红素从结合位点置换出来,从而增加游离胆红素水平。理论上,布洛芬可能会增加黄疸的风险。需要进一步研究布洛芬在早产儿中的竞争性结合能力。
我们观察到,两种布洛芬对映体的CL都随胎龄增加而增加,胎龄对S-IBU的CL有额外影响(见图1)。更多早产儿的CL加速可能导致药物暴露不足。一项针对263名低胎龄早产儿的研究显示,这些婴儿的动脉导管闭合率仅为21%。动脉导管对血管扩张信号的敏感性增加,对血管收缩信号的响应性降低,这可能表明需要增加低胎龄婴儿的布洛芬暴露量。此外,随着胎龄的增加,标准剂量的布洛芬可能对极低出生体重婴儿的高流量动脉导管未闭效果不佳。Hirt等人报告称,无论布洛芬剂量如何,疗效随胎龄的增加而显著下降。
我们的研究存在几个局限性。首先,由于实际和伦理问题(如样本量小和研究条件有限),在早产儿中进行临床试验很困难。近年来,非干预性治疗方法的采用以及早产儿高流量动脉导管未闭管理策略的改进显示出明显上升趋势。其次,我们的是一项多中心研究,样本量较小且缺乏对照组,因此对不良事件的评估可能不可靠。尽管如此,我们仍仔细记录了治疗过程中的重要变化,并提供了详细的新生儿重症监护室结果以供评估和比较。最后,由于采样计划的限制,本研究获得的PK参数(特别是清除值)可能被高估,可能未能完全捕捉到终末消除阶段。然而,我们获得的PK参数总体上与其他报告中关于白种人群的趋势一致。
结论
本研究提供了中国早产儿口服布洛芬治疗动脉导管未闭的PK、药物暴露和安全性更新的概况。我们的研究显示,早产儿中R-IBU、S-IBU和总R/S-IBU的PK存在显著差异。口服布洛芬关闭动脉导管的效果不佳部分归因于剂量不足,尤其是在极低出生体重的婴儿中。这些发现表明,可能需要高剂量的布洛芬才能在这个脆弱群体中达到目标暴露。值得注意的是,在意外接受较高剂量的情况下,药物暴露可能仍在治疗范围内。此外,必须考虑黄疸的潜在风险。因此,未来的研究应考虑增加布洛芬剂量以提高早产儿动脉导管未闭治疗的成功率。同时,我们还应进一步研究胎儿发育和种族差异如何影响两种布洛芬的新陈代谢。