AI賦能藥物代謝研究，助力血液腫瘤精準(zhǔn)治療 | 陸道培醫(yī)院與商涌科技聯(lián)合成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊

2025年4月13日，陸道培醫(yī)院臨床藥理實(shí)驗(yàn)室與商涌科技聯(lián)合開展的“AI驅(qū)動的藥物代謝動力學(xué)模型在血液腫瘤精準(zhǔn)治療中的研究與應(yīng)用”項(xiàng)目的部分成果于美國臨床藥理學(xué)會官方期刊《The Journal of Clinical Pharmacology》在線發(fā)表，論文題為《Quantifying the Effect of Posaconazole on Venetoclax Metabolism in Chinese Patients with Hematologic Diseases》。

本項(xiàng)研究以中國血液病患者為對象，聚焦于臨床中常見的抗真菌藥Posaconazole（泊沙康唑，PSZ）與BCL-2抑制劑Venetoclax（維奈托克，Ven）之間的藥物互作問題，建立了涵蓋血藥濃度、臨床參數(shù)及患者特征的人群藥動學(xué)（PopPK）模型，為急性髓系白血?。?/span>AML）、慢性淋巴細(xì)胞白血?。?/span>CLL）等血液腫瘤的個體化給藥提供了更加精準(zhǔn)的策略。

該研究由陸道培醫(yī)院孫文利、王磊擔(dān)任共同第一作者，陸道培醫(yī)院劉紅星與商涌科技程吉安博士共同擔(dān)任通訊作者。項(xiàng)目依托臨床真實(shí)世界數(shù)據(jù)，回顧性分析了282例血液病患者的藥物治療過程，收集并分析了461組PSZ與Ven的聯(lián)合用藥血藥濃度數(shù)據(jù)，首次構(gòu)建了基于底層AI算法、引入ReLU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)激活函數(shù)的藥動學(xué)預(yù)測模型，系統(tǒng)量化了泊沙康唑暴露水平對維奈托克代謝清除率的非線性影響。

研究發(fā)現(xiàn)，PSZ作為強(qiáng)效CYP3A4抑制劑，會顯著提高Ven的血藥濃度，從而增加不良反應(yīng)風(fēng)險。傳統(tǒng)臨床實(shí)踐中多以固定減量法進(jìn)行劑量調(diào)整，但存在個體差異大、劑量調(diào)整不準(zhǔn)確等問題。本研究通過Spearman相關(guān)性分析和人群藥動學(xué)建模，發(fā)現(xiàn)Ven清除率與PSZ血藥濃度呈顯著負(fù)相關(guān)，而與每日劑量無顯著線性關(guān)系，提示單純以PSZ劑量為依據(jù)進(jìn)行Ven減量存在誤差。

團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過蒙特卡洛模擬分析了不同給藥組合下的穩(wěn)態(tài)峰濃度分布，發(fā)現(xiàn)當(dāng)PSZ谷濃度超過2.5 μg/mL時，即便Ven減至100 mg/天，仍可能存在暴露過高的風(fēng)險；而當(dāng)谷濃度為0.5-1.5 μg/mL之間時，70 mg或100 mg Ven即可達(dá)到推薦的血藥濃度范圍。

研究最終建議，在Ven與PSZ聯(lián)合治療時，應(yīng)以TDM（治療藥物監(jiān)測）為基礎(chǔ)動態(tài)調(diào)整劑量，以確保療效的同時降低毒副作用。

此項(xiàng)成果是陸道培醫(yī)院與商涌科技深度合作的一項(xiàng)重要標(biāo)志，亦是2024年“第二屆全國數(shù)字健康創(chuàng)新應(yīng)用大賽”醫(yī)學(xué)人工智能主題賽的優(yōu)勝項(xiàng)目之一。項(xiàng)目展現(xiàn)了人工智能與臨床藥理融合所釋放的巨大潛力，為推動精準(zhǔn)醫(yī)療在中國血液病治療中的應(yīng)用提供了新范式。

陸道培醫(yī)院作為我國血液病精準(zhǔn)診療的先行者，長期致力于靶向藥物與個體化治療策略的探索。商涌科技則專注于AI建模、臨床數(shù)據(jù)智能分析與藥物代謝建模優(yōu)化。在雙方合作機(jī)制下，該項(xiàng)目不僅推動了AI模型從科研向臨床的有效轉(zhuǎn)化，也為藥物聯(lián)合用藥的安全性管理與精細(xì)化決策建立了新標(biāo)準(zhǔn)。

未來，雙方將繼續(xù)深化合作，拓展AI在血液病、腫瘤、自身免疫病等疾病領(lǐng)域的多藥物聯(lián)用風(fēng)險建模、療效預(yù)測與個體化治療推薦方面的應(yīng)用，構(gòu)建以數(shù)據(jù)驅(qū)動的臨床智慧決策平臺，服務(wù)更多患者，提升血液疾病的整體治療質(zhì)量。

作者簡介

第一作者王磊

陸道培醫(yī)院臨床藥理室主管，醫(yī)學(xué)碩士，開展TDM 30余項(xiàng)，發(fā)表論文40余篇（優(yōu)秀2篇）；主持和參與河北省課題3項(xiàng)，國家發(fā)明專利1項(xiàng)，被聘為多個協(xié)會委員。

第一作者孫文利

碩士，中西醫(yī)結(jié)合臨床實(shí)驗(yàn)診斷專家委員會青年委員。從事治療藥物監(jiān)測和代謝組學(xué)研究，發(fā)表論文十余篇，主持廊坊課題1項(xiàng)。

通訊作者程吉安

醫(yī)學(xué)博士，商涌科技數(shù)據(jù)科學(xué)家，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)處理、衛(wèi)生技術(shù)評估、大數(shù)據(jù)風(fēng)控和人群風(fēng)險評估相關(guān)發(fā)明授權(quán)專利16項(xiàng)，PCT授權(quán)專利2項(xiàng)。