呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎患者美羅培南在上皮細(xì)胞襯液的滲透

1、呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎患者美羅培南在上皮細(xì)胞襯液的滲透摘要抗生素滲透到感染部位對于獲得呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎（VAP）患者的良好臨床結(jié)果至關(guān)重要。令人驚訝的是，很少的研究已經(jīng)量化了3-內(nèi)酰胺劑滲透到肺中，如通過上皮襯里液（ELF）中的濃度-時間曲線（AUC）與血號中的AUG （AUCELF / AUC血漿比）之間的面積比來測量 的。這些通常涉及非感染患者。本研究研究了 VAP患者中美羅培南在 ELF中的滲透和藥效學(xué)。 在多中心臨床試驗中從患者獲得美羅培南血漿和ELF濃度-時間數(shù)據(jù)。使用具有零級輸注和一階消除和轉(zhuǎn)移（大非參數(shù)自適應(yīng)網(wǎng)格BigNPAG）的三室模型，同時建模血漿和 ELF中的 濃度-時間曲線。進(jìn)

2、行蒙特卡羅模擬，以估計通過AUCELF / AUCfi!漿比測量的VAP患者期望觀察到的ELF/血漿滲透比的范圍。通過蒙特卡羅模擬預(yù)測的AUCELF / AUC等離子體滲透率的范圍很大。肺滲透的第10百分位數(shù)為3.7%,滲透的第90百分位數(shù)為178%。 ELF滲透的變異性使得如果需要相對較高的ELF暴露目標(biāo)來實現(xiàn)對銅綠假單胞菌等細(xì)菌的多靶點殺傷或抗性抑制，則甚至接受最佳持續(xù)劑量的美羅培南與最佳延長輸注可能不會導(dǎo)致目標(biāo)達(dá) 到人口的很大一部分。介紹呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎（VAP）仍然是重癥監(jiān)護(hù)病房患者的發(fā)病率和死亡率的常見原因，盡管抗 微生物治療有進(jìn)展，更好的支持性護(hù)理模式和使用廣泛的預(yù)防措施（1,26

3、）。由于延遲適當(dāng)?shù)目股刂委熍c有害結(jié)局有關(guān)（1,18,19,24,25）,因此可能需要進(jìn)行VAP治療的患者能夠及時提供經(jīng)驗性治療是至關(guān)重要的。選擇VAP經(jīng)驗治療時的一個重要考慮因素是藥劑能夠充分滲透感染部位并達(dá)到所需終點的足夠濃度。對于細(xì)胞外呼吸道病原體，上皮內(nèi)液（ELF）中藥物濃度的測定目前是確定VAP患者這些生物體抗生素暴露程度的最佳估計值（3-8,12,15-17,21 , 25,27,28）。雖然已經(jīng)確定抗生素方案的功效很大程度上取決于其在感染部位的滲透性，但相對較少的研究集中在抗生素滲透到ELF中（3-8,12,15-17,21,23 , 25,27,28）。在可用的那些中，大多數(shù)已

4、經(jīng)在用氟唾諾酮類和大環(huán)內(nèi)酯類治療的患者中（12,15,16,23,27,28 ）。令人驚訝的小數(shù)據(jù)可用于將3-內(nèi)酰胺試劑滲透到 ELF中。在較老的文獻(xiàn)中，通過肺活檢定量3-內(nèi)酰胺滲透（2,8）。 這種方法是嚴(yán)重缺陷的，因為準(zhǔn)確的穿透信息非常頻繁地獲得，特別是對于滲透細(xì)胞不良的試齊I，例如3-內(nèi)酰胺類。汽車和 Ogren （7）顯示，傳統(tǒng)的活檢與磨削方法嚴(yán)重低估了肺滲 透因為稀釋。研究發(fā)現(xiàn)，由于80%的活組織檢查樣本是細(xì)胞的，并且由于滲透性差，在研磨后細(xì)胞內(nèi)液中存在非常少的3 -內(nèi)酰胺，所以發(fā)生 4或5比1的稀釋。在采用正確方法評估住院患者3-內(nèi)酰胺類ELF滲透性的研究中，已經(jīng)注意到了廣泛的變化

5、。使用ertapenem （6）,在濃度-時間曲線下（AUC）（該藥物超過 90%的蛋白質(zhì)結(jié)合），使 用游離藥物為血漿面積發(fā)現(xiàn)約30%的ELF滲透。在使用3-內(nèi)酰胺連續(xù)輸注的兩項研究中，ELF和血清在穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行取樣。頭抱他咤產(chǎn)生約21% （5）的ELF滲透，而頭抱口比曲的ELF滲透率高于100% （3）。本研究描述了插管性院內(nèi)肺炎患者血漿和ELF中美羅培南的藥代動力學(xué)（PK）。使用人口 PK建模和蒙特卡羅*II擬來估計在VAP患者中觀察到的血漿中 ELF濃度-時間曲線（暴露）的范圍，如通過 ELF中的AUC與AUC的比值（AUCELF / AUCIfil漿比）。（本研究部分作為海報在200

6、8年10月25日至28日，華盛頓特區(qū)第 48屆美國抗菌藥物和化療/傳染病學(xué)會第46屆年會上的報告14）。材料和方法 患者人數(shù) 美羅培南的血漿和 ELF濃度-時間數(shù)據(jù)來自美羅培南的多中心臨床試驗（13）。VAP的診斷是從基線支氣管肺泡灌洗液（BAL）標(biāo)本（A 104CFU /ml）或受保護(hù)的標(biāo)本刷（A 103CFU/ ml）的定量培養(yǎng)物中進(jìn)行的。受試者每8小時靜脈內(nèi)（i.v.）接受2g或500mg美羅培南作為每8小時輸注3小時或靜脈內(nèi)1g,每8小時輸注半小時。從 39例灌注前患者和在 8小時 給藥間隔的0.5,1,2,3,4和6h收集穩(wěn)態(tài)情況下的美羅培南濃度的血漿樣品。在第 7天收集用 于美羅培

7、南濃度的支氣管鏡檢查樣品，以及來自這39個受試者中的17個的另外匹配的血漿樣品。根據(jù)上述方案，預(yù)計有 290個血漿樣本和17個ELF樣本；269個血漿樣本（93%的預(yù) 期數(shù)）和17個ELF樣本可用于分析。因為這是一個臨床方案，BAL液體積限制在10毫升。將0.9ml生理鹽水的四個10ml等分試樣滴入肺炎區(qū)域。將每個樣品立即吸入并置于冰上。由于來自近端氣道的細(xì)胞的潛在污染，第一個吸出物被丟棄。合并剩余的等分試樣，記錄體積，樣品以 400Xg離心5分鐘。分離上清液和細(xì)胞，將上清液分成等分試樣并在-70C冷凍，直到如下所述進(jìn)行測定（美羅培南和尿素）。由于3-內(nèi)酰胺類滲透細(xì)胞較差，所以在該評價中未檢測

8、細(xì)胞。臨床上可以獲得BAL液樣品。將樣品置于冰浴漿中直至加樣，樣品采集后不超過4小時，然后置于-70C冷凍器中。樣品每3個月分批一次。沒有樣品經(jīng)過多次凍融，因為備用樣品可以使用，如果需要重復(fù)測定。通過LC-MS-MS測定人血漿中的美羅培南。通過高效液相色譜與質(zhì)譜（LC-MS-MS） （ PE SCIEX API 3000; MDS Sciex Concord , Ontario ,Canada）測定血漿中的美羅培南濃度。所有樣品處理和冷凍血號樣品的解凍均在+ 4。C下進(jìn)行。通過加入 0.2ml含有內(nèi)標(biāo)的乙睛，將血漿樣品（0.1ml）脫蛋白。充分混合后，樣品在 gV 4c以3,600rpm離心5

9、分鐘，用乙酸鏤緩沖液稀釋上清液。將每個樣品 30科l在用由 0.005M乙酸鏤緩沖液和乙睛（75:25,體積/體積）組成的等度溶劑系統(tǒng)洗脫的反相柱（Spherisorb Phenyl, 5m, 40 x 4.6mm ）上進(jìn)行色譜分離，通過LC-MS-MS通過選擇的反應(yīng)監(jiān)測（SRM）方法監(jiān)測如下：前體梅洛培南m / z 384 fm / z 68的產(chǎn)物離子和內(nèi)標(biāo) m / z518fm / z 143的產(chǎn)物離子；兩項分析均呈陽性。在這些條件下，分別在約1.5分鐘和1.4分鐘后洗脫美羅培南和內(nèi)標(biāo)。Mac Quan 軟件（版本 1.4-noFPU, 1991-1995; PerkinElmer, To

10、ronto ,Canada）用于評估色譜圖。相對于等離子體校準(zhǔn)行測量等離子體樣品。校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)品通過將定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液的美羅培南或更高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液加入無藥物的人血漿來制備。校準(zhǔn)通過加權(quán)（1/濃度2）線性回歸進(jìn)行。通過將定量的美羅培南儲備溶液或更高濃度的加標(biāo)對照添加到確定量的測試無藥血漿中來制備加標(biāo)質(zhì)量控制（SQ。以確定間隔變異。在血漿中未觀察到美羅培南或內(nèi)標(biāo)的干擾。血漿樣品的定量限為0.0200 g/mb校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)品的響應(yīng)從0.0200到40.00 g/ ml呈線性關(guān)系，所有測定序列的相關(guān)系數(shù)均至少為0.996。樣3.7? 12.0%和 95.2? 103.3%。品分析中美羅培南測定的日間精密度和分

11、析回收率分別為 通過LC-MS-MS測定BAL液中的美羅培南。通過LC-MS-MS (PE SCIEXAPI 3000)測定BAL液中的美羅培南濃度。所有樣品處理和冷凍BAL樣品的解凍均在+ 4c下進(jìn)行。將 BAL樣品(0.05ml)與含有內(nèi)標(biāo)的0.05ml乙睛和0.4ml 乙酸鏤緩沖液混合。充分混合后，如上所述對人血漿分析每個樣品50小。相對于林格氏溶液中的校準(zhǔn)行測量BAL樣品。通過將定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液的美羅培南或更高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液加入林格氏溶液來制備校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)品。校準(zhǔn)通過加權(quán)(1 /濃度2)線性回歸進(jìn)行。通過將確定量的美羅培南的儲備溶液或更高濃度的加標(biāo)控制加入確定量的林格氏溶液來制 備SQC以確

12、定間隔變化。BAL液中沒有觀察到美羅培南或內(nèi)標(biāo)的干擾。BAL樣品的定量限為0.00447科g/nl。校正標(biāo)準(zhǔn)品的響應(yīng)為0.00447? 0.925 g/ ml線性范圍為0.999,所有測定序列的相關(guān)系數(shù)均為0.999。樣品分析中美羅培南試驗的日間精密度和分析回收率分別為3.3? 8.2%和95.9? 100.2%。通過LC-MS-MS測定BAL液中的尿素。使用尿素作為內(nèi)源標(biāo)記進(jìn)行ELF體積測定，并在支氣管肺泡灌洗液中測量的濃度用于稀釋(15)。通過 LC-MS-MS (PE SCIEX API 3000; MDS SciexConcord , Ontario , Canada)測定 BAL 液

13、中的尿素濃度。向 BAL樣品(1ml)中加入0.1ml內(nèi)標(biāo)溶液和1ml甲醇。將樣品在室溫下 蒸發(fā)至干。加入 0.2ml三氟乙酸酊。在25c下反應(yīng)30分鐘后，將溶液蒸發(fā)至干。殘余物用 0.3ml甲酸-乙睛重新溶解。將每個樣品十(10)微升在用由甲酸和乙睛(90:10,體積/體 積)組成的等度溶劑系統(tǒng)洗脫的反相柱(YMC-Cyano, 3m, 50 x 4mm)并用SRM方法通過LC-MS-MS監(jiān)測如下：前體尿素的產(chǎn)物離子 m / z 157fm / z 114和內(nèi)標(biāo) m / z 161fm / z 115;兩項分析均呈陽性。在這些條件下，約 1.1分鐘后尿素和內(nèi)標(biāo)物洗脫。 Mac Quan軟件(

14、版本 1.4-noFPU, 1991-1995; PerkinElmer, Toronto, Canada)用于評估色譜圖。相對于林格氏溶液中的校準(zhǔn)行測量BAL樣品。通過將規(guī)定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液或更高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液加入林格氏溶液來制備校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)品。校準(zhǔn)通過加權(quán)(1 /濃度2)線性回歸進(jìn)行。通過將定義量的尿素儲備溶液或更高濃度的加標(biāo)控制添加到確定量的林格氏溶液中來制備SQC確定間隔變化。在尿素或內(nèi)標(biāo)的 BAL液中觀察不到干擾。 BAL樣品的定量限為 0.198 g/ ml校正標(biāo)準(zhǔn)品的 響應(yīng)為0.198? 5.99聞ml,線性范圍為0.998以上，所有測定序列的相關(guān)系數(shù)均為 0.998。樣品分析期間尿素測

15、定的日間精度和分析回收率分別為7.0? 11.5%和98.5? 102.7%。人群藥代動力學(xué)模型。所有數(shù)據(jù)在群體藥動學(xué)模型中使用Leary等人的自適應(yīng) 丫程序的大非參數(shù)自適應(yīng)網(wǎng)格(BigNPAG)進(jìn)行分析。(20)。使用三室模型，零級注入第一隔室。這種設(shè)計是基于 Akaike的信息標(biāo)準(zhǔn)和簡約規(guī)則(29)進(jìn)行選擇的。從中央隔間和所有部門間分配過程的消除被模擬為一級過程。模型的一般微分方程如下： dX (1) / dt = R (t) - (CL/ V) + K12 + K13XX (1) + K2XX (2) + K31XX 3) ; dX (2) / dt = K12XX (1) -K21XX

16、 ；和 dX (3) / dt = K13 XX (1) -K31XX （3）。變量定義如下：X （1）是中心室中藥物的量（毫克），X （2）是外周室中藥物的 量（毫克），X （3）是量的藥物在 ELF隔室中（以毫克計），R（t）是時間分隔的零級藥物輸 入率（分段輸入功能）進(jìn)入中央隔室（毫克每小時），CL是從中央隔室（每小時升），Vc和VELF是標(biāo)量，分別代表中央隔室和ELF隔室的表觀體積（升），K12, K21, K13和K31是一級室間轉(zhuǎn)移速率常數(shù)（in H-1）。估計測定方差的倒數(shù)用作藥代動力學(xué)模型中加權(quán)的第一個估計值。通過假定總觀測方差與測定方差成正比，來實現(xiàn)加權(quán)。測定方差是基于日期確

17、定的。在達(dá)到收斂時，使用BigNPAG “一個”用戶群獲得了每個患者的貝葉斯估計值。將平均值和中位數(shù)作為人口參數(shù)估計的中心趨勢度量，并在貝葉斯分析中進(jìn)行評估。對個體患者和整體人群檢查散點圖。通過觀察預(yù)測圖，測定系數(shù)和對數(shù)似然值的回歸來評估擬合優(yōu)度。預(yù)測性能評估是基于加權(quán)平均誤差和偏差調(diào)整加權(quán)均方誤差。蒙特卡羅模擬。來自群體藥動學(xué)模型的平均參數(shù)向量和協(xié)方差矩陣嵌入DArgenio和Schumitzky（9）的ADAPTII包的子程序 PRIOR中。采用無過程噪聲選擇的人口模擬。對2g美羅培南i.v.進(jìn)行了 9,999名受試者的蒙特卡羅模擬。作為3小時輸注的單次劑量。對正態(tài)分布和對數(shù)正態(tài)分布進(jìn)行了

18、 評估，并通過其重建平均參數(shù)向量和與群體模型相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的能力進(jìn)行區(qū)分。使用蒙特卡羅模擬計算2克美羅培南的ELF /血漿滲透比。作為單次劑量，通過在第一給藥間隔期 間估計0至8小時的AUCEL橋口 AUC 1。選擇這個評估間隔是因為最近的一些出版物已經(jīng)量 化了最佳早期治療的重要性（1,18,19,24）,這個間隔是一個保守的評估。具體地說，ELF和血漿中的AUC通過從第0次（開始給藥）到第一次給藥后8小時的每個室中的濃度-時間曲線進(jìn)行積分來計算。還計算了來自群體模型的平均參數(shù)矢量得到的AUCELF/ AUC等值滲透率。Systat for Windows （版本11.0）用于所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

19、結(jié)果人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)。如預(yù)期，我們患者的人口統(tǒng)計學(xué)（表（表 1） 1）與以前對院內(nèi)肺炎患者的研究相似（11）。表格1。表格1?；颊呷丝诮y(tǒng)計學(xué)和基線特征模型適合。模型對數(shù)據(jù)的合，如圖1所示。圖1,1是可以接受的，偏差和精度的測量也是如此。對于血漿，平均加權(quán)偏差為-0.579,偏差調(diào)整后平均加權(quán)精度為8.856。ELF的這些值分別為0.0901和0.0506。預(yù)測和觀察到的美羅培南血漿濃度之間的回歸如下：觀察值=0.998X預(yù)測+ 0.919;r2 = 0.962; P 0.001; n = 269.預(yù)測和觀察到的美羅培南ELF濃度之間的回歸如下：觀察值 =1.001 X預(yù)測值-0.0024; r2

20、= 0.999; P 0.001; n = 17.分析中的參數(shù)值如表 22所示。圖。1。圖。1。（A）將模型適合貝葉斯步驟后的數(shù)據(jù)，用于插管患者院內(nèi)肺炎中的美羅培南的血漿濃度-時間數(shù)據(jù)。（B）將貝葉斯步長后的模型適合于ELF濃度時間數(shù)據(jù).表2。 表2。 患有醫(yī)院獲得性肺炎的插管患者的群體藥代動力學(xué)參數(shù) ELF滲透。 來自群體PK模型的平均參數(shù)值的血漿和ELF中美羅培南的一劑濃度 -時間曲線的模擬顯示在圖1中。圖2.2。在血漿中觀察到比 ELF更健壯的平均暴露曲線。來自群體模型的平均參 數(shù)矢量的AUCELF / AU*值滲透率為30%。圖。2。 圖。2。從平均參數(shù)向量計算的血漿中的美羅培南的濃度

21、-時間曲線（黑色）和 ELF （灰色）。L,升。9,999個主題的蒙特卡羅模擬的結(jié)果顯示在表3 3中。平均值（標(biāo)準(zhǔn)偏差）AUCELF AUC等值分別為82.3 （ 140.1） mg - h /升和150.8 （87.4） mg 小時/升。平均（標(biāo)準(zhǔn)偏差）滲透 率為81.6% （223.0%）。中位數(shù)（第25和第75百分位數(shù)值）AUCELF AUC等值分別為130.9（90.1 至 189.3） mg 小時 /升和 35.0 （12.5 至 92.1） mg 小時 /升。中位 AUCELF/ AUC血 漿滲透率為25.4%,第25和第75百分位值比值分別為 9.0%和70.1%。蒙特卡洛模擬的

22、平 均值由于異常值而偏差，當(dāng)檢測到25.4%的滲透率的中值，81.6%的平均比和 223.8%的大標(biāo)準(zhǔn)偏差時，顯而易見。來自人口*II型系列的平均參數(shù)矢量的AUCELF/ AUC等值滲透率最好與蒙特卡羅模擬的中值進(jìn)行比較，并進(jìn)一步反映了異常值對蒙特卡羅模擬的平均穿透比的 影響。作為現(xiàn)實檢查，我們還檢查了僅有那些進(jìn)行ELF樣本測定（n = 17）的患者的貝葉斯參數(shù)估計值。這些患者的穿透中位值為26.4%,與蒙特卡羅模擬（25.6%）的穿透率中值非常吻合。表3。表3。使用蒙特卡洛模擬法估測美羅培南對ELF的滲透討論將抗生素滲透到感染部位對獲得良好的臨床結(jié)果至關(guān)重要。令人驚訝的是，關(guān)于3 -內(nèi)酰胺藥

23、物滲透到 VAP患者的ELF中的報道很少（3-6）。在本次評估中，我們檢查了 39例VAP患 者，其中17例進(jìn)行了支氣管肺泡灌洗， 以確定3-內(nèi)酰胺抗生素美羅培南的 ELF濃度（13）。有趣的是，當(dāng)我們使用群體建模后確定的平均參數(shù)值（表（表 2）, 2）計算ELF滲透率時， 滲透率的估計為 30%。這與早期用碳青霉烯類藥物（6）和頭抱菌素頭抱他咤（5）的工作結(jié)果一致，但與頭抱菌素頭抱口比的（3）的結(jié)果完全不一致。不一致可能是由于這些藥劑的獨特物理化學(xué)性質(zhì)?；蛘?，這些差異可能僅僅是在每個研究中檢查的小型患者群體的功能。 總而言之，這些研究結(jié)果突出了在評估VAP試劑的效用而不是使用抗生素類別中類似試劑的估計值時，量化 ELF中的暴露概況的重要性。有趣的是，本研究中美羅培南的平均血漿清除率與臨床上與志愿者之間的美羅培南藥代動力 學(xué)分析中發(fā)現(xiàn)的不同 （10,22）。雖然平均血漿清除率與健康受試者