药物疗效与安全性取决于对药物代谢过程的清晰认知
当您将处方药片服下后,体内究竟会发生怎样的变化?身体如何代谢这些药物?剂量或服药时间的偏差会产生何种影响?这正是药学两大核心领域——药代动力学(PK)和药效学(PD)的研究范畴。
药代动力学研究药物在体内的吸收过程,包括其在血液和组织中的分布规律、代谢转化及最终排出体外的速度与路径。药效学则聚焦药物浓度如何影响人体生理系统,特别是与药物靶点的相互作用所产生的最终效应。
这类研究具有重要意义:统计显示半数成人和85%60岁以上成年人每月至少使用一种处方药,老年人平均每月使用4-5种药物。布法罗大学药学院拥有该领域权威专家William Jusko教授,这位纽约州立大学杰出教授自1972年任教至今,曾担任《药代动力学与药效学杂志》主编,并为FDA临床药理学顾问委员会等机构提供专业咨询。
为何这两门专业学科如此重要?
它们能确定药物最佳疗效并最小化毒性。随着人类寿命延长和共病现象增加,更需要通过药代动力学和药效学研究实现个性化用药。要实现精准治疗,需明确药物剂量、服用频率,并考量患者特定生理特征、遗传背景、合并症及联用药物等复杂因素。FDA要求深入研究PK/PD数据以评估药物安全性与有效性。
该领域科学家主要就职于高校、FDA及制药公司,毕业生就业前景广阔。
是什么促使您专注这两个领域?
高中时在药店工作的经历激发了我对药学的兴趣。在布法罗大学期间,我有幸加入Gerhard Levy教授实验室。作为该领域奠基人之一,他于1964年创立药剂学系。这段经历促使我攻读药代动力学与药效学方向博士,随后开展涵盖抗生素、抗癌药等多类药物的临床研究。
可否举例说明PK/PD的应用?
我们近期在《临床药理学杂志》即将发表的研究中,系统分析了六种主要胰岛素产品的特性。尽管各产品促进肌肉脂肪组织葡萄糖摄取的机制相似,但药代动力学特征差异显著。通过建立数学模型,我们提出了统一的个体化给药方案,为新型胰岛素研发提供理论基础。当前研发的生物类似胰岛素有望降低价格,扩大用药可及性。
在实验室如何应用PK/PD研究?
我们长期研究皮质类固醇药物(如泼尼松、甲基强的松龙和地塞米松)。针对新冠患者常见的细胞因子释放综合征(CRS)致死机制,我们在大鼠模型中模拟新冠病理过程,发现标准6mg/日地塞米松剂量不足。通过药效动力学模型分析,我们建议将剂量提升至12mg/日,相关甲基强的松龙研究正在进行中。
UB药代动力学与药效学卓越中心的使命是什么?
中心凝聚了该校在PK/PD及系统药理学领域的顶尖专家,促进跨学科合作,培养科研人才,并争取制药企业与NIH的资助。自1993年起我们每年举办国际药代动力学建模培训,我与同事Don Mager曾赴荷兰、巴黎、中国等地授课。今年9月我通过Zoom为FDA培训70名科学家,致力于在全球传播该领域知识。每年五月在尼亚加拉瀑布城举办的培训课程,已成为业界公认的"学术双奇迹"之一。
药学学生如何将这些知识应用于职业生涯?
当代临床药师常需负责复杂患者的药物剂量调整。理解药品说明书中的PK/PD信息至关重要。例如回答"高血压药物应在早晨还是晚上服用"这类问题时,药师需掌握药物体内过程(PK)及其效应机制(PD),从而帮助患者实现最安全有效的疾病管理。
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