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Calvert Formula per il Dosaggio del Carboplatino: Panoramica e le Preoccupazioni di Applicabilità in Alto-Dose Impostazione

L’unicità di carboplatino come un farmaco chemioterapico è nel fatto che il farmaco sistemico esposizione prodotta da qualsiasi dose in un paziente può essere ragionevolmente stimato sulla base della sua funzione renale. La formula di Calvert (1) di fornire una dose calcolata in termini di area bersaglio del carboplatino sotto la curva di concentrazione temporale (AUC) e una velocità di filtrazione glomerulare misurata o stimata (GFR) è stata ampiamente utilizzata.

Qui, descriviamo la derivazione della formula di Calvert e sottolineiamo alcune limitazioni nel suo sviluppo, inclusa la violazione di un’ipotesi sottostante della teoria della regressione lineare. Discutiamo anche la letteratura pubblicata correlata e raccomandiamo di praticare cautela nel suo uso per un ambiente ad alte dosi.

Calvert et al. (1) derivato la formula di dosaggio in tre fasi. L’analisi nella fase I ha comportato un esame retrospettivo dei dati provenienti da studi di farmacocinetica e ha prodotto una relazione di dosaggio preliminare come

\}.\ ]

I termini di errore indicati tra parentesi rappresentano gli errori standard delle stime di pendenza (cioè, 1.21) e l’intercetta (cioè, 23). La correlazione tra dose/AUC e GFR è stata elevata (r = .851; due lati P<.00001, prova di t). La formula è semplificata nell’equazione come:

\}\ {+}\ 20{)}.\ ]

Nello stadio II, gli autori hanno usato questa formula per dosare 31 pazienti per AUC target di 3-8 mg / mL al minuto. Il modello è stato segnalato per underpredict AUC di circa il 20% (1). Nella fase III, gli autori hanno tentato di migliorare la sottopredizione utilizzando i dati della fase II e rivedendo la formula di dosaggio come segue (con i termini di errore riportati tra parentesi che rappresentano gli errori standard delle stime di pendenza e l’intercetta riportati di seguito):

\}.\ \ ]

La formula è stata poi semplificata in

\

ed è stata ampiamente utilizzata nel decennio successivo (1989-1999) per il dosaggio del carboplatino.

Ci sono due limitazioni in questo processo di sviluppo. In primo luogo, l’uso delle stime dei parametri arrotondati introduce un pregiudizio non necessario, anche se si può giustificare l’arrotondamento come una questione di semplificazione. Il secondo e più grave difetto è radicato nell’ipotesi sottostante della teoria della regressione lineare. Supponiamo che il modello lineare in esame

\

dove yi e xi sono i valori delle variabili dipendenti e indipendenti, rispettivamente, per l’i-esimo paziente, a e b sono l’intercetta e la pendenza dei parametri, rispettivamente, e ϵi è l’errore casuale a seguito di una distribuzione normale con media zero e varianza costante σ2(2). I termini di errore per due soggetti qualsiasi non sono correlati. Sulla base di un campione di dimensione n, le stime di a e b possono essere ottenute con l’uso della teoria dei minimi quadrati e l’equazione adattata può essere utilizzata per predire la risposta media di y per un nuovo valore di x = xnew. Il punto estimatore del predetto y

\

ed è associata con una varianza di

\,\]

dove x è la media di xi. Nello studio di Calvert et al. (1),

\

La dose e l’AUC per ciascun paziente erano variabili nello stadio I; quindi, la variabile composita yi è una variabile casuale. Ma quando il modello viene applicato per il dosaggio, viene usato come

\

in modo che la variabile casuale dipendente sia dosei e non

\({dose_{\mathit{i}}} /{AUC_{\mathit{i}}}\)

. In questo contesto, l’AUCi non fa parte della variabile casuale dipendente ma è una variabile casuale indipendente. Di conseguenza, la varianza del termine di errore casuale cambia in AUCi2 × σ2 piuttosto che σ2 violando l’assunzione di varianza costante. La variabilità della y prevista come indicato nell’equazione 7 con σ2 sostituito da AUCi2 × σ2 aumenterà come AUC più alta è mirata. In altre parole, l’impatto di questa violazione dovrebbe essere più grave per valori più elevati di AUC.

Abbiamo condotto una ricerca MEDLINE® con parole chiave di “Formula di Calvert”, nel tentativo di esaminare la gamma della sua applicazione. Quarantacinque studi sono stati trovati tra il 1989 e il 1999. La maggior parte (31 su 45) prevedeva una dose fissa di carboplatino. La maggior parte degli studi riguardava AUC target comprese tra 4 e 7,5, con solo cinque studi (3-7) che proponevano AUC superiori a 7.5 (AUC fisse di 9, 11, 12 e 16 mg/mL al minuto). Sfortunatamente, solo il 22% (10 studi su 45) ha confrontato l’AUC target e l’AUC misurata (6-15). La maggior parte di questi 10 studi (otto dei 10) hanno indicato un 10% -20% underprediction. Mentre sono state proposte modifiche della misurazione del GFR, non è stata trovata alcuna formula di dosaggio alternativa o aggiornata.

Sulla base di un’analisi retrospettiva in uno studio precedente (16), è stato suggerito che la stessa formula di dosaggio dovrebbe essere utile anche negli studi su carboplatino ad alte dosi. Tale analisi ha utilizzato i dati ottenuti da otto pazienti trattati con 800-1600 mg/m2 di carboplatino e ha indicato che le AUC previste dalla formula posologica sono rimaste entro il 20% dell’AUC osservata, con 28 mg/mL al minuto come AUC più alta raggiunta. La nostra esperienza era stata problematica con la previsione (17). Nel nostro studio di fase I, la dose di carboplatino è stata aumentata con l’uso di AUCs di 12, 15, 18, 21, 24, 28, e 32 mg / mL al minuto. Tutti i pazienti erano stati precedentemente sottoposti a chemioterapia. GFR è stato misurato con il metodo Tc-DTPA (cioè, dietilenetriamina acido penta-acetico) e variava da 44.6 a 223 ml / minuto, con solo due pazienti che cadono molto al di fuori della gamma di GFR nello studio di Calvert et al. (1). I dati presentati in Fig. 1 fornire la prova di grandi discrepanze tra target e AUC misurate. Questa situazione si riflette in una bassa correlazione di r = .27 (r = .37 senza l’unica osservazione periferica). Le possibili cause di una minore AUC misurata includono errori durante il campionamento, l’analisi del dosaggio, la determinazione del GFR e il calcolo dell’AUC. Altri fattori che potrebbero aver determinato una minore AUC del carboplatino includono un aumento del volume di liquido somministrato per via endovenosa e la saturazione del meccanismo di riassorbimento renale (21-23). Tuttavia, poiché la discrepanza peggiora con AUC target più elevati, la saturazione dell’assorbimento renale e il nostro argomento statistico sembrano essere i due problemi principali che potrebbero spiegare questo fenomeno.

In questa breve comunicazione, attiriamo l’attenzione sul fatto che la regressione lineare è facile da adattare, ma suggeriamo di praticare una certa cautela nel suo uso per la previsione. In primo luogo, è importante ricordare che la validità dell’applicazione di regressione dipende dal fatto che la popolazione dello studio e i risultati misurati siano veramente paragonabili a quelli impiegati nello studio su cui si è basata l’analisi di regressione originale. Quindi, le caratteristiche del paziente (come l’esposizione alla terapia precedente e l’età) e acquisizione dati (come il sangue-intervalli di campionamento e metodi di misurazione del AUC e il calcolo della velocità di filtrazione glomerulare) devono essere in concordanza per garantire la correttezza del ragionamento di base che qualsiasi dose di carboplatino somministrato a un paziente può essere stimato, in termini di suo o la sua funzione renale con alcuna specifica equazione di regressione. Un’altra cautela riguarda l’inferenza relativa ai livelli della variabile indipendente che non rientrano nell’intervallo delle osservazioni originali. Se il GFR osservato di un paziente dovesse cadere ben oltre la gamma di quelli osservati nello studio di Calvert et al. (1), uno non può essere sicuro circa l’accuratezza del dosaggio di quel paziente basato su questa formulazione.

Oltre alle avvertenze di cui sopra relative alla normale teoria della regressione lineare, la deviazione più importante comporta la formulazione di un modello per una risposta specifica (dose / AUC per GFR) e quindi utilizzarla in modo diverso nella previsione (dose per AUC e GFR). Questo approccio non soddisfa le ipotesi sottostanti di un modello lineare e potrebbe influenzare notevolmente la previsione. Per evitare questa situazione, un nuovo modello potrebbe essere ideato con AUC come variabile indipendente:

\

dove ϵ’i è un termine di errore casuale con media zero e varianza σ2. Questo modello avrà una varianza di errore costante per tutti i livelli di AUC. I dati di un nuovo studio clinico con pazienti dosati per la loro superficie corporea saranno necessari per questa modellazione. Sono inoltre necessari ulteriori studi sulla quantificazione dell’assorbimento renale.

Le limitazioni nello sviluppo del modello statistico, insieme all’esperienza sfavorevole (17) per l’AUC elevata, ci spingono a raccomandare che i futuri ricercatori stiano attenti nell’utilizzare la formula di dosaggio di Calvert, in particolare per livelli target elevati di AUC.

Fig. 1.

Grafico dell’area misurata rispetto all’area target sotto la curva (AUC).

Fig. 1.

Grafico dell’area misurata rispetto all’area target sotto la curva (AUC).

Supportato in parte dalla Fondazione Byrne e dalla sovvenzione del Servizio sanitario pubblico CA05826-35 del National Cancer Institute, National Institutes of Health, Department of Health and Human Services.

Ringraziamo la signora Melissa Fazzari per il suo aiuto nell’estrazione dei dati / controllo di qualità e numerose discussioni sull’argomento.

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