Calvert’ s Formula for Dosing carboplatine: Overview and Concerns of Applicability in High-Dose Setting
Het unieke karakter van carboplatine als chemotherapiegeneesmiddel ligt in het feit dat de systemische blootstelling aan een geneesmiddel geproduceerd door een dosis bij een patiënt redelijk kan worden geschat op basis van zijn of haar nierfunctie. Calvert ‘ s Formule (1) van het leveren van een berekende dosis in termen van target carboplatine gebied onder de tijd–concentratie curve (AUC) en een gemeten of Geschatte glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is veel gebruikt.
Hier beschrijven we de afleiding van Calvert ‘ s formule en wijzen we op enkele beperkingen in zijn ontwikkeling, waaronder schending van een onderliggende aanname van de lineaire regressietheorie. We bespreken ook de gerelateerde gepubliceerde literatuur en raden aan voorzichtig te zijn bij het gebruik ervan voor een hoge dosis instelling.
Calvert et al. (1) leidde de doseringsformule in drie fasen. De analyse in Fase I omvatte een retrospectieve blik op Gegevens uit farmacokinetische studies en resulteerde in een voorlopige doseringsrelatie als
De fouttermen tussen de haakjes geven de standaardfouten weer van schattingen van de helling (d.w.z. 1,21) en het snijpunt (d.w.z. 23). De correlatie tussen dosis / AUC en GFR was hoog (r=.851; dubbelzijdig P<.00001, t-test). De formule wordt vereenvoudigd in de vergelijking als:
in Fase II gebruikten de auteurs deze formule om 31 patiënten te doseren voor doel-AUCs van 3-8 mg/mL per minuut. Het model zou de AUC met ongeveer 20% onderpredicteren (1). In Fase III probeerden de auteurs de onderpredictie te verbeteren door gebruik te maken van de gegevens van Fase II en de doseerformule als volgt te herzien (met de fouttermen tussen haakjes die de standaardfouten van de schattingen van de helling en de intercept geven die hieronder worden gegeven):
De formule werd vervolgens vereenvoudigd tot
en werd in het volgende decennium (1989-1999) op grote schaal gebruikt voor de dosering van carboplatine.
Er zijn twee beperkingen in dit ontwikkelingsproces. In de eerste plaats leidt het gebruik van de afgeronde parameterramingen tot een onnodige vertekening, ook al kan afronding worden gerechtvaardigd als een kwestie van vereenvoudiging. De tweede en ernstigere fout is geworteld in de onderliggende aanname van de lineaire regressietheorie. Stel dat het lineaire model in kwestie
is, waarbij yi en xi respectievelijk de waarden zijn van de afhankelijke en onafhankelijke variabelen voor de IDE patiënt, A en b respectievelijk de onderscheppings-en hellingsparameters, en ϵi de willekeurige fout is na een normale verdeling met gemiddelde nul-en constante variantie σ2(2). Fouttermen voor twee onderwerpen zijn niet gecorreleerd. Op basis van een steekproef van grootte n kunnen schattingen van a en b worden verkregen met behulp van de kleinste-kwadratentheorie, en de aangepaste vergelijking kan worden gebruikt voor het voorspellen van de gemiddelde respons van y voor een nieuwe waarde van x = xnew. De puntschatting van de voorspelde y is
en wordt geassocieerd met een variantie van
waarbij x Het gemiddelde is van xi ‘ s. In het onderzoek van Calvert et al. (1),
de dosis en de AUC voor elke patiënt varieerden in stadium I; daarom is de samengestelde variabele yi een willekeurige variabele. Maar wanneer het model wordt toegepast voor dosering, wordt het gebruikt als
zodat de afhankelijke willekeurige variabele dosei is en niet
. In deze context maakt AUCi geen deel uit van de afhankelijke willekeurige variabele, maar is het een onafhankelijke willekeurige variabele. Als gevolg hiervan verandert de variantie van de willekeurige foutterm in AUCi2 × σ2 in plaats van σ2 in strijd met de aanname van constante variantie. De variabiliteit van de voorspelde y, zoals aangegeven in vergelijking 7, waarbij σ2 wordt vervangen door AUCi2 × σ2, zal toenemen naarmate een hogere AUC wordt nagestreefd. Met andere woorden, de impact van deze overtreding zal naar verwachting ernstiger zijn voor hogere waarden van AUC.
We hebben een MEDLINE® – zoekopdracht uitgevoerd met sleutelwoorden van “Calvert’ s Formula”, in een poging om het bereik van de toepassing ervan te onderzoeken. Vijfenveertig studies werden gevonden tussen 1989 en 1999. Het merendeel (31 van de 45) betrof een vaste dosis carboplatine. De meeste onderzoeken hadden betrekking op AUC ’s tussen 4 en 7,5, met slechts vijf onderzoeken (3-7) waarin AUC’ s boven 7 werden voorgesteld.5 (vaste AUCs van 9, 11, 12 en 16 mg / mL per minuut). Helaas vergeleek slechts 22% (10 van de 45 onderzoeken) de beoogde AUC en de gemeten AUC (6-15). De meeste van deze 10 studies (acht van de 10) hebben een 10% -20% onderpredictie aangetoond. Hoewel wijzigingen van de GFR-meting zijn voorgesteld, is geen alternatieve of bijgewerkte doseringsformule gevonden.
Op basis van een retrospectieve analyse in een eerder onderzoek (16) werd gesuggereerd dat dezelfde doseringsformule ook van waarde zou moeten zijn in studies met hoge doses carboplatine. Die analyse maakte gebruik van gegevens van acht patiënten die werden behandeld met 800-1600 mg/m2 carboplatine en toonde aan dat de door de doseringsformule voorspelde AUC binnen 20% van de waargenomen AUC bleef, waarbij 28 mg/mL per minuut de hoogste bereikte AUC was. Onze ervaring was problematisch met voorspellingen (17). In ons Fase I-onderzoek werd de dosis carboplatine verhoogd met het gebruik van AUCs van 12, 15, 18, 21, 24, 28, en 32 mg / mL per minuut. Alle patiënten hadden eerder chemotherapie gehad. GFR werd gemeten met de TC-DTPA (d.w.z. diethyleentriamine penta-azijnzuur) methode en varieerde van 44.6 tot 223 mL/minuut, waarbij slechts twee patiënten veel buiten het bereik van GFR vielen in de studie van Calvert et al. (1). De in Fig. 1 bewijs leveren van grote discrepanties tussen target en gemeten AUCs. Deze situatie wordt weerspiegeld in een lage correlatie van r = .27 (r = .37 zonder de enige buiten observatie). Mogelijke oorzaken voor een lager gemeten AUC zijn fout tijdens de bemonstering, analyse van de assay, GFR-bepaling en AUC-berekening. Andere factoren die kunnen hebben geresulteerd in een lagere AUC van carboplatine zijn een verhoogd volume intraveneus toegediende vloeistof en verzadiging van het renale reabsorptiemechanisme (21-23). Aangezien de discrepantie echter verergert met hogere doel-AUCs, lijken de verzadiging van de renale absorptie en ons statistisch argument de twee belangrijkste problemen te zijn die dit fenomeen zouden kunnen verklaren.
in deze korte mededeling vestigen we de aandacht op het feit dat lineaire regressie gemakkelijk te passen is, maar we stellen voor dat enige voorzichtigheid moet worden betracht bij het gebruik ervan voor voorspelling. Ten eerste is het belangrijk om te onthouden dat de geldigheid van de regressietoepassing afhangt van de vraag of de onderzochte populatie en resultaten werkelijk vergelijkbaar zijn met die welke werden gebruikt in het onderzoek waarop de oorspronkelijke regressieanalyse was gebaseerd. Vandaar, kenmerken van de patiënt (zoals blootstelling aan eerdere therapie en leeftijd) en data-acquisitie (zoals bloed-sampling-frequentie en methoden van het meten van de AUC en de berekening van AFV) moet in overeenstemming te zorgen voor de juistheid van de fundamentele redenering dat iedere dosis van carboplatine toegediend aan een patiënt kan worden geschat in termen van zijn of haar nierfunctie met een specifieke regressievergelijking. Een andere waarschuwing gaat over de gevolgtrekking met betrekking tot de niveaus van de onafhankelijke variabele die buiten het bereik van de oorspronkelijke waarnemingen vallen. Als de waargenomen GFR van een patiënt ver buiten het bereik van die waargenomen in de studie door Calvert et al zou vallen. (1), kan men niet zeker zijn over de nauwkeurigheid van het doseren van die patiënt op basis van deze formulering.
anders dan de bovenstaande waarschuwingen in verband met de gebruikelijke lineaire regressietheorie, bestaat de belangrijkste afwijking uit de formulering van een model voor een specifieke respons (dosis/AUC volgens GFR) en het dan anders gebruiken in voorspelling (dosis volgens AUC en GFR). Deze benadering voldoet niet aan de onderliggende veronderstellingen van een lineair model en kan de voorspelling sterk beïnvloeden. Om deze situatie te vermijden, zou een nieuw model kunnen worden bedacht met AUC als een onafhankelijke variabele:
waarbij ϵ ‘ i een willekeurige foutterm is met gemiddelde nul en variantie σ2. Dit model heeft een constante foutvariantie voor alle niveaus van AUC. Gegevens van een nieuwe klinische studie met patiënten gedoseerd op hun lichaamsoppervlak zullen nodig zijn voor deze modellering. Meer studies van kwantificering van renale absorptie zijn ook noodzakelijk.
De beperkingen in de ontwikkeling van het statistische model, samen met de ongunstige ervaring (17) voor een hoge AUC, geven ons de aanbeveling dat toekomstige onderzoekers voorzichtig moeten zijn bij het gebruik van Calvert ‘ s doseringsformule, met name voor hoge streefwaarden van AUC.
Plot van gemeten versus doelgebied onder de curve (AUC).
Plot van gemeten versus doelgebied onder de curve (AUC).
gedeeltelijk ondersteund door de Byrne Foundation en door Public Health Service grant CA05826-35 van het National Cancer Institute, National Institutes of Health, Department of Health and Human Services.
wij danken mevrouw Melissa Fazzari voor haar hulp bij gegevensextractie/kwaliteitscontrole en talrijke discussies over het onderwerp.
Calvert AH, Newell DR, Gumbrell LA, O ‘ Reilly S, Burnell M, Boxall FE, et al. Carboplatine dosering: prospectieve evaluatie van een eenvoudige formule op basis van de nierfunctie.
;
:
–56.
Neter J, Wasserman W, Kutner MH. Applied linear statistical models. 3rd ed. Homewood (IL): Richard D. Irwin, Inc.; 1990. p. 21–85.
Ford C, Spitzer G, Reilly W, Adkins D. A phase II study of repetitive cycles of dose-intense carboplatin plus paclitaxel chemotherapy and peripheral blood stem cells in metastatic breast cancer.
;
:
– S17-86.
Gore M, Mainwaring P, The ‘ Hern R, MacFarlane V, Slevin M, Harper P, et al. Gerandomiseerde studie van dosisintensiteit met enkelvoudig agens carboplatine bij patiënten met epitheliale ovariumkanker. London Gynaecological Oncologen Group.
;
:
-34.
Rowinsky EK, Flood KING, Sartorius IS, Bowling KM, Ettinger DS. Fase I-onderzoek naar paclitaxel volgens een 3-uurs schema gevolgd door carboplatine bij onbehandelde patiënten met stadium IV niet-kleincellige longkanker.
;
:
-38.
Ghazal-Aswad s, Tilby MJ, Lind M, Baily N, Sinha DP, Calvert AH, Newell Dr.
;
:
-34.
Belani CP, Kearns CM, Zuhowski EG, Erkmen K, Hiponia D, Zacharski D, et al. Phase I trial, including pharmacokinetic and pharmacodynamic correlations, of combination paclitaxel and carboplatin in patients with metastatic non-small-cell lung cancer.
;
:
–84.
Langer CJ, Leighton JC, Comis RL, O’Dwyer PJ, McAleer CA, Bonjo CA, et al. Paclitaxel and carboplatin in the treatment of advanced non-small-cell lung cancer: a phase II toxicity, response, and survival analysis.
;
:
–70.
Chatelut E, Chevreau C, Brunner V, Martinez M, Houin G, Bugat R, et al. A pharmacologically guided phase I study of carboplatin in combination with methotrexate and vinblastine in advanced urothelial cancer.
;
:
–6.
Schwartz GN, Pendyala L, Kindler H, Meropol N, Perez R, Raghavan D, et al. De klinische ontwikkeling van paclitaxel en de combinatie paclitaxel/carboplatine.
;
:
-8.
Okamoto h, Nagatomo A, Kunitoh H, Kunikane h, Watanabe K. voorspelling van de klaring van carboplatine berekend op basis van patiëntkenmerken of 24-uurs creatinineklaring: een vergelijking van de prestaties van drie formules.
;
:
–12.
Huizing MT, van Warmerdam LJ, Rosing H, Schaefers MC, Lai A, Helmerhorst TJ, et al. Phase I and pharmacologic study of the combination paclitaxel and carboplatin as first-line chemotherapy in stage III and IV ovarian cancer.
;
:
–64.
Carmichael J, Allerheiligen S, Walling J. Een Fase I-onderzoek met gemcitabine en carboplatine bij niet-kleincellig longcarcinoom.
;
:
-9.
Van Warmerdam LJ, Rodenhuis S, van der Wall E, Maes RA, Beijnen JH. Farmacokinetiek en farmacodynamiek van carboplatine toegediend in een hoge-dosiscombinatie met thiotepa, cyclofosfamide en perifere stamcelondersteuning.
;
:
-84.
Van Warmerdam LJ, Rodenhuis s, ten Bokkel Huinink WW, Maes RA, Beijnen JH. Evaluatie van formules met behulp van het serumcreatinineniveau om de optimale dosering van carboplatine te berekenen.
;
:
-70.
Newell DR, Siddik ZH, Gumbrell LA, Boxall FE, Gore ME, Smith IE, et al. Plasmavrij platina farmacokinetiek bij patiënten behandeld met hoge doses carboplatine.
;
:
–405.
Motzer RJ, Mazumdar M, Scheinfeld J, Bajorin DF, Macapinlac HA, Bains M, et al. Sequential dose-intensive paclitaxel, ifosfamide, carboplatin, and etoposide salvage therapy for germ cell tumor patients.
;
:
–80.