Mối quan hệ liều lượng-đáp ứng và khoảng trị liệu

Mối quan hệ liều lượng-đáp ứng mô tả mức độ thay đổi của tác dụng thuốc khi liều lượng hoặc nồng độ thay đổi. Khoảng trị liệu (hoặc phạm vi trị liệu) là dải phơi nhiễm nằm trên mức cần thiết để đạt được hiệu quả mong muốn nhưng dưới mức mà độc tính không thể chấp nhận xuất hiện; độ rộng của nó, được tóm tắt bằng chỉ số trị liệu, là yếu tố quyết định trung tâm cách thức tác dụng của thuốc được đặc trưng.

Definition

Mối quan hệ liều lượng-đáp ứng là mối quan hệ định lượng giữa liều lượng (hoặc nồng độ) của một loại thuốc và mức độ hoặc xác suất tác dụng của nó; khoảng trị liệu là phạm vi phơi nhiễm giữa nồng độ hiệu quả tối thiểu và nồng độ mà độc tính trở nên không thể chấp nhận.

Scope

Chủ đề này bao gồm các đường cong liều lượng-đáp ứng phân cấp và định lượng, các thông số tóm tắt chúng (chẳng hạn như liều hiệu quả bán tối đa và hiệu quả tối đa), các khái niệm về khoảng trị liệu, phạm vi trị liệu và chỉ số trị liệu, và ý nghĩa của biên độ an toàn. Đây là một mục tham khảo và giáo dục và không đưa ra hướng dẫn về liều lượng.

Core questions

• Mức độ tác dụng thay đổi như thế nào theo liều lượng, và tại sao đường cong thường có dạng hình chữ S trên thang logarit?
• Sự khác biệt giữa đường cong liều lượng-đáp ứng phân cấp và định lượng là gì?
• Liều hiệu quả bán tối đa và tác dụng tối đa được đọc từ đường cong liều lượng-đáp ứng như thế nào?
• Chỉ số trị liệu truyền đạt điều gì về biên độ an toàn của một loại thuốc?

Key concepts

• Đường cong liều lượng-đáp ứng phân cấp
• Đường cong liều lượng-đáp ứng định lượng
• Liều hiệu quả bán tối đa (ED50 / EC50)
• Tác dụng tối đa (Emax)
• Khoảng trị liệu và phạm vi trị liệu
• Chỉ số trị liệu
• Biên độ an toàn
• Nồng độ hiệu quả tối thiểu và nồng độ độc tối thiểu

Key theories

Mối quan hệ liều lượng-đáp ứng phân cấp (Hill)

Đáp ứng với nồng độ tăng dần thường được mô hình hóa như một hàm bão hòa, hình chữ S của logarit nồng độ (dạng Hill hoặc logistic), từ đó hiệu lực (nồng độ cho tác dụng bán tối đa) và tác dụng tối đa được ước tính; các mô hình hoạt động mở rộng điều này để liên hệ đường cong quan sát được với liên kết và ghép nối cơ bản.

Mechanisms

Các đường cong liều lượng-đáp ứng phân cấp biểu thị kích thước của một tác dụng liên tục theo liều lượng hoặc nồng độ và thường có dạng hình chữ S khi nồng độ được biểu thị trên thang logarit, đạt đến một điểm bão hòa ở tác dụng tối đa. Ngược lại, các đường cong định lượng biểu thị tỷ lệ phần trăm của một quần thể cho thấy phản ứng tất cả hoặc không có gì, và từ đó có thể suy ra liều hiệu quả trung bình và liều độc trung bình (hoặc gây chết, trong các nghiên cứu phi lâm sàng). Chỉ số trị liệu theo quy ước được biểu thị bằng tỷ lệ giữa liều gây độc và liều gây hiệu quả, đưa ra một bản tóm tắt về khoảng cách giữa các phạm vi hiệu quả và độc hại. Một loại thuốc có khoảng trị liệu hẹp có mức phơi nhiễm hiệu quả và độc hại gần nhau, đó là lý do tại sao tác dụng của nó được đặc trưng và theo dõi chặt chẽ hơn. Các định nghĩa tiêu chuẩn về các thông số liều lượng-đáp ứng này được duy trì bởi danh pháp dược lý quốc tế.

Clinical relevance

Các khái niệm về liều lượng-đáp ứng và khoảng trị liệu giải thích tại sao tác dụng của một loại thuốc xuất hiện, đạt đến mức bão hòa hoặc dẫn đến độc tính khi mức phơi nhiễm thay đổi, và chúng là cơ sở cho việc theo dõi trị liệu các loại thuốc có biên độ hẹp. Mục này mang tính khái niệm và giáo dục; nó không cung cấp lời khuyên về liều lượng, điều chỉnh liều hoặc điều trị cá nhân hóa.

Evidence & guidelines

Các thuật ngữ định lượng được sử dụng để mô tả mối quan hệ liều lượng-đáp ứng - chẳng hạn như EC50, Emax và các ký hiệu liên quan - được chuẩn hóa bởi Ủy ban IUPHAR về Danh pháp Thụ thể và Phân loại Thuốc, cung cấp khuôn khổ đã được thống nhất để báo cáo hiệu lực và hiệu quả từ dữ liệu liều lượng-đáp ứng.

History

Mô tả hình chữ S về nồng độ và đáp ứng bắt nguồn từ phương trình của Hill vào đầu thế kỷ XX về liên kết phối tử, sau đó được điều chỉnh cho tác dụng của thuốc, và từ dược lý định lượng của Clark. Việc định khung các phạm vi hiệu quả so với độc hại dưới dạng chỉ số trị liệu, và mô hình hóa hoạt động của các đường cong liều lượng-đáp ứng bởi Black và Leff, đã tinh chỉnh khả năng của lĩnh vực này trong việc tóm tắt tác dụng của thuốc bằng một số ít các thông số có thể giải thích được.

Key figures

• Archibald Vivian Hill
• Alfred Joseph Clark
• James Black
• Terry Kenakin

Seminal works

• black-leff-1983
• neubig-2003

Frequently asked questions

Chỉ số trị liệu là gì?

Chỉ số trị liệu là một tỷ lệ tóm tắt so sánh liều lượng hoặc nồng độ gây độc với liều lượng hoặc nồng độ tạo ra tác dụng mong muốn; giá trị lớn hơn cho thấy sự phân tách rộng hơn giữa các mức phơi nhiễm hiệu quả và độc hại.

Tại sao các đường cong liều lượng-đáp ứng thường được vẽ theo logarit của nồng độ?

Bởi vì tác dụng của thuốc trải rộng trên một phạm vi nồng độ rộng và liên kết cơ bản có thể bão hòa, việc biểu thị tác dụng theo logarit nồng độ tạo ra một đường cong hình chữ S đối xứng gần đúng, từ đó có thể dễ dàng đọc được hiệu lực và tác dụng tối đa.