主要内容

扫描剂量方案使用SimBiology分析仪的应用模型

这个例子展示了如何评估不同剂量的疗效和毒性的SimBiology模型分析应用程序通过使用目标(受体)入住率作为生物标志物。示例使用target-mediated药物配置(TMDD)模型[1]用细微的修改。

Target-Mediated药物处置(TMDD)模型

Target-mediated药物处置(TMDD)是一种现象,一种药物与高亲和力结合药物目标站点,如受体或酶,在交互反映在药物的药代动力学特征。

这个示例使用修改TMDD模型基于马杰和Jusko所使用的模型[1]用一个小的调整。作者提出了一个通用TMDD模型,占饱和药物绑定和目标(或受体)介导的消除。药物在等离子体可逆地结合与释放目标形成了药物复杂的。今敏和考夫分别是协会和离解速率常数。间隙的自由药物和复杂的从等离子体通过一阶过程速率常数描述-凯尔和公里,分别。自由所描述的目标营业额是零级合成率ksyn和一阶消除速率常数,kdeg)。TMDD模型的变体以来用于许多药物的药物动力学特征。

调整对模型提出的马杰Jusko,如下。

  • 目标入住率(来)被建模为来=复杂的/ (目标+复杂的),在那里来是一个参数,复杂的和目标是物种。

探索模式使用不同的剂量反应

调查模型响应目标入住率(来)使用不同的剂量。

负载TMDD模型

在MATLAB®命令行输入:

simBiologyModelAnalyzer (“tmdd_with_TO.sbproj”)

SimBiology模型分析打开。在浏览器窗格中,模型文件夹中包含TMDD模型。

产生一系列的剂量和模拟模型

首先,创建一个程序来生成一个数组不同剂量的剂量范围从0到300 nanomoles。

  1. 选择程序>生成样本。

  2. 在生成样本一步,双击下空单元组件名称并输入每日Dose.Amount。

  3. 下每日Dose.Amount,设置类型来MATLAB代码,并设置代码来linspace(0300年,31)。这个代码指定了一代的31个与数量从0到300 nanomoles剂量。

  4. 禁用剂量样品通过单击图的绘制按钮,如图。

  5. 添加一个模拟步骤使用定义的剂量模拟模型。单击(+)图标左上角的计划和选择模拟。一个模拟步骤后生成样本的一步。

  6. 在模型一步,单击州日志。选择来作为唯一的状态日志通过清除所有复选框。

  7. 在家选项卡上,单击运行。

    仿真完成后,程序阴谋的结果Plot1显示了时间进程模型的响应(来)给予不同剂量。

    提示

    情节是目前支持的数据出现在应用程序的工作区。情节并不快照。当数据(实验数据或仿真结果)被移除或改变,故事情节也根据基础数据的变化更新。

定义最大和最小目标入住率阈值

调查剂量金额对应来反应,在安全(= 0.85)和有效性(= 0.15)阈值。一种方法是添加两个阈值线(水平)来响应图。

  1. 在家选项卡,项目部分中,点击新的数据表。

  2. 在浏览器窗格中,展开Program1文件夹,然后扩大LastRun文件夹中。

  3. 拖结果到新的数据表。现在的数据表显示时间和来与相应的列值。

  4. 指向表并添加一个表达式通过单击(+)图标出现在右上角。

    请注意

    当你添加一个表达式包含结果的数据表LastRun表达式是作为一个补充道可观测的对象模型。此外,后处理:计算可见一步也添加到相应的程序生成的LastRun数据。

  5. 双击Name1重命名它EfficacyThreshold。

  6. 双击单位并输入无量纲的。

  7. 双击表达式细胞和输入0.15。表达式填充列相同的恒定值(0.15)每一个时间点。

  8. 同样地,添加另一个表达式列命名SafetyThreshold与表达0.85。扩大结果在LastRun文件夹中。从这两个表达式列的值是纯量值可见现在存储在表命名标量下结果。

    你现在可以画出最大和最小阈值线现有的阴谋Plot1。

  9. 单击Plot1选项卡。新闻Ctrl并选择EfficacyThreshold和SafetyThreshold变量的浏览器窗格。拖到阴谋。情节现在显示来概要文件的有效性和安全性阈值线。

可视化目标入住率反应在不同的轴

情节表明某些来反应超过安全阈值或低于阈值效果。为了更好地可视化观察,您可以定制阴谋看到每个剂量和相应的数量来反应在不同的轴。

  1. 在属性编辑器,在视觉通道表,设置反应来颜色和场景来网格。

  2. 点击情节的设置。为情节YLabel,输入来的价值。

  3. 在轴的限制部分中,选择连接轴显示相同的标签上y设在次要情节。

后处理仿真结果

除了视觉上检查每个响应图在不同的轴,您可以添加一个后处理步骤查询哪些剂量量保持在阈值。

  1. 单击Program1选项卡。在后处理:计算可见一步,双击第一个空单元的名字列和输入:feasible_doses。

  2. 在表达式列中,输入max () < 0.85 & min () > 0.15。设置单位无量纲的。

    请注意

    只要你添加一个表达式可见表的步骤中,表达式是自动添加的可观测的对象对应的模型。

  3. 选择feasible_doses作为唯一可观测。清晰的EfficacyThreshold和SafetyThreshold。

  4. 评估feasible_doses,运行仿真步骤通过单击运行按钮的顶部模拟的一步。

运行程序步骤生成下图。你可能会看到一个警告量纲分析无法进行。对于本示例的目的,您可以忽略警告。

点击显示x-grid和y网格这两个在网格部分。的x设在代表数量和剂量y设在代表剂量是否生成来反应停留在安全性和有效性的阈值(值为1)(0)的价值。

情节显示剂量数量不等50来180年nanomoles提供来反应,在预期的疗效和安全性阈值。

另请参阅

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引用

[1]张茂桂D。,2001 w . Jusko。。一般药物药代动力学模型展示target-mediated药物处理。《药物动力学和药效学。28日:507 - 532。