主要内容

使用SimBiology模型分析仪App扫描剂量方案

这个例子展示了如何评估不同剂量的疗效和毒性SimBiology模型分析应用程序使用目标(受体)占用作为生物标记。这个例子使用了靶介导的药物处置(TMDD)模型[1]用细微的修改。

靶介导药物处置(TMDD)模型

靶介导药物配置(TMDD)是一种药物与其药理学靶点(如受体或酶)高度亲和性结合的现象,这种相互作用反映在药物的药代动力学特征中。

这个示例使用了一个基于Mager和Jusko使用的模型的修改过的TMDD模型[1]稍作调整。作者提出了一种通用的TMDD模型,该模型解释了饱和药物靶结合和靶(或受体)介导的消除。药物等离子体可逆地与未绑定的绑定目标形成药物靶点复杂的今敏考夫分别为缔合速率常数和离解速率常数。间隙的自由药物复杂的等离子体由一阶过程描述,速率常数为凯尔公里,分别。自由目标周转率用零级合成速率来描述ksyn一阶消去(速率常数,kdeg).自那以后,TMDD模型的变体被用来描述许多药物的药代动力学。

对Mager和Jusko提出的模型进行的调整如下:

  • 目标入住率()的模型为复杂的/(目标+复杂的,在那里为参数,且复杂的目标是物种。

探索使用不同剂量的模型反应

调查目标占用率的模型响应()。

负载TMDD模型

  1. 在MATLAB®命令行,加载模型(m1通过输入:

    sbioloadprojecttmdd_with_TO.sbproj

  2. 打开SimBiology模型分析应用程序通过输入simBiologyModelAnalyzer在命令行或单击SimBiology模型分析应用程序选项卡。

  3. 首页选项卡上,选择模型>从MATLAB导入模型.选择TMDD

生成剂量数组并模拟模型

首先,创建一个程序来生成从0到300纳米摩尔的不同剂量的剂量阵列。

  1. 选择程序>生成样本

  2. 生成样本步骤,双击下面的空单元格组件名称并输入每日剂量。量

  3. 每日剂量。量,设置类型MATLAB代码,并设置代码linspace(0300年,31).该代码指定了31种剂量的生成,剂量范围从0到300纳米摩尔。

  4. 点击plot按钮,禁用绘制剂量样品,如图所示。

  5. 添加一个模拟步骤,以使用定义的剂量模拟模型。点击程序左上方的(+)图标并选择模拟.一个模拟步骤出现在生成样本的一步。

  6. 模型一步,单击州日志.选择通过清除所有其他复选框,将其作为唯一要记录的状态。

  7. 首页选项卡上,单击运行

    一旦模拟完成,程序就会把结果绘制出来Plot1,显示模型响应的时间过程()。

    提示

    绘图由当前在应用程序工作区中的数据支持。情节不是快照。当数据(无论是实验数据还是模拟结果)被删除或更改时,绘图也会根据底层数据的变化进行更新。

定义最大和最小目标占用阈值

调查哪些剂量与在安全范围内的反应(= 0.85)及功效(= 0.15)阈值。一种方法是添加两条(水平)阈值线到响应图。

  1. 首页选项卡,项目部分中,点击新的数据表

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

  3. 结果进入新的数据表。数据表显示时间列及其相应的值。

  4. 指向表格并通过单击右上角的(+)图标添加表达式。

    请注意

    在数据表中添加表达式时LastRun,该表达式被添加为可观测的对象指向模型。此外,后处理:计算可见步骤也被添加到生成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.表达式为每个时间点用相同的常量值(0.15)填充列。

  8. 同样,添加另一个表达式列,名为SafetyThreshold与表达0.85.扩大结果LastRun文件夹中。这两个表达式列中的值是标量值可见现在存储在名为标量结果

  9. 现在可以绘制最大和最小阈值以及模拟数据。在首页选项卡上,单击新的剧情

  10. 新闻Ctrl并选择EfficacyThreshold,SafetyThreshold变量的浏览器窗格。把他们拖进情节。现在的图显示以及有效性和安全性阈值线。

在不同的坐标轴上可视化目标占用反应

情节表明了这一点反应要么超过安全阈值,要么低于有效阈值。为了更好地可视化观察,您可以自定义图,以看到每个剂量和相应的不同坐标轴上的响应。

  1. 属性编辑器,在视觉通道表,设置反应颜色场景网格

  2. 点击情节的设置.为情节YLabel,输入的价值。

  3. 轴的限制部分中,选择连接轴在标签上显示同一组标签y-axis用于所有子图。

后处理仿真结果

除了在单独的坐标轴上目测每个响应图外,您还可以添加一个后处理步骤来查询哪些剂量量停留在阈值之内。

  1. 单击Program1选项卡。在后处理:计算可见步骤中双击第一个空单元格的名字列和输入:stat1

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

    请注意

    任何时候你把一个表达式加到可见表中,表达式将自动添加为可观测的对象指向相应的模型。

  3. 选择stat1作为唯一可观察到的。清晰的EfficacyThresholdSafetyThreshold

  4. 评估stat1,单击上方的运行按钮来运行模拟步骤模拟的一步。

运行程序步骤生成如下图。通过单击显示x网格和y网格这两个网格部分。的x-轴表示剂量y-axis表示剂量是否产生a在安全性和有效性阈值内(值为1)或不在阈值内(值为0)的响应。

这张图显示了剂量范围从50180nanomoles提供在预期疗效和安全阈值内的反应。

另请参阅

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参考文献

Marger, D.和W. Jusko. 2001。显示靶介导药物配置的药物的一般药代动力学模型。药代动力学和药效学杂志.28日:507 - 532。