构建全球抗菌药物PK/PD数据资源:CAMO-Net倡议推动精准给药与AMR防控
《Nature Communications》:There is urgent need for a Global Data Resource for Antimicrobial PK/PD: CAMO-Net GDR Initiative
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时间:2025年11月06日
来源:Nature Communications 15.7
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本文针对抗菌药物耐药性(AMR)研究中数据碎片化的问题,提出建立全球数据资源(GDR),整合药代动力学/药效学(PK/PD)、基因组和用药数据,通过标准化流程和可信研究环境(TRE)实现数据共享与模型优化。该倡议将提升临床给药精准性,降低医疗成本,为全球AMR防控提供关键基础设施。
抗菌药物耐药性(AMR)正成为全球公共卫生的重大威胁,据预测到2050年每年可能导致超过1000万人死亡。当前抗菌药物治疗面临的核心挑战在于数据碎片化——药代动力学(Pharmacokinetics, PK)和药效学(Pharmacodynamics, PD)数据分散在不同机构,且大多来自西方健康志愿者,缺乏真实世界患者(如合并多种疾病、极端年龄、营养不良等特殊人群)的代表性。这种数据割裂状态阻碍了精准给药方案的优化,可能导致药物暴露不足或过量,既影响疗效又加速耐药性产生。
为此,国际抗菌药物优化网络(CAMO-Net)在《Nature Communications》提出构建全球数据资源(Global Data Resource, GDR),旨在通过标准化整合PK/PD、微生物基因组和用药数据,建立安全的数据共享平台。该倡议借鉴了OpenSAFELY和GISAID等成功案例,强调在ISO27001合规的可信研究环境(Trusted Research Environment, TRE)中实现数据协同分析,以支持临床决策和耐药性防控。
- 1.数据架构层面,设计基于云平台的ETL(提取-转换-加载)流水线,支持多源数据(如临床试验数据、治疗药物监测数据和用药数据)的标准化映射,统一采用OMOP(Observational Medical Outcomes Partnership)通用数据模型;
- 2.分析层面依托高性能计算(High Performance Computing, HPC)基础设施,集成群体PK(Population PK, PopPK)建模工具(如R、Python、Pmetrics),实现变异源识别和给药方案优化;
- 3.治理层面建立多学科监督委员会,通过FAIR(可查找、可访问、可互操作、可重用)原则和分层访问机制保障数据安全与伦理合规。
数据整合与标准化流程
GDR通过自动化流程处理多格式数据(如CSV、FASTA),包括去标识化传输、单位统一转换(如MIC单位μg/mL至mg/L)和OMOP术语映射,确保数据质量与可重用性。
可信研究环境与分析方法
TRE提供安全的分析工作空间,支持研究人员基于去标识化数据开展PopPK建模和模拟研究,输出经披露检查的聚合结果,避免原始数据外泄。
治理与可持续性机制
通过多利益相关方委员会监督数据使用,采用分层订阅和公私合作模式确保平台长期运营,同时通过培训计划促进全球用户参与。
临床与经济效益验证
模型引导的精准给药(Model-Informed Precision Dosing, MIPD)策略可降低治疗失败率20-30%,减少药物不良反应15-25%;结合治疗药物监测(Therapeutic Drug Monitoring, TDM)的医院管理项目能为每位患者节省300-1000美元医疗成本。
研究表明,GDR通过整合碎片化数据资源,能够显著提升抗菌药物疗效,延缓耐药性发展。其标准化框架不仅适用于AMR领域,还可为其他疾病的数据平台建设提供范式。该平台的成功依赖于持续的国际合作、资金投入和用户激励,最终推动数据驱动的精准医疗在全球范围内的落地。
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