综述:协同效应还是幻象:当前组合药物效应评估的进展与实证方法

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Drug Discovery Today 6.5

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  这篇综述系统梳理了固定剂量组合(FDC)药物在癌症和病毒感染等复杂疾病治疗中的研究进展,重点评述了协同效应评估的数学模型(如Loewe、Bliss、ZIP等),提出了基于剂量反应热图的新型经验性评估方法,并通过结直肠癌化疗药物组合案例验证了其可靠性。

  

多靶点范式下的组合药物开发

随着传统"一把钥匙开一把锁"的单靶点策略在复杂疾病治疗中显现局限性,针对多靶点的固定剂量组合(FDC)药物研发日益受到重视。这类药物通过同时调控多个靶点和信号通路,有望突破单一药物的疗效瓶颈。然而,如何准确评估药物间的协同效应成为关键科学问题。

协同效应评估模型的演进

目前主流的协同效应评估模型均建立在Hill方程基础上:
y = ymin + (ymax - ymin)/[1 + (d/d50)h]

其中d为剂量,y为细胞反应,d50为半数抑制浓度,h为Hill系数。基于此衍生出三大类模型:

  1. Loewe相加模型
    假设药物作用机制相同,通过等效应线(isobole)判断协同。其核心公式为:
    dA/dRA + dB/dRB = 1

  2. Bliss独立模型
    基于概率独立作用原理,认为协同是效应超出独立作用预期的部分:
    Eexpected = EA + EB - EAEB

  3. ZIP模型
    通过比较实测与预期剂量反应曲线的偏移来量化协同:
    δ = yobserved - yZIP

模型比较与局限性

通过NCI-ALMANAC数据集分析发现:

  • Loewe与HSA相关性最高(R2=0.82)
  • ZIP评分与其他方法一致性较差
  • 现有模型对部分激动剂、反向激动剂的评估存在盲区

主要问题包括:

  1. 参考模型选择缺乏共识
  2. 等效应线方法实验负担重
  3. Bliss模型存在概念误用风险
  4. ZIP评分理论基础存疑

热图经验评估法创新

为解决上述问题,研究者提出基于4×4剂量反应热图的经验性评估方案:

评分规则

  • 协同:>50%组合剂量点抑制率≤50%
  • 拮抗:单药有效但组合无效
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