在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自德國(guó)柏林自由大學(xué)的Sulav Duwal和Max von Kleist開(kāi)發(fā)出一種新的數(shù)學(xué)模擬方法，可用于預(yù)測(cè)暴露前預(yù)防（pre-exposure prophylaxis, PrEP）和暴露后預(yù)防（post-exposure prophylaxis, PEP）藥物的療效，這有助于阻止HIV感染。這種框架可能有助于簡(jiǎn)化新型PrEP藥物開(kāi)發(fā)。相關(guān)研究結(jié)果于2018年6月14日發(fā)表在PLoS Computational Biology期刊上，論文標(biāo)題為“Hybrid stochastic framework predicts efficacy of prophylaxis against HIV: An example with different dolutegravir prophylaxis schemes”。

圖片來(lái)自Max von Kleist, Sulav Duwal。

PrEP是一種創(chuàng)新性的HIV預(yù)防方法，通過(guò)這種方法，HIV暴露者服用抗HIV藥物來(lái)阻止感染。以一種被稱(chēng)作特魯瓦達(dá)（Truvada）的兩種藥物組合的形式存在的PrEP能夠極大地降低HIV感染風(fēng)險(xiǎn)。然而，特魯瓦達(dá)并不是完全有效的，它的成本高昂，而且必須每天服用它一次，這會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的依從性問(wèn)題。HIV繼續(xù)在全球范圍內(nèi)傳播，因此對(duì)新的PrEP策略---特別是可能僅需每月服用的長(zhǎng)效藥物制劑---的尋找正在進(jìn)行中。

盡管活力十足，但開(kāi)發(fā)新的PrEP方法的動(dòng)力受阻于低效的患者臨床測(cè)試。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，Duwal和他的同事們著手建立一種新的數(shù)學(xué)框架，這種框架可能有助于人們預(yù)測(cè)新型PrEP藥物是否有較好的效果，這樣就就可鑒定出最有前景的藥物，并且對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)化用于臨床試驗(yàn)。

這種新的工具在數(shù)學(xué)上集成了一系列影響藥物療效的分子因素，包括藥物本身的活性以及患者和HIV對(duì)這種藥物作出的反應(yīng)。值得注意的是，它利用了模擬隨機(jī)過(guò)程的最新進(jìn)展，以便根據(jù)藥物劑量和藥物在體內(nèi)的活性來(lái)計(jì)算藥物療效。

von Kleist說(shuō)，“利用我們開(kāi)發(fā)的這種數(shù)學(xué)框架，如今有可能在開(kāi)展任何驗(yàn)證性試驗(yàn)之前評(píng)估任何一種PrEP治療方案的臨床療效。”

這些研究人員利用這種新的工具預(yù)測(cè)在PrEP中，50毫克口服劑量的度魯特韋（dolutegravir）并不劣于特魯瓦達(dá)，并且當(dāng)在HIV暴露后服用度魯特韋來(lái)阻止感染時(shí)，它可能優(yōu)于特魯瓦達(dá)。他們還利用這種工具計(jì)算90%有效地阻止HIV性傳播所需的度魯特韋血液濃度；這可能有助于當(dāng)前開(kāi)發(fā)長(zhǎng)效度魯特韋制劑的研究工作。

von Kleist說(shuō)，“PrEP的成本是其廣泛實(shí)施的一個(gè)主要負(fù)擔(dān)，特別是在撒哈拉以南非洲地區(qū)，在那里，HIV流行病最為嚴(yán)重。這項(xiàng)研究的下一步就是評(píng)估當(dāng)前在PrEP藥物再利用計(jì)劃中被忽視的極具成本效益的治療方案的潛力。”

參考資料：

Sulav Duwal, Laura Dickinson, Saye Khoo et al. Hybrid stochastic framework predicts efficacy of prophylaxis against HIV: An example with different dolutegravir prophylaxis schemes. PLoS Computational Biology, Published: June 14, 2018, doi:10.1371/journal.pcbi.1006155