Комбинированная терапия для лечения нозокомиальной пневмонии
COMBINATION THERAPY FOR TREATING NOSOCOMIAL  PNEUMONIA

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу лечения нозокомиальной пневмонии с использованием комбинации цефтазидима (цефалоспорина третьего поколения) и авибактама (нового ингибитора β-лактамазы), возможно, с одним или более дополнительных терапевтических агентов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Международное общество по клинической микробиологии и инфекционным заболеваниям продолжает выражать серьезное беспокойство, что непрерывное развитие антибактериальной устойчивости может привести в результате к бактериальным штаммам, против которых доступные в настоящее время антибактериальные средства будут неэффективными. Исходом такого явления может быть значительная заболеваемость и смертность.
В борьбе против бактериальной инфекции незаменимы бета-лактамные антибиотики. Бета-лактамы представляют собой обширный класс лекарственных средств, все из которых содержат бета-лактам в своей центральной молекулярной структуре и типично проявляют эффективность против широкого спектра грамположительных и грамотрицательных бактерий посредством ингибирования синтеза клеточной стенки бактерии. Поскольку мишень лекарственного средства не имеет эукариотического аналога, их токсичность низка, и они, как правило, хорошо переносятся. Бета-лактамные антибиотики включают производные пенициллина (пенамы), цефалоспорины, монобактамы и карбапенемы. Они остаются среди наиболее широко назначаемых, безопасных и эффективных лекарственных средств, доступных для борьбы с бактериальной инфекцией. Тем не менее, их эффективность ограничена высоко резистентными бактериальными штаммами, такими как метициллин-резистентные штаммы Staphylococcus aureus (MRSA) и полирезистентные (MDR) штаммы Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia и других энтеробактерий (Enterobacteriaceae). Такие резистентные бактерии являются основной причиной заболеваемости и смертности пациентов. Helfand, β-lactams Against Emerging 'Superbugs': Progress and Pitfalls, Expert Rev. Clin. Pharmacol. 1(4):559-571 (2008).
Чтобы способствовать повышению эффективности бета-лактамных антибиотиков, разработано несколько ингибиторов бета-лактамазы. Тем не менее, доступные в настоящее время ингибиторы β-лактамазы во многих случаях недостаточны для противодействия постоянно возрастающему разнообразию β-лактамаз. Три наиболее распространенных средства, направленных на сериновые бета-лактамазы, применяемые в настоящее время, клавулановая кислота, тазобактам и сульбактам, обладают активностью только против определенных ферментов класса А, что серьезно ограничивает их пользу. Более новые ингибиторы бета-лактамаз, в настоящее время находящиеся в клинических испытаниях, такие как авибактам, действуют как на ферменты класса А, так и на ферменты класса С, при несколько ограниченной эффективности против бета-лактамаз класса D. Bebrone, et al., Current Challenges in Antimicrobial Chemotherapy: Focus on β-Lactamase Inhibition, Drugs, 70(6):651-679 (2010).
Бета-лактамные антибиотики, отдельно или в комбинации с ингибиторами бета-лактамаз, продолжают представлять собой существенную часть антибактериальных средств, применяемых для борьбы с заболеванием. Резистентность грамотрицательных инфекций к бета-лактамам, прежде всего, обусловлена активностью β-лактамазы; и значительная зависимость от β-лактамных антибиотиков привела к диферсификации и повышенной встречаемости β-лактамаз. Эти β-лактамазы управляют резистентностью даже к новейшим β-лактамным антибиотикам. Llarrull, et al., The Future of Beta-Lactams, Current Opinion in Microbiology, 13:551-557 (2010). Энтеробактерии (Enterobacteriaceae), продуцирующие β-лактамазу расширенного спектра действия (ESBL), AmpC, KPC, NDM и ОХА-48, а также Acinetobacter baumannii и Pseudomonas aeruginosa находятся среди важнейших и часто выделяемых нозокомиальных патогенов и часто обладают резистентностью ко многим классам антибиотиков. D.M. Livermore, et al. Activities of NXL104 Combinations with Ceftazidime and Aztreonam Against Carbapenemase-Producing Enterobacteriaceae, Antimicrobial Agents Chemotherapy, 55 (2011), pp. 390-394; S. Mushtaq, et al., In Vitro Activity of Ceftazidime + NXL104 Against Pseudomonas aeruginosa and other Non-Fermenter; J. Antimicrobial Chemotherapy, 65(2010) 2376-381; A. Endimiani, et al., In Vitro Activity of NXL104 in Combination with β-Lactams Against Klebsiella pneumonia Isolates Producing KPC Carbapenemases; Antimicrobial Agents Chemotherapy, 53 (2009) 3599-3601.
Нозокомиальная пневмония относится к любой пневмонии, которой пациент заражается в больнице по меньшей мере в течение 48-72 часов после поступления, и включает внутрибольничную пневмонию (ВБП) и пневмонию, связанную с проведением искусственной вентиляции легких (ПИВЛ). Из пациентов с инфекциями нозокомиальной пневмонии ВБП насчитывает приблизительно 70% пациентов с нозокомиальной пневмонией, а остальные приблизительно 30% страдают ПИВЛ. У пациентов с ВБП уровни внутрибольничной смертности находятся в диапазоне 12-35% (Freire et al 2010; Chung et al 2011), но действительные уровни часто связаны с основным заболеванием пациента. Пациентов с ПИВЛ признают более серьезной группой больных, которой свойственны уровни смертности в диапазоне 33-50% (Am J Respir Crit Care Med, 2005, 171, pp 388).
При нозокомиальной пневмонии существует значительная необходимость в первоочередных (эмпирических) методах лечения, более эффективных при лечении патогенов, чаще всего обнаруживаемых при нозокомиальной пневмонии. Подтверждение патогенов занимает вплоть до 48 часов, и в некоторых клинических ситуациях, таких как ВБП, уровни обнаружения относительно низки (приблизительно 60%), что означает, что выбор лечения делается на основании подозрения на патоген и/или возможность резистентности. Существует значительная необходимость в эмпирических методах лечения, являющихся более эффективными при лечении патогенов, чаще всего обнаруживаемых при нозокомиальной пневмонии, поскольку существующие методы лечения грамотрицательных патогенов имеют уровни чувствительности ключевых резистентных патогенов ниже 80%. Для лечения серьезной грамотрицательной инфекции (Pseudomonas aeruginosa и резистентных патогенов, экспрессирующих β-лактамазы расширенного спектра действия (ESBL), или карбапенемазы Klebsiella pneumoniae (KPC)), существует немного эффективных эмпирических средств. Снижающаяся эффективность существующих эмпирических методов лечения (например, карбапенемов, цефалоспоринов) создает значительную необходимость в средствах, таких как комбинация цефтазидим-авибактам (CAZ-AVI), которая по сравнению с традиционными терапиями активна против более широкого спектра резистентных патогенов, трудно поддающихся лечению. Необходимы новые терапии, такие как CAZ-AVI, для эмпирического применения, чтобы повысить вероятности успешного лечения пациентов, обладающих более высоким риском смертности и заболеваемости при неадекватной эмпирической терапии.
Удивительно и неожиданно обнаружено, что комбинация CAZ-AVI обеспечивает превосходный способ лечения пациентов с нозокомиальной пневмонией. Хотя спектр данной комбинации in vitro показал перспективу лечения основных бактериальных штаммов, ответственных за причину нозокомиальной пневмонии, данные, полученные авторами изобретения, показали, что данная комбинация может проникать в ткани-мишени в достаточных количествах, чтобы эффективно лечить инфекцию.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на применение комбинации цефтазидима и авибактама для лечения нозокомиальной пневмонии, включая ВБП и ПИВЛ, возможно, в комбинации с одним или более чем одним дополнительным терапевтическим агентом. Настоящее изобретение также направлено на способ лечения нозокомиальной инфекционной пневмонии у пациента, нуждающегося в этом, включающий введение пациенту эффективного количества комбинации цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли. В одном воплощении изобретения данная комбинация дополнительно включает введение комбинации с одним или более чем одним дополнительным терапевтическим агентом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Фиг. 1. Профиль концентрация в сыворотке - время, моделирующий дозу цефтазидима-авибактама для человека 2000-500 мг каждые 8 ч в виде 2-часовой инфузии человеку, при сравнении сывороточных воздействий, полученных у инфицированных и неинфицированных самок мышей линии ICR. Черная линия представляет собой воздействие цефтазидима у человека, черные кружки представляют собой сывороточные концентрации цефтазидима инфицированных мышей, черные квадраты представляют собой сывороточные концентрации цефтазидима неинфицированных мышей, пунктирная линия представляет собой воздействие авибактама у человека, белые кружки представляют собой сывороточные концентрации авибактама инфицированных мышей, и белые квадраты представляют собой сывороточные концентрации авибактама неинфицированных мышей.
Фиг. 2. Профиль зависимости концентрации в жидкости эпителиальной выстилки (ELF) от времени, наблюдаемый у инфицированных и неинфицированных мышей после введения доз, моделирующих сывороточные дозы цефтазидима-авибактамама для человека 2000-500 мг каждые 8 ч в виде 2-часовой инфузии у человека. На фиг. А) черные кружки представляют собой ELF концентрации цефтазидима у инфицированных самок мышей ICR; черные квадраты представляют собой ELF концентрации цефтазидима у неинфицированных мышей; на фиг. В) черные треугольники представляют собой ELF концентрации авибактама у инфицированных мышей, и черные ромбики представляют собой ELF концентрации авибактама у неинфицированных мышей.
Фиг. 3. Профиль зависимости концентрации в сыворотке от времени после введения дозы, моделирующей дозу цефтазидима-авибактама для человека 2000-500 мг каждые 8 ч в виде 2-часовой инфузии у человека, по сравнению с профилем, наблюдаемым у инфицированных самок мышей ICR. Черная кривая представляет собой воздействие цефтазидима у человека, черные кружки представляют собой сывороточные концентрации цефтазидима у мышей, пунктирная линия представляет собой воздействие авибактама, и белые треугольники представляют собой сывороточные концентрации авибактама у мышей.
Фиг. 4. Профиль зависимости концентрации в жидкости эпителиальной выстилки (ELF) от времени, наблюдаемый у инфицированных и неинфицированных самок мышей ICR после введения доз, моделирующих сывороточные дозы цефтазидима-авибактама для человека 2000-500 мг каждые 8 ч в виде 2-часовой инфузии у человека. Черные кружки представляют собой ELF концентрации цефтазидима у мышей, и черные квадраты представляют собой ELF концентрации авибактама у мышей.
Фиг. 5. Эффективность доз, моделирующих сывороточные дозы цефтазидима-авибактама для человека 2000-500 мг каждые 8 ч в виде 2-часовой инфузии у человека, и соответствующее время интервала дозирования , превышающего МИК (fT>МИК) против P. aeruginosa в модели легочной инфекции на фоне нейтропении. (Минимальные ингибирующие концентрации (МИК) CAZ-AVI показаны в скобках после каждого названия штамма). Столбцы представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение (SD).
Фиг. 6. Профиль зависимости концентрации в сыворотке от времени после введения доз, моделирующих сывороточные дозы цефтазидима-авибактама для человека 2000-500 мг каждые 8 ч в виде 2-часовой инфузии у человека, по сравнению с профилем, наблюдаемым у инфицированных самок мышей ICR. Черные кружки представляют собой сывороточные концентрации цефтазидима у мышей, черные квадраты представляют собой ELF концентрации цефтазидима у мышей.
Фиг. 7. Эффективность доз, моделирующих сывороточные дозы цефтазидима для человека 2000 мг каждые 8 часов в виде 2-часовой инфузии, против P. aeruginosa в модели легочной инфекции на фоне нейтропении. (Значения МИК CAZ-AVI показаны в скобках после каждого названия штамма). Столбцы представляют собой среднее значение ± SD.
Фиг. 8. Профиль зависимости концентрации в сыворотке от времени, наблюдаемый у инфицированных самок мышей ICR после режима цефтазидима с получением показателя >МИК, направленного в ELF. Черные кружки представляют собой сывороточные концентрации цефтазидима у мышей, черные квадраты представляют собой концентрации цефтазидима у мышей в ELF.
Фиг. 9. Эффективность доз, моделирующих сывороточные дозы цефтазидима для человека, >МИК, направленный в ELF, и соответствующий >МИК в ELF против P. aeruginosa в модели легочной инфекции на фоне нейтропении. (Значения МИК CAZ показаны в скобках после каждого названия штамма). Столбцы представляют собой среднее значение ± SD.
Фиг. 10: Ответ на воздействие авибактама у мышей с инфекцией бедра, обработанных цефтазидимом каждые 2 часа (q2h): фракционирование дозы.
Фиг. 11: Ответ на воздействие авибактама у мышей с инфекцией бедра, обработанных цефтазидимом q2h для 6 штаммов P. aeruginosa.
Фиг. 12: Обработка мышей с легочной инфекцией дозированием цефтазидима каждые 2 часа и авибактама каждые 2 или 8 часов.
Фиг. 13: Ответ на воздействие авибактама у мышей с легочной инфекцией, обработанных цефтазидимом q2h: фракционирование дозы.
Фиг. 14: Ответ на воздействие авибактама у мышей с легочной инфекцией, обработанных цефтазидимом q2h, для 4 штаммов P. aeruginosa.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Комбинация CAZ-AVI демонстрирует достоверную активность против клинически значимых грамотрицательных патогенов (например, P. aeruginosa и Enterobacteriaceae, включая K. pneumoniae и виды Enterobacter), включая патогены, резистентные к цефалоспоринам широкого спектра действия, пиперациллину/тазобактаму и карбапенемам посредством продуцирования β-лактамаз ESBL, KPC, AmpC или ОХА-48. CAZ-AVI также демонстрирует более широкие диапазоны чувствительности по сравнению с антибиотиками стандартного лечения против ключевых локальных грамотрицательных патогенов (например, P. aeruginosa и Enterobacteriaceae, включая K. pneumoniae), включая штаммы, резистентные к традиционно применяемым антибиотикам, включая полирезистентные штаммы.
Данный эффективный спектр может обеспечить потенциально эффективный спектр действия для подавляющего большинства пациентов с нозокомиальными инфекционными пневмониями, но только в том случае, если эти лекарственные средства могут проникать в сайт инфекции на клинически эффективных уровнях. Многочисленные средства, обладающие эффективностью против потенциально релевантных патогенов, неспособны эффективно лечить нозокомиальные инфекционные пневмонии в связи с их неспособностью достигать сайта инфекции (к проникновению в жидкость эпителиальной выстилки (ELF)) в эффективных количествах). Часто нагрузка лекарственного средства должна быть значительно увеличена, чтобы обеспечить эффективное количество лекарственного средства в сайте инфекции, что увеличивает потенциальные побочные эффекты, испытываемые пациентом, которые, в свою очередь, могут привести к несоблюдению режима введения или к прерыванию лечения. Для потенциального лечения нозокомиальной пневмонии необходимо не только эффективное проникновение в ELF, но также необходимо, чтобы эффективное средство сохраняло свою антибактериальную активность в присутствии легочного сурфактанта и не подвергалось разрушительным взаимодействиям между лекарственными средствами со стороны дополнительных терапевтических средств, которые можно вводить пациенту совместно в общей схеме лечения. Любое из этих значительных препятствий может сделать потенциально привлекательное антибактериальное средство недоступным для лечения нозокомиальных инфекционных пневмоний, такой как ВБП и ПИВЛ.
Авторы изобретения удивительным и неожиданным образом обнаружили, что комбинация CAZ-AVI обладает необходимым профилем для успешного лечения нозокомиальных инфекций, поскольку не только обеспечивает привлекательный профиль против большинства патогенов, вызывающих инфекции нозокомиальной пневмонии, но может эффективно проникать в ELF, достигая сайта инфекции, не теряет эффективность в присутствии легочных сурфактантов, и данную комбинацию можно успешно вводить совместно со многими традиционными средствами для общей схемы лечения данной группы тяжелобольных пациентов. Уровень проникновения авибактама в ELF человека (приблизительно 30%), и тот факт, что легочный сурфактант не влияет на эффективность авибактама при восстановлении активности цефтазидима в сайте нозокомиальных инфекционных пневмоний, даже при тех же уровнях дозы, которые применяют для лечения инфекций в других сайтах в организме, является неожиданным и представляет значительный прогресс в возможных методах лечения пациентов с нозокомиальной пневмонией (НП).
Один аспект изобретения относится к способу лечения нозокомиальной пневмонии у пациента, нуждающемся в этом, включающему введение пациенту эффективного количества цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли.
Цефтазидим представляет собой (6R,7R)-7-[[(2Z)-2-(2-амино-1,3-тиазол-4-ил)-2-(1-гидрокси-2-метил-1-оксопропан-2-ил)оксоиминоацетил]амино]-8-оксо-3-(пиридин-1-ий-1-илметил)-5-тиа-1-азабицикло[4.2.0]окт-2-ен-2-карбоксилата пентагидрат. Химическая структура изображена ниже:
Авибактам представляет собой [(2S,5R)-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил] гидросульфат. Химическая структура изображена ниже:
Согласно некоторым воплощениям, в настоящем изобретении предложены способы лечения нозокомиальных инфекционных пневмоний у пациентов, нуждающихся в этом, путем обеспечения дозируемой формы, содержащей примерно 2000 мг цефтазидима и примерно 500 мг авибактама. В данном воплощении изобретения введение дозируемой формы состоит во введении дозы комбинации. В одном аспекте данного воплощения изобретения пациент получает дозу комбинации каждые 8 часов. В одном аспекте данного воплощения изобретения пациент получает каждую дозу комбинации посредством внутривенной инфузии. В одном аспекте данного воплощения изобретения пациент получает каждую дозу комбинации посредством внутривенной инфузии, которую вводят в течение приблизительно двух часов. В одном аспекте данного воплощения изобретения пациент получает каждую дозу комбинации посредством внутривенной инфузии, которую вводят в течение приблизительно одного часа. В одном аспекте данного воплощения изобретения пациент получает комбинацию в виде однократной инфузии. В одном аспекте данного воплощения изобретения пациент получает комбинацию в виде серии инфузий.
В некоторых воплощениях в настоящем изобретении предложены композиции, состоящие по существу из комбинации цефтазидима и авибактама или фармацевтически приемлемой соли любого из ингредиентов или обоих ингредиентов. В таких композициях цефтазидим и авибактам являются единственными активными ингредиентами. Активный ингредиент в данном описании определяют как ингредиент, эффективный для лечения нозокомиальных инфекционных пневмоний. Такие композиции могут содержать другие ингредиенты, которые являются неактивными и/или не представляют собой антибактериальные агенты, противомикробные средства. Примеры таких ингредиентов включают, но не ограничены ими, один или более фармацевтически приемлемых носителей, эксципиентов, добавок или других ингредиентов, полезных при получении композиций.
Одно воплощение изобретения представляет собой комбинацию цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли для использования в качестве лекарственного средства.
Одно воплощение изобретения представляет собой комбинацию цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли, для использования при лечении нозокомиальной инфекционной пневмонии. В одном аспекте данного воплощения изобретения комбинация предназначена для применения при лечении нозокомиальной инфекционной пневмонии, вызванной одним или более патогенов, экспрессирующих одну или более бета-лактамаз. В одном аспекте данного воплощения изобретения комбинацию применяют для лечения нозокомиальной инфекционной пневмонии, не чувствительной к цефтазидиму в виде монотерапии. В одном аспекте данного изобретения комбинацию применяют для лечения нозокомиальной инфекционной пневмонии, представляющей собой внутрибольничную пневмонию (ВБП). В одном аспекте данного изобретения комбинацию применяют для лечения нозокомиальной инфекционной пневмонии, представляющей собой пневмонию, связанную с проведением искусственной вентиляции легких (ПИВЛ).
В одном воплощении изобретения комбинация цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли дополнительно включает один или более чем один дополнительный терапевтический агент. В одном аспекте данного воплощения изобретения комбинация дополнительно включает дополнительный терапевтический агент, выбранный из группы, состоящей из антибактериальных агентов, ингибиторов бета-лактамазы и противогрибковых агентов. В одном аспекте данного воплощения изобретения комбинация дополнительно содержит антибактериальный агент, выбранный из группы, состоящей из тобрамицина, левофлоксацина, ванкомицина, линезолида, тигециклина и колистина.
В одном воплощении изобретения комбинацию цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли вводят одновременно. В другом воплощении изобретения комбинацию цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли готовят в виде отдельных композиций и вводят совместно. В другом воплощении изобретения комбинацию цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли готовят в виде отдельных композиций и вводят последовательно. В любом из описанных выше воплощений изобретения комбинация включает примерно 2000 мг цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и примерно 500 мг авибактама или его фармацевтически приемлемой соли на дозу. В одном аспекте этих воплощений комбинацию вводят приблизительно каждые восемь часов. В одном аспекте любого из этих воплощений комбинацию вводят приблизительно каждые двенадцать часов.
В одном воплощении изобретения комбинацию цефтазидима или его фармацевтически приемлемой соли и авибактама или его фармацевтически приемлемой соли вводят внутривенно. В одном аспекте данного воплощения изобретения эту комбинацию вводят внутривенно в течение приблизительно от 1 до 2 часов. В одном аспекте данного воплощения изобретения эту комбинацию вводят внутривенно в течение приблизительно 1 часа. В другом аспекте данного воплощения изобретения эту комбинацию вводят внутривенно в течение приблизительно 2 часов.
Любое из описанных выше воплощений и аспектов воплощений изобретения можно комбинировать с любым другим с образованием дополнительных подразумеваемых воплощений изобретения.
Доступны многочисленные стандартные справочники, в которых описаны методики получения различных композиций, подходящих для введения соединений согласно изобретению. Примеры возможных композиций и препаратов содержатся, например, в следующих руководствах: Handbook of Pharmaceutical Excipients, American Pharmaceutical Association (current edition); Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets (Lieberman, Lachman and Schwartz, editors) current edition, published by Marcel Dekker, Inc., а также Remington's Pharmaceutical Sciences (Arthur Osol, editor), 1553-1593 (current edition).
Композиции могут быть твердыми или жидкими, и представлены в фармацевтических формах, таких как, например, простые таблетки или таблетки с сахарным покрытием, желатиновые капсулы, гранулы, суппозитории, инъекционные препараты, мази, кремы, гели, и их получают в соответствии с обычными способами. Активный ингредиент или ингредиенты могут быть включены в препараты с эксципиентами, обычно используемыми в данных фармацевтических композициях, такими как тальк, гуммиарабик, лактоза, крахмал, стеарат магния, масло какао, водные или неводные носители, жирные вещества животного или растительного происхождения, производные парафина, гликоли, различные увлажняющие, диспергирующие или эмульгирующие агенты и консерванты. В одном воплощении изобретения дозу комбинации цефтазидима и авибактама вводят внутривенно.
Композиции могут быть представлены в форме лиофилизата, предназначенного для растворения непосредственно перед применением в подходящем носителе, например, в апирогенной стерильной воде. Например, композиция может быть приготовлена в виде твердой дозируемой формы, такой как сухой порошок, для восстановления разбавителем перед введением. В иллюстративных воплощениях изобретения композицию можно готовить в виде препарата, содержащего комбинацию цефтазидима и авибактама. Сухой порошок можно восстанавливать стерильным разбавителем, таким как вода, с получением восстановленного раствора перед введением. pH этого восстановленного раствора может составлять от примерно 4 до примерно 10. В других воплощениях изобретения pH восстановленного раствора может составлять от примерно 5,6 до примерно 7. Восстановленный раствор можно дополнительно разводить перед введением, используя подходящий раствор, такой как инфузионный раствор. Примерами таких инфузионных растворов являются следующие растворы: 0,9% раствор хлорида натрия (нормальный физиологический раствор), 5% декстроза, 2,5% декстроза и 0,45% хлорид натрия и лактированный раствор Рингера.
Композиции можно включать в различные жидкие пероральные дозируемые формы, включая водные и неводные растворы, эмульсии, суспензии, сиропы и эликсиры. Такие дозируемые формы могут также содержать подходящие инертные разбавители, известные в данной области техники, такие как вода, и подходящие эксципиенты, известные в данной области техники, такие как консерванты, увлажняющие агенты, подсластители, корригенты, а также агенты для эмульгирования и/или суспендирования соединений по изобретению. Композиции по настоящему изобретению можно инъецировать, например, внутривенно, в форме изотонического стерильного раствора. Также возможны другие препараты.
В некоторых воплощениях изобретения способы могут включать введение комбинации цефтазидима и авибактама каждые 4 часа, 6 часов, 8 часов, 12 часов, 18 часов или каждые 24 часа. Например, комбинацию цефтазидима и авибактама можно вводить каждые 8 часов внутривенно путем инфузии в течение приблизительно одного часа. Например, комбинацию цефтазидима и авибактама можно вводить каждые 8 часов внутривенно путем инфузии в течение приблизительно двух часов. В других воплощениях изобретения способы могут включать введение комбинации цефтазидима и авибактама путем непрерывной или пролонгированной инфузии. Например, комбинацию цефтазидима и авибактама можно вводить путем инфузии каждые 3 часа, 4 часа, 5 часов, 6 часов, 7 часов, 8 часов, 9 часов, 10 часов, 11 часов или 12 часов. В других воплощениях изобретения продолжительность инфузии может составлять более 12 часов, например, 13 часов, 14 часов, 15 часов, 16 часов, 17 часов, 18 часов, 19 часов, 20 часов, 21 часа или 22 часов, 23 часов или 24 часов.
Продолжительность лечения может зависеть от тяжести инфекции и от протекания клинического или бактериологического процесса у пациента, а также каких-либо сопутствующих заболеваний, которые может иметь пациент. В некоторых воплощениях изобретения лечение может продолжаться примерно от 5 до 14 суток. В других воплощениях изобретения лечение может продолжаться примерно от 5 до 7 суток. Например, примерную комбинацию из примерно 2000 мг цефтазидима и примерно 500 мг авибактама можно вводить каждые 8 часов в течение примерно от пяти до четырнадцати суток. В следующих воплощениях изобретения от примерно 2000 мг цефтазидима до примерно 500 мг авибактама можно вводить каждые 8 часов в течение примерно от пяти до десяти суток. В других воплощениях изобретения примерно 2000 мг цефтазидима и примерно 500 мг авибактама можно вводить каждые 8 часов в течение примерно от пяти до семи суток.
Термин "примерно" или "приблизительно" означает значение, находящееся в пределах допустимой погрешности для конкретного значения, как определено обычным специалистом в данной области техники, отчасти зависящей от того, как измеряют или определяют данное значение, то есть от пределов системы измерения. Например, "примерно" может означать в пределах 1 или более чем 1 стандартного отклонения для практики в данной области техники. Альтернативно "примерно" по отношению к композициям может означать плюс или минус интервал вплоть до 20%, предпочтительно вплоть до 10%, более предпочтительно вплоть до 5%. Альтернативно, в частности, по отношению к биологическим системам или процессам этот термин может означать в пределах порядка величины, предпочтительно в пределах 5-кратной и более предпочтительно в пределах 2-кратной величины. Где конкретные значения указаны в описании и в формуле изобретения, если не указано иное, термин "примерно" означает значение, находящееся в пределах допустимой погрешности для конкретного значения. Например, по отношению к периоду времени, например, часов, более применимы представленные значения (±20%). Так, 6 часов может представлять собой, например, 4,8 часов, 5,5 часов, 6,5 часов, 7,2 часов, а также обычно 6 часов.
Термины "лечить", "лечение" и "лечащий" относятся к одному или более из следующего: облегчению или ослаблению по меньшей мере одного симптома бактериальной инфекции у субъекта; облегчению или ослаблению интенсивности и/или продолжительности проявления бактериальной инфекции, испытываемой субъектом; и остановку, задержку начала (то есть период до клинической манифестации инфекции) и/или снижения риска развития или ухудшения бактериальной инфекции.
Термин "терапевтически эффективный" применительно к дозе или количеству относится к такому количеству соединения или фармацевтической композиции, достаточному для получения в результате желаемой активности при введении млекопитающему, нуждающемуся в этом. "Эффективное количество" означает количество соединения согласно изобретению, которое при введении пациенту для лечения инфекции или заболевания является достаточным для осуществления такого лечения. "Эффективное количество" варьирует в зависимости от активного ингредиента, состояния инфекции, заболевания или состояния, подлежащего лечению, или его тяжести, а также от возраста, массы физического состояния и ответа млекопитающего, подлежащего лечению.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1. Эффективность CAZ-AVI in vitro в легочном сурфактанте
Штаммы бактерий
Штаммы бактерий, используемые в данном исследовании, составляли часть коллекции микробиологических культур, находящейся в собственной лаборатории AstraZeneca R&D Boston (AstraZeneca Research Collection, обозначена ARC). Панель бактериальных изолятов, используемых для данного тестирования, состояла из пяти референсных штаммов контроля качества Института клинических и лабораторных стандартов (CLSI QC), а остальные представляли собой либо недавние клинические изоляты, экспрессирующие β-тактамазы, либо панели предварительного скрининга бактерий.
Схема исследования
5

Значения минимальной ингибиторной концентрации (МИК) определяли, используя методологию микроразведения в бульоне CLSI с небольшими изменениями. Готовили материнские планшеты исходного соединения и использовали для точечного нанесения аликвот по 2 мкл серийных 2-кратных разведений лекарственного средства в колонки 1-11 96-луночных дочерних планшетов, используя дозатор PerkinElmer MiniTrak™ MultiPosition. Колонка 12 не содержала лекарственное средство и служила в качестве контроля роста. В каждую лунку 96-луночного планшета добавляли объем инокулума 100 мкл (5×10Е KOE/мл) в бульоне Мюллера-Хинтона со стандартизированным содержанием катионов (САМНВ), содержащем 0, 1, 2,5, 5 или 10% легочный сурфактант, используя многоканальную пипетку Finnpipette. Авибактам тестировали при фиксированной концентрации 4 мкг/мл при тестировании в комбинации с цефтазидимом.
Экспериментальные методы
Значения минимальной ингибирующей концентрации (МИК) против каждого организма/комбинации лекарственных средств определяли, используя методологию микроразведений в бульоне в соответствии с руководствами CLSI. В каждый тест включали рекомендуемые референсные штаммы бактерий для каждой тестируемой группы и референсные соединения. Для грамотрицательных бактерий референсные штаммы бактерий представляли собой следующие штаммы: Escherichia coli АТСС 25922, Е. coli АТСС 35218, Klebsiella pneumoniae АТСС 700603 и Pseudomonas aeruginosa АТСС 27853. Staphylococcus aureus АТСС 29213 представлял собой референсный штамм бактерий для грамположительных бактерий.
Анализ данных
Значения МИК для отдельных изолятов считывали визуально. Значения МИК для каждого соединения или комбинации в легочном сурфактанте сравнивали с соединением или комбинацией при тестировании только в САМНВ.
Результаты
Антибактериальная активность цефтазидима, авибактама, цефтазидима-авибактама и даптомицина, протестированная при варьирующих концентрациях САМНВ, приведена в таблице 1. Для цефтазидима, авибактама или цефтазидима-авибактама не наблюдали никаких повышений МИК против любого из грамположительных или грамотрицательных штаммов бактерий, протестированных при концентрации вплоть до 10% легочного сурфактанта, кроме периодической (+/-) 2-кратной транзиторной вариации МИК. Напротив, МИК даптомицина существенно возрастала (в 32 раза - более чем в 128 раз) против протестированных штаммов S. aureus. Лишь 1% легочного сурфактанта привел в результате к 32-кратному повышению МИК даптомицина против S. aureus.
Данные МИК для цефтазидима, цефтазидима-авибактама и даптомицина по сравнению с референсными бактериальными штаммами CLSI QC приведены в таблице 1. Значения МИК для цефтазидима, цефтазидима-авибактама и даптомицина находились в пределах диапазона CLSI QC для каждого штамма.
Выводы
Для цефтазидима, авибактама или цефтазидима-авибактама не наблюдали никаких повышений МИК, связанных с сурфактантом, в присутствии вплоть до 10% легочного сурфактанта против любого из протестированных бактериальных штаммов. Соответствующая антибактериальная активность цефтазидима, авибактама и цефтазидима-авибактама в присутствии варьирующих концентраций легочного сурфактанта примечательна, особенно для лекарственных средств, которые могут быть рассмотрены для лечения инфекций дыхательных путей. Как ожидалось, МИК против S. aureus для положительного контроля даптомицина значительно возрастала по мере повышения концентрации легочного сурфактанта.
ПРИМЕР 2. Потенциальное взаимодействие лекарственного средства с другими средствами, обычно вводимыми совместно
max
max
Для определения взаимодействия, если оно имеет место, цефтазидима и комбинации цефтазидим-авибактам с шестью традиционными антибактериальными средствами: тобрамицином, левофлоксацином, ванкомицином, линезолидом, тигециклином и колистином, использовали метод микроразведений с использованием серийных разведений. Сравнивали МИК цефтазидима и цефтазидима-авибактама в присутствии и в отсутствие данных антибактериальных средств при различных концентрациях с получением серии значений индекса парциальной ингибиторной концентрации (FICI). Среднее значение FICI получали от каждой комбинации серийных разведений и интерпретировали согласно принятым критериям. Где антибактериальные средства не обладали эффектом (ванкомицин и линезолид против грамотрицательных изолятов; колистин против грамположительных изолятов), МИК одного цефтазидима и цефтазидима-авибактама сравнивали с МИК в комбинации с C и 0,5×C этих антибактериальных средств. Было включено четыре штамма Enterobacteriaceae с высокой экспрессией AmpC, восемь с бета-лактамазой широкого спектра действия (ESBL), включая два СТХ-М-15, и пять продуцирующих KPC, и P. aeruginosa, а также представители каждого вида с базальной МИК. Было также включено три штамма S. aureus и три штамма Е. faecalis. Не обнаружили ни синергического, ни антагонистического взаимодействия между цефтазидимом или цефтазидимом-авибактамом и каким-либо другим антибактериальным средством. На основании данного эксперимента был сделан вывод, что цефтазидим и цефтазидим-авибактам не проявляют микробиологически нежелательного взаимодействия ни с одним из протестированных лекарственных средств при использовании в комбинации.
Протестированные штаммы перечислены ниже в таблице 2.
Поставщики лекарственных препаратов:
Тобрамицин, левофлоксацин, ванкомицин и колистин поставлялись Sigma-Aldrich (Dorset, UK). Линезолид и тигециклин поставлялись Molekula (Dorset, UK).
Способы теста на чувствительность in vitro:
Все определения МИК, включая определения, проведенные в анализе микроразведений с использованием серийных разведений, проводили в бульоне Мюллера-Хинтона со стандартизированным содержанием катионов (приобретенном у фирмы Becton Dickinson, Oxford UK).
th
Первоначальные данные МИК определяли способами микроразведений в бульоне, как рекомендовано CLSI (2012b). Микроразведения с использованием серийных разведений выполняли в соответствии со способом, приведенным в статье Pillai et.al., Antimicrobial Combinations in Antibiotics, Laboratory Medicine (Lorian Ed., 5 Ed. (2005)) p. 365-440, как для стандартных тестов микроразведений в бульоне, но в комбинации со средствами.
Концентрированные растворы готовили и серийно разводили в бульоне Мюллера-Хинтона со стандартизированным содержанием катионов при концентрациях, в четыре раза превышающих необходимые концентрации, за исключением цефтазидима-авибактама, где оба средства готовили при концентрациях, в восемь раз превышающих необходимые концентрации, с учетом получения антибактериальных разведений. На протяжении всего исследования использовали конечную концентрацию авибактама 4 мг/л. Антибактериальные средства комбинировали в микротитрационных планшетах, используя автоматизированную рабочую станцию дозирования жидкостей Evolution III.
max
max
В случае грамотрицательных изолятов против ванкомицина и линезолида МИК одного цефтазидима и цефтазидима-авибактама сравнивали с МИК в присутствии C и 0,5×C ванкомицина (Baxter Healthcare Corp., 2008) и линезолида (MacGowan, Pharmacokinetics and Pharmacodynamic Profile of Linezolid in Healthy Volunteers and Patients with Gram-Positive Infections, JAC, 51 (Sup S2):ii17-1125 (2003)).
max
max
В случае грамположительных изолятов против колистина МИК одного цефтазидима и цефтазидима-авибактама сравнивали с МИК в присутствии C и 0,5×C колистина, как описано в Couet et.al, Clinical Microbiology and Infection, Colistin Pharmacokinetics: the Fog is Lifting, CMI 18:30-39 (2011).
Планшеты серийных разведений инокулировали и инкубировали в соответствии с руководствами CLSI (2012b) при 35±2°С в атмосфере окружающей среды в течение 16-20 ч. Значения МИК регистрировали на следующие сутки как самую низкую концентрацию или комбинацию концентраций, необходимых для ингибирования всего видимого роста.
На основании данных МИК вычисляли FICI для каждого серийного разведения согласно способу Meletiadis et al., Defining Fractional Inhibitory Concentration Index Cutoffs for Additive Interactions Based on Self-Drug Additive Combinations, Monte Carlo Simulation Analysis and in vitro-in vivo Correlation Data for Antifungal Drug Combinations Against Aspergillus fumigatus, AAC 54:602-09 (2010). Каждая лунка, соответствующая МИК, имела FICI, вычисленный по следующей формуле:
A
B
A/
A
B/
B
FICI=FIC+FIC=(CMIC)+(CMIC),
A
B
A
B
где MIC представляет собой МИК одного противомикробного средства комбинации, и MIC представляет собой МИК цефтазидима или цефтазидима-авибактама по отдельности. C представляет собой концентрацию лекарственного средства комбинации в комбинации, и C представляет собой концентрацию цефтазидима или цефтазидима-авибактама в комбинации.
Поскольку каждое серийное разведение дает ряд значений FICI, из всех значений вычисляют арифметическое среднее с получением среднего FICI для двух средств, комбинированных против одного изолята. Средние значения FICI интерпретировали на основании следующих критериев, приведенных Odds (2003), которые в настоящее время представляют собой критерии, принятые большинством журналов:
Не более 0,5
Синергизм
0,51-4
Индифферентность
более 4
Антагонизм.
Широкий диапазон FICI для интерпретации индифферентных взаимодействий является следствием собственной вариабельности результатов МИК в схемах двойного разведения (Pillai et al. 2005). Авторы Meletiadis et al. (2010) предполагают, что значение FICI более 2 следует интерпретировать как антагонистический, но такие интерпретации следует обрабатывать с осторожностью вследствие вариабельности этих значений.
Результаты
Суммарные данные МИК представлены в таблице 3. Суммарные данные среднего FICI представлены в таблице 4. Отношения МИК цефтазидим/цефтазидим-авибактам отдельно и в комбинации, где вычисления FICI невозможны, представлены в таблице 5.
Цефтазидим
Диапазон среднего FICI для цефтазидима, объединенного со вторым средством, для всех антибактериальных средств, где он был вычислен, составлял от 0,64 до 1,99.
Во всех комбинациях с цефтазидимом не было ни одного случая среднего FICI более 2.
max
max
max
max
Где C и 0,5×C ванкомицина и линезолида комбинировали с цефтазидимом против грамотрицательных изолятов, МИК цефтазидима отдельно и в комбинации оставалась в пределах одного двойного разведения во всех случаях. Аналогично, где C и 0,5×C колистина комбинировали с цефтазидимом против грамположительных изолятов, МИК цефтазидима отдельно и в комбинации оставалась в пределах одного двойного разведения во всех случаях.
Цефтазидим-авибактам
Средний диапазон FICI для цефтазидима-авибактама в комбинации со всеми антибактериальными средствами составлял от 0,72 до 2,13.
Цефтазидим-авибактам в комбинации с колистином против K. pneumoniae 012 давал средний FICI 2,13. Данный пример был единственным примером среднего FICI более 2 для всех комбинаций с цефтазидимом-авибактамом.
max
max
max
max
max
Где C и 0,5×C ванкомицина и линезолида комбинировали с цефтазидимом-авибактамом против грамотрицательных изолятов, МИК цефтазидима-авибактама отдельно и в комбинации оставалась в пределах одного двойного разведения во всех случаях, за исключением одного. В данном случае (Е. coli 08) МИК цефтазидима-авибактама снизилась с 0,12 мг/л до 0,03 мг/л при нахождении в комбинации с C ванкомицина. Где C и 0,5×C колистина комбинировали с цефтазидимом-авибактамом против грамположительных изолятов, МИК цефтазидима-авибактама отдельно и в комбинации оставалась в пределах одного двойного разведения во всех случаях.
ПРИМЕР 3. Проникновение CAZ-AVI в ELF
90
Для описания легочного распределения цефтазидима-авибактама у инфицированных и неинфицированных мышей были проведены фармакокинетические исследования. Затем были предприняты исследования эффективности цефтазидима и цефтазидима-авибактама против Pseudomonas aeruginosa с использованием модели легочной инфекции на фоне нейтропении. Между инфицированными и неинфицированными мышами не наблюдали фармакокинетических различий в сыворотке и ELF. При использовании сывороточных доз цефтазидима 2000 мг и авибактама 500 мг в виде 2-часовой инфузии, моделированных для человека, максимальная активность была отмечена против изолятов с МИК 32 мкг/мл, где МИК была меньше fT ELF и составляла не менее 19% для верхнего 95% доверительного интервала. С учетом МИК для цефтазидима-авибактама, составляющей 8 мкг/мл, имеется небольшое число изолятов с более высокой МИК, и еще меньшее число изолятов, способных расти в модели легочной инфекции мышей. Были проведены прямые исследования fT>МИК в ELF цефтазидима как такового, и показана активность против МИК 32 мкг/мл, где fT>МИК в ELF составлял 12%.
Модель легочной инфекции на фоне нейтропении
7
Свободных от патогенов самок мышей линии ICR массой приблизительно 25 г приобретали в Harlan Sprague Dawley, Inc. (Indianapolis, IN) и использовали в данных экспериментах. Животных держали и использовали в соответствии с рекомендациями Национального научно-исследовательского совета и предоставляли свободный доступ к корму и воде. Нейтропению у мышей создавали путем интраперитонеальных инъекций 100 и 250 мг/кг циклофосфамида (Цитоксан; Bristol-Myers Squibb, Princeton, NJ), вводимых за одни и за четверо суток до инокуляции, соответственно. За трое суток до инокуляции мышам также вводили однократную интраперитонеальную инъекцию 5 мг/кг уранила нитрата. В результате этого получали предсказуемую степень нарушения функции почек, чтобы замедлить клиренс лекарственного средства. За два часа до инициации противомикробной терапии мышам проводили легкую анестезию с использованием изофлурана (2,5% об./об. в 100% кислородном носителе) до снижения частоты дыхания при визуальном осмотре. Пневмонию индуцировали путем инстилляции 0,05 мл 10колониеобразующих единиц (KOE) инокулума тестируемого изолята, суспендированного в 3% муцине в нормальном физиологическом растворе. Под анестезией, мышам доставляли инокулум в полость рта животного, блокируя ноздри и удерживая мышь в вертикальном положении. Аспирация бактерий в легкие происходила, когда животные начинали самопроизвольно вдыхать. После предоставления возможности полного восстановления от анестезии в камере, обогащенной кислородом, инокулированных мышей рандомизировали в контрольные группы (0 ч и 24 ч) и группы обработки (CAZ и CAZ-AVI).
Характеризация концентраций цефтазидима-авибактама в жидкости эпителиальной выстилки (ELF)
В данных исследованиях авторы изобретения использовали определенный ранее режим дозирования, описанный выше. У инфицированных мышей были предприняты подтверждающие фармакокинетические исследования в сыворотке. Для этих исследований инфицированных мышей с нейтропенией дозировали в соответствии с рассчитанным выше режимом, и группы из шести мышей подвергали эвтаназии в разные моменты времени на протяжении 24-часового периода для подтверждения воздействий на мишень. Кровь собирали посредством пункции сердца, и образцы сыворотки хранили при -80°С до анализа.
Для описания концентрации в жидкости эпителиальной выстилки у инфицированных мышей были предприняты фармакокинетические исследования. Для этих исследований инфицированных мышей с нейтропенией дозировали в соответствии с рассчитанным выше режимом, и группы из шести мышей подвергали эвтаназии в различные моменты времени на протяжении третьего периода дозирования (то есть 16-24 ч). Сразу после эвтаназии собирали образцы сыворотки и бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ), как описано выше. Образцы сыворотки и БАЛ хранили при -80°С до анализа. Используя профиль концентрация БАЛ - время, вычисляли fT>МИК в ELF, включая верхний 95% доверительный интервал.
Характеризация концентраций цефтазидима в жидкости эпителиальной выстилки (ELF)
Авторы изобретения использовали у мышей определенный ранее режим дозирования, моделирующий сывороточный fT>МИК, наблюдаемый у человека, получающего цефтазидим 2000 мг каждые 8 часов в виде 2-часовой инфузии (8). У инфицированных мышей были предприняты подтверждающие фармакокинетические исследования, и проведены фармакодинамические анализы и оценка fT>МИК в ELF на основании полученного в результате профиля концентрация-время. Для этих исследований инфицированных мышей с нейтропенией дозировали в соответствии с рассчитанным выше режимом, и группы из шести мышей подвергали эвтаназии в разные моменты времени на протяжении третьего периода дозирования (то есть 16-24 ч) для подтверждения воздействий на мишень.
Для описания концентраций в жидкости эпителиальной выстилки у инфицированных мышей были предприняты фармакокинетические исследования. Для этих исследований инфицированных мышей с нейтропенией дозировали рассчитанным выше режимом, и группы из шести мышей подвергали эвтаназии во множественные моменты времени на протяжении третьего периода дозирования (то есть 16-24 ч) Сразу после эвтаназии собирали образцы сыворотки и бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ), как описано выше. Образцы сыворотки и БАЛ хранили при -80°С до анализа. Используя профиль концентрация БАЛ - время, вычисляли fT>МИК в ELF, включая верхний 95% доверительный интервал.
Определение режима дозирования цефтазидима для прямых исследований fT>МИК в ELF
90
В мониторинговых исследованиях наблюдали, что МИК для цефтазидима-авибактама против P. aeruginosa составляет 8 мкг/мл (10-12). С учетом этого существует небольшое число изолятов с более высокими значениями МИК, и число изолятов, которые росли бы в модели легочной инфекции мыши, является даже меньшим. В предшествующей литературе также обнаружено, что целевые значения эффективности fT>МИК в крови, выведенные для цефтазидима-авибактама против P. aeruginosa, хорошо согласовывались с монотерапией цефтазидима, а также других цефалоспоринов. С учетом того, что относительные значения МИК для цефтазидима легко превышают или равны 32 мкг/мл, авторы изобретения планировали использовать адаптированный для человека режим цефтазидима, описанный ранее, чтобы обеспечить более глубокое понимание фармакодинамического разрыва между эффективностью и ростом бактерий. Во время экспериментов наблюдали, что fT>МИК в ELF был значительно выше, чем ожидали, и получили fT>МИК в ELF, который не дал возможность авторам изобретения дифференцировать необходимый fT>МИК для эффективности. Как таковые, эти исследования проводили для разработки режима у мышей, который привел в результате к относительно низкому fT>МИК в ELF, таким образом, чтобы авторы изобретения могли наблюдать утрату эффективности в модели легочной инфекции. Дозы предшествующего адаптированного для человека режима, описанного выше, были уменьшены на протяжении всего периода дозирования, и проведены дополнительные фармакокинетические исследования. В этих исследованиях мышей дозировали режимом цефтазидима в течение периода 24 ч, и взятие образцов происходило в течение последнего из трех интервалов (то есть 16-24 ч). Мышей подвергали эвтаназии, и образцы сыворотки и БАЛ собирали, как описано выше, в заранее определенные моменты времени.
Эффективность in vivo: режим цефтазидим-авибактам
2
10
10
Для каждого из 28 изолятов P. aeruginosa группам мышей вводили режимы цефтазидим-авибактам, начиная через два часа после инициации инфекции. Все дозы вводили в виде подкожных инъекций 0,2 мл, и они состояли из трех 8-часовых интервалов дозирования (то есть 24 часа). Дополнительной группе мышей, служащих в качестве контрольных животных, вводили нормальный физиологический раствор в таком же объеме, таким же путем и с такой же частотой, как и режим обработки. Легкие от всех животных собирали через 24 часа после инициации терапии; мышей, которые не смогли выжить в течение 24 часов, собирали в момент экспирации. Процедуру сбора для всех мышей исследования начинали с эвтаназии под действием CO с последующей цервикальной дислокацией. После умерщвления легкие извлекали и индивидуально гомогенизировали в нормальном физиологическом растворе. Серийные разведения гомогената легкого высевали на триптиказо-соевый агар, содержащий 5% овечью кровь, для определения КОЕ. В дополнение к вышеуказанным группам обработки и контроля собирали другую группу из 6 инфицированных необработанных мышей в начале дозирования, и она служила в качестве контроля при 0 ч. Эффективность, обозначенную как изменение плотности бактерий, вычисляли как изменение в log бактериальных КОЕ, полученных для обработанных мышей после 24 ч по сравнению с log исходных КОЕ, наблюдаемых у контрольных животных при 0 ч. Развитие резистентности также тестировали путем высевания прямого инокулума гомогената на чашки, содержащие 32-4 мкг/мл цефтазидима-авибактама.
Эффективность in vivo: режим цефтазидима
10
10
Девять изолятов P. aeruginosa тестировали по сравнению с режимом цефтазидима, описанным ранее (8). Группам мышей вводили цефтазидим в соответствии с указанным режимом, начиная с двух часов после инициации инфекции. Все дозы вводили в виде подкожных инъекций 0,2 мл, и они состояли из трех 8-часовых интервалов дозирования (то есть 24 часа). Дополнительной группе мышей, служащих в качестве контрольных животных, вводили нормальный физиологический раствор в таком же объеме, таким же путем и с такой же частотой, как и режим обработки. Сбор и обработку легких от каждого животного выполняли, как описано выше, Эффективность, обозначенную как изменение плотности бактерий, вычисляли как изменение в log бактериальных КОЕ, полученных для обработанных мышей после 24 ч по сравнению с log исходных КОЕ, наблюдаемых у контрольных животных при 0 ч.
Эффективность in vivo: прямые исследования fT>МИК в ELF для цефтазидима
2
10
10
Для данных исследований оценивали 9 изолятов P. aeruginosa по сравнению с режимом CAZ у мышей, у которых получили определенный fT>МИК в ELF. Дозы инициировали через 2 часа после инокуляции тестируемых организмов, и все дозы вводили в виде подкожных инъекций 0,2 мл, и они состояли из трех 8-часовых интервалов дозирования (то есть 24 часа). Дополнительной группе мышей, служащих в качестве контрольных животных, вводили нормальный физиологический раствор в таком же объеме, таким же путем и с такой же частотой, как и режим обработки. Процедуру сбора для всех мышей исследования начинали с эвтаназии под действием CO с последующей цервикальной дислокацией. После умерщвления легкие извлекали и индивидуально гомогенизировали в нормальном физиологическом растворе. Серийные разведения гомогената легкого высевали на триптиказо-соевый агар, содержащий 5% овечью кровь, для определения КОЕ. В дополнение к вышеуказанным группам обработки и контроля собирали другую группу из 6 инфицированных необработанных мышей в начале дозирования, и она служила в качестве контроля при 0 ч. Эффективность, обозначенную как изменение плотности бактерий, вычисляли как изменение в log бактериальных КОЕ, полученных для обработанных мышей после 24 ч по сравнению с log исходных КОЕ, наблюдаемых у контрольных животных при 0 ч.
Антибактериальные средства:
Имеющийся в продаже цефтазидим (Fortaz, Lot: L716, GlaxoSmithKline Research Triangle Park, NC, USA) был получен из больничной аптеки Хартфорда и использован для всех исследований in vivo. Авибактам аналитической степени чистоты был получен фирмой AstraZeneca Pharmaceuticals (Waltham, MA, USA). Клинические флаконы цефтазидима восстанавливали, как описано в инструкции по применению, и разводили соответствующим образом до достижения желаемых концентраций; порошки аналитического авибактама взвешивали в количестве, достаточном для достижения необходимых концентраций, и восстанавливали непосредственно перед применением.
Результаты
Бактериальные изоляты
Значения МИК цефтазидима и цефтазидима-авибактама для 28 изолятов, включенных в исследование эффективности, представлены в таблице 6.
Определение состояния инфекции хозяина на фармакокинетических профилях
Профили концентрация-время свободного лекарственного средства в сыворотке и в ELF, определенные in vivo для цефтазидима-авибактама у инфицированных и неинфицированных мышей, представлены на фиг. 1 и фиг. 2. Коэффициенты проникновения для инфицированных и неинфицированных мышей были сходными друг с другом, как описано в таблице 7. Кроме того, расчетный фармакодинамический принцип fT>МИК был сравним между инфицированными и неинфицированными мышами (таблица 8).
Характеризация концентраций цефтазидима-авибактама в жидкости эпителиальной выстилки (ELF)
Профили свободного лекарственного средства в сыворотке, определенные in vivo для цефтазидима-авибактама, представлены на фиг. 3. На основании этих фигур ясно, что профили воздействия в сыворотке мыши подобны наблюдаемым у людей, и важно, что все значения fT>МИК в сыворотке, достигнутые для данных режимов, на протяжении всего диапазона протестированных значений МИК являются сравнимыми. Концентрации в ELF на протяжении третьего интервала дозирования представлены на фиг. 4. На основании этих данных значения fT>МИК определяли против диапазона МИК. Средние значения и верхний 95% доверительный интервал описаны на фиг. 5.
Характеризация концентраций цефтазидима в жидкости эпителиальной выстилки (ELF)
Профили свободного лекарственного средства в сыворотке, определенные in vivo для цефтазидима, представлены на фиг. 8. Во время проведения исследований было определено, что данный режим не обеспечивает достаточный диапазон fT>МИК внутри ELF, чтобы наблюдать включение эффективности. Как таковые, данные эффективности, описанные и изображенные в таблице 9 и на фиг. 7, не использовали для каких-либо фармакодинамических определений.
Определение режима дозирования для прямых исследований fT>МИК ELF цефтазидима
Фармакокинетический профиль свободного лекарственного средства, определенный in vivo для одного цефтазидима, представлен на фиг. 8. Кроме того, концентрации в ELF в течение третьего интервала дозирования для вышеуказанного режима также представлены на фиг. 8. Для этих данных значения fT>МИК определяли против диапазона МИК. Средние значения и верхний 95% доверительный интервал описаны на фиг. 9.
Эффективность in vivo: исследования цефтазидима-авибактама, моделированные для сыворотки человека
10
10
Исследования проводили на животных с нейтропенией. Соответствующие плотности бактерий у контрольных мышей при инициации дозирования составляли 5,98±0,44 log КОЕ, возрастая до 9,13±0,80 logКОЕ через 24 часа. Результаты исследований на фоне нейтропении представлены в таблице 10 и на фиг. 5. В отношении коллекции P. aeruginosa активность наблюдали для цефтазидима-авибактама по сравнению с изолятами с МИК 32 мкг/мл и менее, за исключением одного изолята при МИК 16 мкг/мл. Активность не наблюдали в отношении единственного изолята с МИК 64 мкг/мл. После высева прямого гомогената на чашки, содержащие лекарственное средство, рост не наблюдали, что означает отсутствие развития настоящей устойчивости.
Эффективность in vivo: Прямые исследования fT>МИК цефтазидима в ELF
10
10
Результаты прямых исследований fT>МИК в ELF представлены в таблице 11 и на фиг. 9. Исследования проводили у животных с нейтропенией. Репрезентативные плотности бактерий у контрольных мышей при инициации дозирования составляли 5,89±0,30, и log КОЕ возрастал до 8,75±0,93 log КОЕ через 24 часа. Изоляты были выбраны на основании МИК цефтазидима в диапазоне от 32 до 128 мкг/мл. Активность наблюдали в отношении изолятов со значениями МИК 32 мкг/мл. Эффективность была варьирующей среди изолятов с МИК 64 мкг/мл; изоляты с МИК от 128 мкг/мл показали от небольшой активности до отсутствия активности при использовании режима монотерапии цефтазидима.
Вывод
В пределах модели легочной инфекции мышей комбинация цефтазидима-авибактама создает значительные концентрации внутри легкого независимо от иммунного статуса хозяина. Используя определенный ранее режим цефтазидима-авибактама, наблюдали эффективность в отношении изолятов с МИК не более 32 мкг/мл, где fT>МИК в ELF составляет не менее 19%. С учетом этих наблюдений необходимое значение fT>МИК внутри легкого может быть меньшим, чем считалось ранее для цефалоспоринов, приблизительно 60%. Несомненно, где нет заметного значения fT>МИК в ELF, при МИК 64 мкг/мл для комбинации, цефтазидим-авибактам не дает эффективности. Результаты прямого исследования fT>МИК цефтазидима в ELF также демонстрируют, что это может быть верно при активности, наблюдаемой против МИК 32 мкг/мл, где fT>МИК в ELF составляет 12%, и от варьирующей активности до отсутствия активности при МИК 64 и 128 мкг/мл.
ПРИМЕР 4: Модель инфекции бедра на фоне нейтропении
6
max
10
T
Т
Т
T
T
T
T
T
Мышей линии CD-1 с нейтропений инфицировали в бедро приблизительно 10 КОЕ штаммов P. aeruginosa, продуцирующих β-лактамазу. Обработку начинали через 2 ч одним цефтазидимом (q2h варьирующими дозами) в течение 24 ч, и КОЕ определяли в бедре, чтоб определить отношение ответа на воздействие. Исследования фракционирования полной дозы авибактама проводили для 2 штаммов (МИК цефтазидима 32 и 64 мг/л). Ответ на воздействие авибактама q2h определяли для других 6 штаммов Р. aeruginosa (значения МИК цефтазидима 64-128 мг/л). Модель E соответствовала дозе и индексу фармакокинетика/фармакодинамика (PK/PD) (PDI) ответов, чтобы определить значения PDI одного цефтазидима и в комбинации с авибактамом, приводящие к статическому эффекту, 1- и 2-log ингибирования. Для авибактама вычисляли % времени интервала дозирования выше виртуальной МИК in vivo (пороговые концентрации, C) % fT>С (С 0,25, 1 и 4 мг/л). Статический % fT>МИК цефтазидима для монотерапии составлял от 0 до 38%, где для некоторых штаммов требовались более низкие значения % fT>МИК. Авибактам снижал статический % fT>МИК цефтазидима для всех штаммов. В исследования фракционирования дозы лучшую корреляцию PDI для авибактама наблюдали для % fT>C 1 мг/л. При C 1 мг/л требовался % fT>C 30,2-74,1. Для других 6 штаммов средний % fT>C 1 мг/л составлял 36,3% (14,1-62,5). Оценки, требующиеся для статического эффекта, частично зависели от дозы цефтазидима (более низкое значение требовалось, если доза цефтазидима была более высокой). Действие авибактама, прежде всего, зависело от времени выше порогового % fT>C 1 мг/л, при среднем значении 36,3% при введении одновременно с цефтазидимом. Относительно более высокие воздействия требовались при более низких дозах цефтазидима.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Антибактериальные средства
Цефтазидим (CAZ)
Поставляется фирмой AstraZeneca (в настоящее время ликвидированная GSK)
№ партии: G263770,
Срок годности: до 05 декабря 2012
Дата изготовления: 6 декабря 2010
№ CAS: 78439-06-2
Эффективность: 77,2%
Авибактам
AstraZeneca (в настоящее время ликвидированная Dr Reddy)
№ партии: AFCH005151 (07113Р028), аналитический номер: A1002CQ055
Срок годности: до марта 2013
Эффективность: 91,7%
Штаммы бактерий и тестирование чувствительности:
Семь хорошо охарактеризованных цефтазидим-устойчивых штаммов Pseudomonas aeruginosa, полученных из ряда клинически релевантных источников, использовали в экспериментах, как показано в таблице 1. Значения МИК были взяты из более раннего исследования методом микроразведения с использованием серийных разведений in vitro (Berkhout & Mouton 2013 CAZ-AVI-M1-061), и были определены путем микроразведений согласно руководствам Международного классификатора стандартов (МКС 2006). Данный способ совместим с CLSI.
Животные
В экспериментах использовали самок аутбредных мышей линии CD-1 (Charles River, Netherlands) в возрасте от 4 до 5 недель, массой от 20 до 25 г. Гранулоцитопению индуцировали двумя дозами циклофосфамида подкожно (s.c.): одна за четверо суток (150 мг/кг) и одна за сутки (100 мг/кг) до эксперимента по инфекции.
Животных держали в стандартных условиях при свободном доступе к питью и корму и осматривали один раз в сутки, и после подавления иммунитета 2-3 раза в сутки. Исследования на животных проводили в соответствии с рекомендациями Европейского комитета (Directive 86/609/ЕЕС, 24 November 1986), и все операции на животных были одобрены Комитетом по защите прав животных университета Radboud (RU-DEC 2012-003).
Инфекция
5
6
2
4
2
2
4
10
Мышей с нейтропенией инфицировали 2 штаммами P. aeruginosa на животное, одним в левое и одним в правое бедро. Внутримышечно инокулировали 0,05 мл бактериальной суспензии, состоящей приблизительно из 10-10 бактерий. Обработку возрастающими дозами цефтазидима или физиологическим раствором (контроль), где каждая доза составляла 0,1 мл, вводимые подкожно, начинали при t=0 ч, через 2 часа после инициации инфекции, режимом дозирования q2h, которую продолжали в течение периода 24 ч. Все режимы дозирования выполняли по меньшей мере у двух животных. При t=0 ч 2 мышей гуманно умерщвляли для определения исходного инокулума непосредственно перед обработкой. Всех других животных умерщвляли при t=24 ч, если состояние здоровья животных не указывало на необходимость более ранней терминации, следуя нормам защиты прав животных. Бедра извлекали и переносили в предварительно охлажденную полимерную пробирку на 10 мл (Transport Tube, Omnilabo, NL), содержащую 2 мл фосфатно-солевого буферного раствора (ФСБ; NaCl 8,00 г/л, NaHPO * 2HO 1,44 г/л, KHPO 0,26 г/л, pH 7,2-7,4). Затем бедра измельчали, используя Ultra-Turrax (IKA Labortechnik, Germany). Готовили серию десятикратных разведений и высевали по 3×10 мкл (Chromagar, Biomerieux, NL) на разведение. На следующие сутки колонии подсчитывали, и вычисляли число КОЕ на бедро. Затем действие лекарственного средства определяли как разность между значениями log[КОЕ/бедро] при t=24 ч и t=0 ч (среднее значение 2 мышей), выраженную как "dКОЕ ".
Измерение концентрации антибиотика
Кровь отделяли от плазмы, используя центрифугу с охлаждением. Образцы делили и хранили при -80°С. Концентрации цефтазидима и авибактама были определены группой по изучению метаболизма и фармакокинетики лекарственных средств (Drug Metabolism and Pharmacokinetics group) в AstraZeneca (Waltham, MA) при нижнем пределе количественного определения 1,5 нг/мл для цефтазидима и 1,8 нг/мл для авибактама. Связывание белка составляло 10% для цефтазидима и 8% для авибактама, как определяли в камере для равновесного диализа и анализировали с помощью жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией (ЖХ-МС)/масс-спектрометрии (МС).
Оценка и валидация схем комбинированного дозирования
10
10
max
T
T
T
T
nd
Отношение воздействие-ответ авибактама у мышей с нейтропенией с экспериментальной инфекцией бедра определяли в условиях обработки фиксированным режимом дозирования цефтазидима с получением в результате увеличения КОЕ от 1 до 2 log по сравнению с исходным инокулумом конкретного штамма после 24 ч обработки цефтазидимом. Данный режим был выбран в связи с чувствительностью к изменениям в действиях авибактама. Вводимое количество авибактама варьировало по частоте и дозе. Воздействия цефтазидима и авибактама определяли, используя программу MicLab 2.36 (Medimatics, Maastricht, The Netherlands) с использованием оценок фармакокинетических параметров, полученных из фармакокинетических исследований. При моделированиях связывания белка использовали 10% для цефтазидима и 8% для авибактама. Действие лекарственного средства определяли как разность между значениями log [КОЕ/бедро] при t=24 ч и t=0 ч (среднее значение 2 мышей), выраженную как dКОЕ. Концентрации свободного лекарственного средства использовали во всех вычислениях. Модель E (или линейной регрессии) соответствовала дозе и индексу PK/PD (PDI) ответов для определения значений PDI одного цефтазидима и в комбинации с авибактамом, приводящих в результате к статическому или частично специфичному эффекту log ингибирования. Для авибактама % fT>C, % времени интервала дозирования выше пороговой концентрации C вычисляли для C 0,25, 1 и 4 мг/л. Значения C были выбраны на основании активности авибактама in vitro, где 4 мг/л использовали при тестировании чувствительности, но более низкие концентрации также активны, как определено в исследованиях методом микроразведений с использованием серийных разведений in vitro и в половолоконной модели с Enterobacteriaceae (Nichols W, Levasseur P, Li J, Das S. 2012. A threshold concentration avibactam (AVI) during the pharmacokinetic decline phase, below which β-lactamase inhibition in Enterobacteriaceae becomes ineffective. Oral presentation at the 52 Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy, San Francisco, CA. Abstract #A1760).
Штаммы Pseudomonas aeruginosa, используемые в экспериментах, были отобраны на основании значений МИК in vitro и результатов серийных микроразведений in vitro. CAZ = цефтазидим, CAZ-AVI = комбинация цефтазидима и авибактама, *МИК CAZ-AVI определяли при 4 мг/л авибактама.
Таблица 13: Схема экспериментов по фракционированию дозы
10
Пример схемы фракционирования доз для обработки самок мышей CD-1 с нейтропенией комбинированными режимами цефтазидима и авибактама. Каждая группа состояла из 2 мышей и получала фиксированную дозу цефтазидима каждые 2 часа на основе 2 log увеличения по сравнению с исходным инокулумом и авибактама, как изображено на схеме.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Как представлено в таблице 12, статический показатель % fT>МИК цефтазидима во время монотерапии составлял от 0 до 38%. Для наиболее резистентных штаммов, требующих более низких значений % fT>МИК, эффект невозможно было наблюдать. Это указывает на то, что меньшее значение % fT>МИК необходимых для некоторых высоко резистентных штаммов. Авибактам снижал статический показатель % fT>МИК цефтазидима для всех штаммов.
max
Т
Т
T
Т
Т
T
Схема исследований фракционирования полной дозы представлена в таблице 13. На фиг. 10 показаны результаты двух штаммов, подвергнутых исследованию фракционирования полной дозы авибактама. Хотя каждый из показателей, C, AUC/МИК и доза, показали некоторую корреляцию, визуальный просмотр фигур приводит к выводу, что показатель % fT>С является несколько лучшим предсказателем, но при этом, по-видимому, существует значительная вариация. Это указывает на то, что % fT>С является не единственным фактором, определяющим результат в данных условиях. На фиг. показан % fT>C для трех концентраций С. По-видимому, % fT>С 1 мг/л является несколько лучшим предсказателем, чем 0,25 мг/л и 4 мг/л. При концентрации 1 мг/л для подтверждения бактериостатического действия был необходим показатель % fT>C 30,2 (штамм 7) или 74,1 (штамм 18).
Т
T
Дозы, требующиеся для достижения статического действия при варьирующих дозах авибактама и при фиксированном режиме дозирования цефтазидима, определяли для 6 штаммов (фиг. 11). На основании этих результатов был определен % fT>С 1 мг/л для каждого штамма. Среднее значение % fT>C составляло 36,3% (14,1-62,5) (таблица 14). Оценки, требующиеся для статического действия, отчасти зависели от дозы цефтазидима (более низкое значение требовалось, если доза цефтазидима была относительно более высокой по отношению к МИК штамма).
В таблице 15 показаны результаты анализа нелинейной регрессии для 6 штаммов P. aeruginosa. В некоторых случаях оценки проявляют достоверную стандартную ошибку.
ПРИМЕР 5: Фармакодинамика цефтазидима и авибактама у самок мышей CD-1 с нейтропенией и с экспериментальной пневмонией
6
10
max
T
Т
Т
Мышей CD-1 с нейтропенией инфицировали приблизительно 10 КОЕ в легкое путем инстилляции через ноздри при легкой анестезии. Обработку начинали через 2 ч одним цефтазидимом (q2h при варьирующих дозах) в течение 24 ч, и определяли КОЕ в легком, чтобы определить отношение воздействие - ответ. Авибактам вводили q2h или q8h для двух штаммов с МИК для цефтазидима, составляющей 32 и 128 мг/л соответственно, в двукратно возрастающих дозах при воздействиях цефтазидима, которые в экспериментах по монотерапии цефтазидимом обладали максимальными воздействиями, допускающими рост 2 log. Исследования фракционирования полной дозы авибактама проводили для 2 штаммов при двух различных уровнях дозы цефтазидима; кроме того, эффективность авибактама q2h определяли для 2 других штаммов. Модель E соответствовала дозе и ответам индекса PK/PD (PDI) для определения значений PDI одного цефтазидима и в комбинации с авибактамом, приводящих в результате к статическому действию, 1- и 2-log ингибированию. Для авибактама вычисляли % времени интервала дозирования выше виртуальной пороговой концентрации in vivo, C, % fT>С (С 0,25, 1 и 4 мг/л).
2
T
T
T
Отношения воздействие-ответ для авибактама (R 0,54-0,86) показали, что доза q2h была более эффективной, чем q8h, снижая суточную дозу на коэффициенты 2,7 и 10,1 для 2 штаммов для получения статического действия комбинации. Это соответствует среднему значению % fT>C 1 мг/л 20,1 (диапазон 16,1-23,5). В исследовании фракционирования дозы лучшую корреляцию PDI для авибактама наблюдали для % fT>C 1 мг/л. Оценки воздействия авибактама, необходимые для статического действия, отчасти зависели от дозы цефтазидима (более низкое значение требовалось, если доза цефтазидима была выше). Для двух контрольных штаммов оценки % fT>C 1 мг/л составляли 22,4 и 21,6%.
T
В заключение, действие авибактама зависело от частоты дозы; сниженное действие наблюдали при сниженной частоте. Средний индекс PK/PD, согласованный с действием, представлял собой время выше порога C.
Т
Для большинства штаммов % fT>С 1 мг/л для статического действия составлял 16 и 25%.
T
T
T
T
T
T
Чтобы определить минимальную действующую концентрацию авибактама, вводили новый фармакодинамический индекс на основании пороговой концентрации C. Данный параметр представляет собой пороговую концентрацию авибактама, приводящую в результате к достоверному действию in vivo. Следовательно, воздействие авибактама, необходимое для фармакодинамических эффектов, может быть выражено с использованием данного параметра. Таким образом, воздействие авибактама выражают в виде фармакодинамического индекса % fT>C, аналогичного % fT>МИК β-лактама, в данном исследовании цефтазидима. Подобно цефтазидиму, оценка % fT>C зависит от самой C. Но, если МИК β-лактама обычно известна из данных in vitro, C неизвестна. В экспериментах, представленных в данном изобретении, использовали тестируемые значения C: 0,25, 1 и 4 мг/л в целях эмпирического подбора оптимального значения. Теоретическое значение в настоящее время неизвестно.
В данном исследовании модель мыши с легочной инфекцией на фоне нейтропении использовали для определения отношения воздействие-ответ авибактама при фиксированной частоте дозирования цефтазидима каждые 2 ч для P. aeruginosa путем сравнения различных режимов дозирования авибактама.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Антибактериальные средства
Цефтазидим (CAZ)
поставляется AstraZeneca (бывшая GSK)
№ партии: G263770,
Срок годности: 05 декабря 2012
Дата изготовления: 6 декабря 2010
№ CAS: 78439-06-2
Эффективность: 77,2%
Авибактам
AstraZeneca (бывшая Dr Reddy)
№ партии: AFCH005151 (07113Р028), аналитический номер: A1002CQ055
Срок годности: март 2013
Эффективность: 91,7%
Бактериальные штаммы и тестирование чувствительности
Семь хорошо охарактеризованных цефтазидим-резистентных штаммов Pseudomonas aeruginosa, полученных из ряда клинических источников, использовали в экспериментах, как показано в Ошибка! Источник ссылки не найден. Значения МИК были определены в более раннем исследовании методом микроразведения с использованием серийных разведений in vitro (AstraZeneca study report # CAZ-AVI-M1-061), и были определены путем микроразведений согласно руководствам МКС (МКС 2006). Данный способ совместим с CLSI.
Животные
В экспериментах использовали самок аутбредных мышей линии CD-1 (Charles River, Netherlands) в возрасте от 4 до 5 недель, массой от 20 до 25 г. Гранулоцитопению индуцировали двумя дозами циклофосфамида подкожно (s.c.): одна за четверо суток (150 мг/кг) и одна за сутки (100 мг/кг) до эксперимента по инфекции.
Животных держали в стандартных условиях при свободном доступе к питью и корму и осматривали один раз в сутки, и после подавления иммунитета 2-3 раза в сутки. Исследования на животных проводили в соответствии с рекомендациями Европейского комитета (Directive 86/609/ЕЕС, 24 November 1986), и все операции на животных были одобрены Комитетом по защите прав животных университета Radboud (RU-DEC 2012-003).
Инфекция
5
6
2
4
2
2
4
Мышей с нейтропенией инфицировали одним штаммом P. aeruginosa на животное. 0,05 мл бактериальной суспензии, состоящей приблизительно из 10-10 бактерий, инокулировали интраназально с помощью шприца при легкой анестезии изофлураном. Обработку возрастающими дозами 0,1 мл цефтазидима или физиологического раствора (контроль), вводимого подкожно, начинали через 2 часа после инициации инфекции (t=0 ч), при режиме дозирования q2h, который продолжали в течение периода 24 ч. Все режимы дозирования выполняли по меньшей мере у двух животных. При t=0 ч 2 мышей гуманно умерщвляли для определения исходного инокулума непосредственно перед обработкой. Все других животных умерщвляли при t=24 ч, если состояние здоровья животных не указывало на необходимость более ранней терминации, следуя нормам защиты прав животных. Легкие извлекали и переносили в предварительно охлажденную полимерную пробирку на 10 мл (Transport Tube, Omnilabo, NL), содержащую 2 мл фосфатно-солевого буферного раствора (ФСБ; NaCl 8,00 г/л, NaHPO * 2HO 1,44 г/л, KHPO 0,26 г/л, pH 7,2-7,4). Затем легкие измельчали, используя Ultra-Turrax (IKA Labortechnik, Germany). Готовили серию десятикратных разведений и высевали по 3×10 мкл (Chromagar, Biomerieux, NL) на разведение. На следующие сутки колонии подсчитывали, и вычисляли число КОЕ на легкое.
Анализ данных
10
10
max
Т
T
T
T
Отношение воздействие-ответ авибактама у мышей с экспериментальной пневмонией на фоне нейтропении определяли при обработке фиксированным режимом дозирования самой высокой дозой цефтазидима, которая приводила в результате к увеличению от 1- до 2-log КОЕ по сравнению с исходным инокулумом конкретного штамма после 24 ч обработки цефтазидимом. Данный режим был выбран в связи с чувствительностью к изменениям в действиях авибактама. Вводимое количество авибактама варьировало по частоте и дозе. Воздействия цефтазидима и авибактама определяли, используя программу MicLab 2.36 (Medimatics, Maastricht, The Netherlands), используя оценки фармакокинетических параметров, полученные из фармакокинетических исследований (AstraZeneca study report # CAZ-AVI-M1-065). При моделированиях связывания белка использовали 10% для цефтазидима и 8% для авибактама. Действие лекарственного средства определяли как разность между значениями log КОЕ при t=24 ч и t=0 ч (среднее значение 2 мышей), выраженную в виде dКОЕ. Во всех вычислениях использовали концентрации свободного лекарственного средства. Модель E (или линейная регрессия) соответствовала ответам на дозу и индексу PK/PD (PDI) для определения значений PDI одного цефтазидима и отдельно авибактама в комбинации с цефтазидимом. Для авибактама % fT>С, % времени интервала дозирования выше пороговой концентрации C, вычисляли для C 0,25, 1 и 4 мг/л. Значения C были выбраны на основании активности авибактама in vitro, где 4 мг/л использовали при последующем тестировании, но более низкие концентрации также активны, как определено в исследованиях in vitro методом микроразведений с использованием серийных разведений.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В таблице 11 представлены характеристики используемых штаммов и эффективность монотерапии. Статический показатель % fT>МИК цефтазидима во время монотерапии составлял от 0 до 38%. Для наиболее резистентных штаммов невозможно было наблюдать никакого эффекта. С другой стороны, оказалось, что для некоторых высоко резистентных штаммов было необходимо меньшее значение % fT>МИК. Авибактам снижал статический показатель % fT>МИК цефтазидима для всех штаммов.
2
T
max
Кривые воздействие - ответ (R 0,54-0,86) для авибактама q2h или q8h указывают на то, что режим q2h был более эффективным, чем режим q8h (фиг. 12). Суточная доза авибактама, приводящая в результате к статическому действию, когда мышей подвергали воздействию цефтазидима, была ниже для авибактама q2h, чем q8h, с коэффициентами 2,7 и 10,1 для штаммов 11 и 18, соответственно. Это соответствовало общему среднему значению % fT>C 1 мг/л для авибактама 20,1% (диапазон 16,1-23,5) (таблица 16). В таблице 17 показаны оценки параметров соответствий модели E.
max
T
T
T
T
T
На фиг. 13 показаны результаты двух штаммов, подвергнутых исследованию фракционирования полной дозы авибактама. Хотя каждый из показателей C, AUC/МИК и дозы проявлял некоторую корреляцию, визуальный осмотр фигур привел к выводу, что % fT>C был несколько лучшим предсказателем, но наблюдалась некоторая вариация. Это указывает на то, что % fT>C является не единственным фактором, определяющим результат в данных условиях. На фиг. показан % fT>C для трех концентраций C. По-видимому, % fT>C 1 мг/л является несколько лучшим предсказателем, чем 0,25 мг/л и 4 мг/л. Тем не менее, точное пороговое значение невозможно определить на основании данной фигуры. Оценки, требующиеся для статического действия, частично зависели от дозы цефтазидима (более низкое значение требовалось, если доза цефтазидима была выше).
T
10
На фиг. 14 показано отношение воздействие-ответ авибактама для четырех штаммов P. aeruginosa (7, 5, 19 и 1) при обработке различными дозами цефтазидима q2h. Два из четырех штаммов P. aeruginosa показали более высокий ответ на авибактам, чем ожидалось, как видно из 2 нижних панелей. В таблице 18 представлены оценки % fT>C 1 мг/л авибактама четырех штаммов на изменение log(КОЕ/образец ткани) = 0 или равновесие через 24 ч. Для штаммов 1 и 19, которые показали эффект лучше предсказанного, этот показатель невозможно было надежно оценить. Для двух других штаммов он составлял 21,4 и 19,4%.
10
Определение % времени концентрации свободного лекарственного средства превышает 4 мг/л (цефтазидим) и 1 мг/л (авибактам) в точке равновесия при 24 ч: то есть dlog КОЕ (Е)=0.