video: Model simulation (100 days) of an extremely low dose of pritelivir (5 mg daily), which exerts almost no effect on viral growth. The bottom left panel is a map of the human genital tract divided into 200 regions, showing the density of protective T cells within each region. The bottom right panel is the effective reproductive number within each model region: areas where the virus is rapidly eliminated are grey or black, while areas where the virus is growing are green. As the simulation progresses, large episodes eventually occur (at day 118 and 348) because large portions of the genital tract are left unprotected These episodes are represented with the red line in the upper left panel showing viral level, and regions of the map in the upper right panel with viral load. This material relates to a paper that appeared in the 3 February 2016, issue of Science Translational Medicine, published by AAAS. The paper, by J.T. Schiffer at University of Washington in Seattle, WA, and colleagues was titled, "Mathematical modeling of herpes simplex virus-2 suppression with pritelivir predicts trial outcomes." view more
Credit: J.T. Schiffer et al., <i>Science Translational Medicine</i> (2016)
数学モデルが、抗ウイルス薬の臨床試験におけるさらなる検討に適切な用量を選択するための有益なツールとなる可能性がある。研究者らは、数学モデルがヘルペス治療薬の臨床試験における結果を正確に予測でき、また治療のための最も効果的な用量を確実に特定できることを示した。このようなツールによって、患者のアウトカムを改善でき、また医薬品開発に伴う高コスト、長い期間、および高い失敗率を下げることができるであろう、と研究者らは述べている。候補治療薬は、後期の臨床試験より先に進めないことが多いが、その理由の一部は、薬物が効果を発揮するために必要となる適切な用量の選び方を、多くの場合正確に知ることができないからである。抗ウイルス薬の用量を推定する現在の方法は、一連の細胞内において薬物の抗ウイルス効果を試すというものである。しかし、in vitro試験、すなわち細胞を用いた実験では、ヒトへの感染時に生じる、ウイルスに対する複雑な免疫応答を考慮できない。より良い方法を求めてJoshua Schifferらは、ウイルス、免疫応答、そして薬物の間の相互作用を捕捉する数学モデルを考案した。研究者らは、このモデルを用いて、性器ヘルペスを引き起こす単純ヘルペスウイルス2型（HSV-2）を標的とする試験薬 pritelivirの至適用量を求めようとした。現在、pritelivirのようなヘルペス治療薬は生殖管内へのウイルスの放出を部分的に抑えるのみである。研究者らが開発したモデルは、4種類の用量でpritelivirの投与を受けた患者150例の第2相臨床試験の結果を正確に再現した。その結果、ウイルス排出を50％抑えるには、pritelivirについてその用量選択に関する既発表のin vitro試験が示唆しているよりも、高い薬物濃度が必要であったことが分かった。モデルによるシミュレーションから、より高い用量にすると、この薬物はウイルス複製を阻止するだけでなく、性器潰瘍内と、潰瘍から新規感染巣へのHSV-2の拡散を間接的に抑えることが明らかにされた。このモデルはまた、pritelivirに関する別の試験の結果を予測し、このモデルの アプローチの妥当性が検証された。研究者らは、抗ウイルス薬の第2相試験のデータを利用することで、そのモデルが後期試験における至適用量の選択に役立つことができるだろう、と述べている。
Journal
Science Translational Medicine