新型True Dose毛细管采血技术实现表柔比星化疗去中心化治疗药物监测的开发与评估

　　本刊推荐：为解决基于体表面积（BSA）的表柔比星化疗存在个体暴露变异大、传统治疗药物监测（TDM）存在静脉采样和冷链运输限制等问题，研究人员开发并评估了新型True Dose毛细管采血技术，该技术整合内标（IS）并实现即时蛋白沉淀和室温下长达14天的分析物稳定，LC-MS/MS分析显示其与静脉采样具有良好相关性（R2≥0.99），临床子研究显示毛细管与静脉样本的表柔比星/多柔比星（epi/doxo）比率差异不超过15%，支持其作为去中心化TDM的可行方法。

　　

在乳腺癌治疗领域，表柔比星（epirubicin）作为蒽环类化疗药物的核心成员，虽能有效降低乳腺癌相关死亡率约三分之一，但其疗效却深受个体暴露差异的制约。目前主流的基于体表面积（BSA）的标准化给药模式，往往忽视了患者间药物代谢与清除的差异，导致血药浓度-时间曲线下面积（AUC）存在显著波动，进而影响疗效并增加毒性风险。治疗药物监测（TDM）本可为个体化给药提供精准依据，然而传统医院中心的TDM却面临诸多现实瓶颈：依赖静脉采血、需即时处理、苛刻的冷链运输以及有限的实验室运营时间，这些都阻碍了在最佳药代动力学时间点（如给药后2.5小时或48小时）进行采样，从而限制了TDM的广泛应用。

面对这些挑战，毛细管微采样技术被视为一种极具潜力的解决方案。然而，现有的干血斑（DBS）和容积吸收微采样（VAMS）等方法又各自存在明显短板，如血细胞比容（hematocrit）依赖性变异、分析物回收率不稳定、复杂的样本前处理需求以及样本稳定性问题。为了突破这些局限，由Nektarios Komninos、Serena De Chiara等人组成的研究团队开发并评估了一款名为True Dose的新型液体毛细管采血套装。该技术最大的创新在于将内标（IS）整合在采血点，实现了即时的蛋白沉淀和分析物稳定，旨在为去中心化、家庭化的TDM铺平道路。他们的这项研究成果已发表在《Scientific Reports》上。

为开展本研究，研究人员运用了几项关键技术方法：首先，利用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）进行生物分析，采用电喷雾离子源正离子模式（ESI+）和多反应监测（MRM）对表柔比星及其内标多柔比星（doxorubicin）和道诺霉素（daunorubicin）进行定量分析；其次，进行了全面的分析验证，包括线性、精密度（CV%）、准确度和稳定性评估，遵循ICH M10指南；第三，使用人工调配的不同血细胞比容（7-18 g/dL）全血样本评估基质效应；最后，研究包含了一个小型的临床验证子研究，样本来源于4名参与TailorDose II研究（EudraCT 2017-000641-44; EUCT 2024-514818-12-00）的早期乳腺癌患者，由斯德哥尔摩卡罗林斯卡大学医院乳腺中心的护士采集匹配的静脉和毛细血管样本。

Analytical equivalence: True Dose vs. traditional sampling

通过剂量反应比较发现，True Dose方法生成的表柔比星剂量反应曲线（0-1000 nM）在所有时间点均表现出强线性。在T0时，线性回归R2≥0.98，在18小时及以后（3天、7天、14天）R2 consistently ≥0.999。表柔比星与内标多柔比星的信号比率（epi/doxo）在不同方法和时间点显示出几乎相同的斜率，表明两种方法具有分析等效性。在1000 nM浓度下，T0时Traditional与True Dose的epi/doxo比率一致性为95.3%，符合±15%的接受标准。

Signal ratios: epirubicin to internal standards

通过评估表柔比星与内标（多柔比星和道诺霉素）的信号比率进一步证实了分析可比性。在五个时间点（T0, 18h, 3d, 7d, 14d），True Dose与Traditional的Epi/Doxo比率在95.3% 到 112.1%之间，平均一致性为103.7%。Epi/Dauno比率在1.97 到 2.20之间，对应11.6%的变异，表明内标回收稳定，随时间漂移可忽略不计。

Epirubicin recovery over time

一个独特的发现是表柔比星的回收率随处理时间的延迟而增加，在较低测试浓度下尤为明显。在37 nM时，其AUC到第3-7天时升至T0值的147.1%，到第14天仍保持在>125%。在111 nM时也观察到类似趋势（第7天时最高达125.4%）。这与延迟的基质平衡改善了萃取效率的推测一致，可能是由于逐渐的红细胞崩解和蛋白结合平衡使得药物从细胞内室释放更完全。

Precision at low concentrations (<37 nM)

在T0时，True Dose样本在<37 nM低浓度下的重复样本CV%超出了10%的精密度阈值，范围在12.2% 到 25.1%之间。相比之下，Traditional采样在同一范围内的CV%保持在≤8.4%。这种初始变异性是时间依赖性的，随着基质平衡而解决。

Stability of epirubicin before and after sampling

Pre-activation matrix stability

研究表明，未激活的True Dose套装在-26°C、4°C和25°C下干燥储存7天和14天后，仍能保持强大的基质完整性。多柔比星和道诺霉素信号的降解不超过10%（7天）和15%（14天）。在所有储存条件下，内标多柔比星信号的CV% consistently低于7.5%，且多柔比星与道诺霉素的比率稳定在1.79 到 1.89之间，证实了分析物在室温下长达两周的完整性。

Post-activation stability(blood added)

在加入血液后，于25°C下评估了长达14天的表柔比星和内标的稳定性。AUC降解在7天时保持在10%以下，在14天时保持在15%以下，与T0相比未检测到显著信号丢失。更重要的是，在此期间，表柔比星AUC和内标AUC的CV%值稳步下降，比率值（Epi/Doxo和Epi/Dauno）也变得更加一致，反映了分析物与内标性能的改善，精密度随时间推移而提高。

Clinical evaluation

在一个小型的临床验证中，4名患者提供了匹配的样本。在分析的毛细血管患者样本（n=4 Cap-TD）中，三种方法（Cap-TD, Lab-TD, Traditional）的epi/doxo信号比率差异小于±15%，显示了分析的一致性。Lab-TD重复样本显示出最低的方法内变异性（CV% 3.9-8.5%），而Traditional重复样本的变异性最高（可达18.6%）。Cap-TD结果通常与两种静脉方法相当或变异性更低，其epi/doxo比率与相应Lab-TD三次重复样本平均值的差异≤5%。尽管样本量小，但结果初步表明在真实临床条件下具有可行性。

Effect of hematocrit on epirubicin quantification using the True Dose method

通过制备具有不同血细胞比容水平（7-18 g/dL）的血液样本，评估了红细胞含量对True Dose方法定量表柔比星的影响。观察到血细胞比容水平与表柔比星信号（AUC）之间存在微弱的负相关关系，在较高的血细胞比容浓度下信号强度略有降低。在7.3-18.4 g/dL范围内，平均AUC下降了18.2%。若包含血浆（0 g/dL）对照，则从血浆对照到最高测试血细胞比容的总下降率为36.4%。在17 g/dL以上观察到更明显的下降，表明在较高红细胞含量下对分析物回收存在适度的基质效应，但优于先前报道的DBS和VAMS方法的30-40%的变异。

本研究得出结论，True Dose系统提供了一种对血细胞比容不敏感且储存稳定的替代方案，初步证明了其与基于静脉的TDM具有药代动力学等效性，并在室温下可保持长达14天的稳定性。其在低浓度（<35 nM）下的早期变异性仅限于T0即时处理，并在3天后达到稳定。这些发现支持其作为去中心化肿瘤学护理平台的潜力。研究还讨论到，该技术的液体基质设计和内标预整合消除了血浆分离、干燥和手动添加内标等步骤，减少了技术员的工作量，最大限度地减少了操作员依赖性变异，并提高了通量、周转时间和整体重现性。与近期关于患者中心微采样的研究相比，True Dose在蒽环类细胞毒化疗药物中的应用是一个尚未被广泛测试的领域，其整合内标的特点最大限度地减少了操作员依赖的变异性，这对于确保数据重现性和支持未来无人监督的家庭TDM工作流程至关重要。当然，研究的局限性包括患者池小（n=4），并且尚未在真实世界环境中测试完全无监督的患者自我采样。需要在前瞻性和更大的队列中进行进一步验证，但这项概念验证研究为更广泛地采用家庭TDM以优化乳腺癌及其他癌症的化疗剂量提供了有希望的工具。