房室药代动力学模型（Compartmental PK Models）用于描述药物在体内的分布与消除过程，是临床前药代动力学研究的基础工具。从最简单的一室模型到更具生理意义的多室模型，这些数学结构帮助科研人员理解药物在不同组织间的移动规律、预测药物暴露水平、优化给药方案，并支持向临床的转化判断。

在非人灵长类（NHP）研究中，药物在体内的分布行为更接近人类，因此合适的房室模型选择对PK分析至关重要。浦灵生物长期为客户提供高质量、结构化的NHP PK数据，使其能够准确构建一室至多室PK模型，支持不同药物类型的研发需求。

1. 理解房室药代动力学模型

1.1 一室模型（One-Compartment Model）

一室模型假设药物进入体内后迅速且均匀地分布，即所有体组织均可视为一个整体。

主要特点：

• 血药浓度–时间曲线呈单指数下降（直线）

• 主要适用于分布快、组织结合少的小分子药物

• 参数计算与解释较为简单

核心参数：

• k：消除速率常数

• CL：清除率

• Vd：表观分布容积

判断依据：
若浓度–时间曲线在对数坐标下呈一条直线，通常可判断为一室模型。

在NHP中的应用：
许多小分子化合物在猕猴中静脉给药后表现为一室模型，可用于早期药效相关性探索与初步暴露评估。

1.2 二室模型（Two-Compartment Model）

二室模型将机体分为两个部分：

• 中央室（Central）：血液及灌注丰富组织

• 周边室（Peripheral）：灌注相对较少、分布较慢的组织

浓度–时间曲线分为两个阶段：

• 分布相（α相）：血药浓度迅速下降

• 消除相（β相）：下降速度减慢

常见于：

• 中分子与部分大分子药物

• 脂溶性强、组织分布明显的化合物

• 部分CNS药物或靶向性较强的制剂

关键参数包含：

• α、β：分布与消除速率常数

• k12、k21：两个房室间的分布转移速率

在NHP中的应用：
在恒河猴或食蟹猴中，多肽、抗体小片段、CNS渗透性较高的药物经常表现为典型的二室结构。

1.3 三室模型（Three-Compartment Model）

三室模型进一步细化组织分布，通常包括：

• 中央室（Central）

• 浅周边室（Rapid peripheral）

• 深周边室（Slow peripheral）

特点：

• 药时曲线呈三指数下降

• 表现为明显的快速分布相、中间分布相及极慢的消除相

• 常需密集的早期采样以准确表征多相分布

常见于以下药物类型：

• 抗体药物偶联物（ADCs）

• siRNA、ASO 等寡核苷酸类药物

• 脂溶性高、深度组织结合的化合物

• 长效制剂或经CNS靶向给药（如CED、IT）的神经系统药物

在NHP中的应用：
三室模型在猕猴研究中特别常见于复杂分子或具有显著组织滞留特征的药物，可更真实反映其体内行为。

2. 房室模型的选择依据

房室模型不是主观选择，而是依据实验数据决定。常用判断指标包括：

• R²（拟合度）：越接近1越好

• AIC（赤池信息量准则）：越低越优

• AFE / AAFE（折合误差）：评估模型预测能力

• 残差分布可视化：应无系统偏差

在NHP PK研究中，从二室和三室模型之间作区分常会对以下因素产生影响：

• 给药间隔的设定

• 稳态暴露水平预测

• 组织积聚程度评估

• 药效学暴露–反应关系的分析

浦灵生物的PK分析团队遵循国际监管数据标准，确保模型选择严谨、透明且具有可重复性。

3. 为什么房室模型在NHP PK研究中尤为重要？

与啮齿类相比，NHP具有更接近人类的：

• 组织灌注与解剖结构

• 代谢与蛋白结合特征

• 组织分布与深组织渗透规律

这些因素使得多室模型在NHP研究中更具实际意义，特别是在以下情境中：

• 生物大分子药物的体内行为预测

• CNS药物（含影像学引导给药）的PK评估

• 高组织亲和性物质（如脂溶性药物）的分布研究

• 长效制剂或复杂制剂的体内动力学预测

• IND 申报与人体初次给药（FIH）剂量推算

浦灵生物依托AAALAC完全认证的NHP平台、标准化采样流程、精确给药（含MRI引导给药）及先进的数据分析能力，为客户提供高质量、可用于房室模型拟合的数据集。

结语

从简单的一室模型到更复杂的多室结构，房室模型可帮助研究者深入理解药物在体内的真实行为，是临床前PK研究与向临床转化的重要工具。浦灵生物将继续通过高质量的NHP PK数据采集与严格的模型分析，为赞助方项目提供稳健、科学且可监管提交的数据支持。

如需探讨PK模型选择或定制NHP PK研究方案，欢迎联系浦灵生物的科学家团队。