[发明专利]用于建模甲状旁腺功能和拟钙剂药物活性的技术

说明书

所描述的技术可以包括对甲状旁腺(PTG)功能和/或拟钙剂给予患有影响PTG功能的健康异常的患者进行建模的过程。在一个实施例中，一种方法可以包括提供一种PTG功能模型，所述PTG功能模型被配置成模拟具有至少一种影响PTG功能的健康异常的患者的PTG的功能，所述模型可以接收被配置成调节钙敏感受体(CaSR)活性的参数，所述参数可以包括钙浓度、维生素D浓度和磷浓度，经由CaSR表达和VDR表达之间的正反馈回路和通过P抑制CaSR表达和VDR表达模拟CaSR表达和维生素D受体(VDR)表达，基于所述多个参数发起至少一种PTG适应，和以一个或多个时间间隔确定包含甲状旁腺激素(PTH)浓度的模型输出。还描述了其它实施例。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年10月18日提交的题为“Models,Multi-Compartment Models,and Techniques for Modeling Pharmacokinetics of the Calcimimetic Cinacalcet”的美国临时专利申请Ser.No.62/747,540的优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于对人体的各部分的功能进行建模以产生保健建议的过程，并且更具体地涉及用于对甲状旁腺(PTG)的功能和拟钙剂化合物的活性进行建模的技术。

背景技术

细胞外离子钙的浓度经由负和正反馈调节器的生物系统保持在狭窄的生理范围内，所述调节器涉及运输钙和磷酸盐的主要器官，包括肠道、肾脏、骨骼和内分泌腺连同作为最突出调节器的甲状旁腺(PTG)。在患有某些异常健康状况、例如慢性肾脏病(CKD)的患者中，调节肾功能的丧失会触发一系列过程，最终导致离子钙调节系统和相关健康状况的破坏、例如继发性甲状旁腺功能亢进。

临床研究是了解患者、特别是健康状况异常的患者中钙离子调节系统的重要工具。然而，临床研究是昂贵，费时且资源密集的。因此，在某些情况下可以使用生物系统、例如PTG的虚拟模型来评估功能和治疗，而无需实际患者、法规和成本。此外，虚拟模型可以在较小的时间范围内提供大量的生物学信息。尽管已经描述了一些用于建模PTG功能的常规模型，但是这种建模是有限的。例如，常规模型无法在具有影响PTG的健康异常、例如CKD的患者人群中准确反映PTG功能。

就这些和其它考虑而言，本发明的改进可能是有用的。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。本概述并非旨在必然地标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。

根据所描述的实施例的各个方面，一种虚拟甲状旁腺(PTG)功能分析的计算机实现方法可以包括经由计算装置的处理器提供PTG功能模型，所述PTG功能模型被配置成用于模拟具有至少一种影响PTG功能的健康异常的患者的PTG功能，所述模型能够操作以用于：接收被配置成用于调节钙敏感受体(CaSR)的活性的多个参数，所述多个参数包括钙浓度、维生素D浓度和磷浓度；经由CaSR表达和VDR表达之间的正反馈回路和通过P抑制CaSR表达和VDR表达来模拟CaSR表达和维生素D受体(VDR)表达；基于所述多个参数发起至少一种PTG适应；和以一个或多个时间间隔确定包含甲状旁腺激素(PTH)浓度的模型输出。

在所述方法的一些实施例中，所述至少一种健康异常包括慢性肾脏疾病(CKD)、甲状旁腺功能减退、甲状旁腺功能亢进、低钙血症、高钙血症或高磷酸盐血症中的一种。在所述方法的多种实施例中，所述模型可操作以响应于钙浓度、维生素D浓度和磷浓度处在最佳范围内而下调PTH释放速率、产生速率或增殖速率中的至少一种。在所述方法的一些实施例中，所述模型可操作以针对关键时间段响应于所述多个参数中的一个处在最佳范围之外而启动至少一种PTG适应。在所述方法的多种实施例中，所述钙浓度包括离子钙(Ca2+)或经由拟钙剂模型确定的拟钙剂浓度中的一种。在所述方法的示例性实施例中，所述模型可用于针对所述多个参数中的一个响应于与最佳范围的偏离而使用至少一种刺激函数来促进至少一种PTG适应。