Subcutaneous Bioavailability of Recombinant Human Erythropoietin in Chronic Renal Failure Patients

만성신부전 환자에서 Recombinant Human Erythropoietin(rhEPO)의 피하주사시 생체이용율

Background : Recombinant human erythropoietin(rhEPO) is effective in correcting the anemia of chronic renal failure patients. However. the clinical application of rhEPO is limited due to its high cost. To maximize the cost effectiveness in the use of rhEPO, the dosage and frequency of rhEPO administration must be as small as possible. There is accumulating evidence that the subcutaneous administration has several advantages, but some debates exist in subcutaneous bioavailability. Method : To evaluate the subcutaneous bioavailability of rhEPO. the cross-over SC and IV pharmacokinetic studies of rhEPO have been performed in 7 chronic renal failure patients undergoing intermittent hemodialysis. Fifty units(U) of rhEPO per kilogram of body weight were administered to the subject with at least two week interval. Plasma erythropoietin levels were determined by radioimmunoassay up to 72 hours after the doses. Results : Mean plasma half-life and volume of distribution of rhEPO after IV dose were $9.8{\pm}5.6({\pm}S.D.)$ hours and $115.8{\pm}44.8ml/kg$, respectively. Subcutaneous administration of rhEPO resulted in a slow increase of rhEPO levels which reached a maximum of 56.3{\pm}47.3mU/ml at about 18hours after the dose. The subcutaneous bioavailability of rhEPO determined by $AUC_{SC(0-72hr)}/AUC_{IV(0-72hr)}$ was $30.9{\pm}11.2$ percent. Conclusion : The level of plasma rhEPO was significantly long-lasting after subcutaneous administration compared with that of intravenous dose, though the subcutaneous administration showed a low bioavailability of 30.9 percent However, more clinical data are necessary before recommending the SC route as preferable.

연구배경: RhEPO는 만성신부전 환자에서 빈혈을 교정하는데 탁월한 것으로 입증되어 왔으나 비싼가격으로 인해 임상에서 제한적으로 사용되어 왔다. 따라서 경비를 절감하고 효과를 극대화하기위해 용량과 투여빈도를 가능한한 적게할 필요성이 있어 근자에 피하주사에 대 한 기대 가 증대 되고 있으나 rhEPO의 피하주사시 생 체 이용율은 보고마다 차이가 많았다. 방법: 혈액투석을 받고 있는 7명의 만성신부전 환자에 체중 kg 당 50units의 rhEPO를 피하 및 정 맥으로 교차투여한 후, 투여후 72시간까지의 혈장 EPO를 방사선면역측정법으로 측정하고 피하주사시의 생체 이용율을 평가하였다. 결과: 정맥주사시 최고 혈장농도$(C_{max})$는 평균 $526.9{\pm}257.3mU/ml$를 나타내어 피하주사시보다 9배이상 높았고, 혈장 반감기(mean plasma half-life) 및 MRT는 각각 $9.8{\pm}5.6$시간 및 $14.2{\pm}7.8$시간이었고 $AUC_{IV(0-72hr)}$는 $349.3{\pm}83.8U/ml.min$ 이었으며 평균 분포용적$(V_{dss})$은 $115.5{\pm}44.8ml/kg$이었다. 피하주사시에는 주사시작후 $18.1{\pm}11.5$시간에 $56.3{\pm}47.3mU/ml$의 최고 혈장농도에 도달하였으며 투여후 32 시간부터는 정맥주사시보다 혈장농도가 높게 유지되었고, 반감기 및 MRT는 $50.7{\pm}57.9$시간 및 $93.4{\pm}91.9$시간으로 정맥주사시보다 현저히 연장되었다. 피하주사시 $AUC_{SC(0-72hr)}$는 $112.5{\pm}60.3U/ml.min$로 생체 이용율은 정맥주사시의 $30.9{\pm}11.2%$이었다. RhEPO 투여후 3개월 동안의 적혈구 용적률 변화를 관찰한 결과 피하주사시의 7.7% 증가에 비해 정맥주사시의 증가 정도는 4.7%로 증가폭이 적었다. 결론: RhEPO를 피하주사시 투여후 32시간부터는 정맥주사시보다 혈장농도가 높게 유지되었고 생체이용율은 정맥주사시의 30.9%이었다.