毒理學研究是藥物非臨床安全性評價過程中重要環(huán)節(jié),目的在于在研新藥用于人體之前以及在臨床研究進行過程中,闡明靶器官的**反應、劑量相關(guān)性、**與藥物暴露的關(guān)系以及**反應的可逆性。這些信息有助于估算首次用于人體試驗的安全起始劑量和劑量范圍、選擇監(jiān)測臨床不良反應的指標,為確保臨床受試者的安全提供重要的科學依據(jù)。毒理數(shù)據(jù)是介于臨床前和臨床之間的橋梁,全面理解毒理數(shù)據(jù)對臨床試驗設計具有重要意義。
臨床前需要做的常規(guī)毒理試驗如下:
對于急性**試驗,F(xiàn)DA不要求做,因為這么多動物提供的數(shù)據(jù)參考價值不大。但目前CFDA是要求做的,如果缺了該條可能不受理。安全藥理試驗,如果該藥發(fā)現(xiàn)心臟**問題,可能需要對心臟**機制補充研究,如果該藥有主要靶標和次要靶標,次要靶標活性很強,這時需要進行次要藥效學或補充的安全藥理研究。對于注射劑需要做過敏試驗(包括主動全身過敏,被動皮膚過敏試驗)和溶血性試驗(體內(nèi)、體外溶血)。
關(guān)于遺傳毒理試驗,抗腫瘤藥物可以在IND之后臨床II期開展是沒有問題的。對于生物藥指導原則不要求進行遺傳**試驗,原因是大部分生物藥作用于細胞表面,而不進入細胞內(nèi),所以生物藥產(chǎn)生遺傳**的可能性較?。ㄈ绻蠓肿铀幬镒饔冒悬c和生長因子相關(guān),可能要做)。
生殖毒理試驗,現(xiàn)在作為ICH成員國,IND前可以不做生殖毒理,但需要符合以下要求:申請臨床試驗的試驗例數(shù)不超過150例,且長毒試驗中生殖器官沒有出現(xiàn)**。
重復給藥**試驗是藥物非臨床安全性研究的重要組成部分,是綜合性最強、獲得信息最多、對臨床指導意義的一項毒理學試驗,其試驗結(jié)果可判斷受試物的**靶器官,預測受試物可能引起的臨床不良反應,確定未觀察到**反應劑量水平(NOAEL),從而根據(jù)NOAEL推算推測第一次臨床試驗(FIH)的起始劑量。
從NOAEL換算成人等效劑量(HED)公式如下:HED=Animal dose*Animal Km/Human Km,
舉個列子:比如比格犬重復給藥**試驗,NOAEL為5 mg/kg,HED=5 mg/kg*20/37=2.7mg/kg。選擇人安全系數(shù)(1/10到1/1000之間),如果以1/10作為起始劑量計算的安全系數(shù),1/10*2.7mg/kg*50kg=13.5mg,13.5mg可為第一次人體實驗(FIH)起始劑量的參考。此外還有以生物暴露量為基礎,接近藥理作用機制的推導方式,研究者最終采用的起始劑量應是各種推算方法中得到的較低劑量。
同時,動物毒理試驗要和臨床周期相匹配:
有些情況,如抗腫瘤藥,I期臨床可能受益的病人從倫理角度不能停藥,一個月長毒試驗可能無法支持長期臨床試驗。很多國內(nèi)臨床醫(yī)院在過倫理時候因為這個問題通不過,而國外鮮有。這情況下,可以先報IND,藥監(jiān)局不會因為四周的毒理試驗不讓上臨床。在不清楚人體代謝的情況下,IND前做很長的毒理試驗沒有太大意義。在臨床I期病人人體藥代數(shù)據(jù)出來后,評估該數(shù)據(jù),未來在人身上的代謝有助于該藥往前推進,就盡快啟動3個月的毒理試驗,從而保證臨床可能獲益的病人繼續(xù)用藥的時候,用于支持的毒理試驗已經(jīng)做完。在IND階段毒理試驗做的時間越長,NOAEL就越低,臨床爬坡起始劑量就越低,會造成比較大的臨床損失。
試驗動物的選擇需要注意的是:不同的靶器官動物的敏感性不一樣,比如比格犬的胃腸道敏感,如果該藥物有胃腸道**的話,狗是合適種屬。如果是作用于凝血系統(tǒng)的藥物,凝血系統(tǒng)狗和人是最接近的。尤其是對于大分子藥物,一定要選擇相關(guān)種屬進行試驗,如果選擇不相關(guān)種屬可能對試驗數(shù)據(jù)造成誤解。
對于**試驗結(jié)果進行分析時,應正確理解均值數(shù)據(jù)和個體數(shù)據(jù)的意義。在分析重復給藥**試驗結(jié)果時應綜合考慮數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學意義和生物學意義,要考慮具有統(tǒng)計學意義并不一定代表具有生物學意義;在判斷生物學意義時要考慮參數(shù)變化的劑量-反應關(guān)系、其他關(guān)聯(lián)參數(shù)的改變、與歷史背景數(shù)據(jù)的比較等因素。在分析毒理數(shù)據(jù)時一定要注意生理波動,血壓、心律、內(nèi)分泌等都存在生理波動。還有一點是不要輕易用動物個體差異解釋異常數(shù)據(jù),哪怕1/100只動物出現(xiàn)個體差異且呈量效關(guān)系,也不能排除是藥物引起。
將長期**研究結(jié)果外推指人體時需要注意:不同種屬或個體之間對于受試物的**反應存在差異。比如:1)嚙齒類動物沒有膽囊,膽汁淤積性肝損傷或膽管增粗時,易出現(xiàn)胰 腺損傷,而人狗猴絕對不會出現(xiàn),這是和生理結(jié)構(gòu)相關(guān)。所以不要因為在老鼠身上看到一大堆胰 腺疾病眼睛就睜大,可以在臨床上設計胰 腺不良反應指標。2)嚙齒類動物牙齒不斷增長,作用于EGFR靶點的抑制劑,會導致老鼠斷牙,不能推到人。3)狗是特別容易產(chǎn)生過敏或類過敏反應,如對吐溫80超敏,極易出現(xiàn)肥大細胞脫顆粒。如果制劑中含吐溫80,不適合選狗做毒理試驗。4)藥物作用靶點在不同種屬和人體分布不同。比如PCSK9靶點,長毒NOAEL劑量用在生殖毒試驗中是致死劑量,死亡的原因是肝 臟**。通過查文獻和追加試驗,發(fā)現(xiàn)PCSK9靶點在懷孕嚙齒類動物中肝 臟是高表達的。5)有些靶點人和動物的敏感性不一樣。像現(xiàn)在做的比較多的分子靶向藥,特別是抗腫瘤藥物,他們的共同特點是:和人相比的話,動物的耐受性不好,敏感性很差,人是相反的。所以往往這一類藥物安全窗臨床前和臨床不一樣,比如阿帕替尼。6)免疫原性,中國目前更偏向于臨床前免疫原性研究,臨床前動物免疫原性結(jié)果對于推到人,參考價值并不大。國外很多大企業(yè)臨床前免疫原性是不做的,我們中國做的意義是用它來解釋毒理數(shù)據(jù)。7)毒理研究中給藥劑量較高,供試品在動物體內(nèi)可能呈非線性動力學代謝過程,從而導致與人體無關(guān)的**。8)人與動物代謝產(chǎn)物不同導致的**反應。比如代謝產(chǎn)物導致的**,藥物在人體能檢測出代謝產(chǎn)物,而在動物中均檢測不出來,就無法為臨床提供數(shù)據(jù)支持。
一個好的臨床設計人員,根據(jù)毒理上所出現(xiàn)的反應、所提示的靶器官,應該對這些有所把握,但一個原則,在臨床設計的時候必須首先假設人最為敏感,長期**研究中動物的**反應有可能在臨床試驗中再現(xiàn)。本著這樣的原則去設計實驗,才能限度的保證人體實驗安全。
對于治療一般性疾病的藥物,臨床用藥人群廣的,安全窗非常重要。一定要分析毒理NOAEL,盡可能發(fā)現(xiàn)死亡劑量,了解死亡原因;對于"無毒"的藥首先要考慮是否在體內(nèi)暴露;特別要重視以導致猝死的靶器官**:心臟、中樞神經(jīng)、過敏休克等;要考慮臨床病人在病理狀態(tài)下對靶器官**的放大,前期為遺傳**陽性的藥要慎重;對離子通道有影響的藥要慎重。
總之,毒理學研究為臨床提供首劑劑量和耐受劑量設計的依據(jù),為臨床不良反應提供觀察指標,為臨床設計充分考慮種屬差異、關(guān)注重要靶器官**提供支持。要假定人是對**反應最敏感的前提下設計方案,限度的保障人體實驗安全。
作者簡介:磐盛,目前在國內(nèi)一家上市公司從事臨床前項目管理工作,工總主要負責藥效、藥代、毒理、IND申報,通過公司資源打造新藥研究及申報整合服務平臺,為客戶提供一體化新藥研究及全球申報解決方案。
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