药物研发中的非临床安全性研究和基本要求

1、药物研发中的非临床安全性研究和基本要求内 容 介 绍新药研发过程中非临床安全性研究的地位全程式安全性评价在药物研发中的应用新药非临床安全性评价的基本原则药物非临床安全性评价研究内容与基本要求毒代动力学在药物非临床安全性评价中的应用 - 致癌性 遗传毒性 生殖毒性 局部耐受性、过敏、 依赖性、免疫毒性 光敏和其它试验等 了解毒性反应剂量、时间、强度、症状、靶器官及可逆性等， 为临床方案提供参考、预测出现的毒性反应，制订临床防护 措施、保证受试者用药安全 毒理学研究局部用药毒性全身用药毒性发现毒理学一般毒性特殊毒性目的创新药物的基本要求 质控安全有效 药物的基本属性（安全性、有效性、稳定性、可控性

2、），在一定意义上，由药物的化学结构所决定 药物分子设计是实现新药创制的主要途径和手段稳定20世纪重大药害事件甘 汞： 汞中毒， 死亡585人醋 酸 铊： 铊中毒， 死亡1万人氨基比林： 粒细胞缺乏症， 死亡2082人磺 胺 酏： 肝肾损害， 死亡107人非那西丁： 肾损害、溶血， 死亡500人碘二乙基锡： 神经毒性、脑炎、失明，死亡110人反 应 停： 海豹样畸形儿10000多， 死亡5000人异丙肾气雾剂：严重心律失常、心衰， 死亡3500人氯碘喹啉： 骨髓变性、失明、受害7856人，死亡5%心 得 宁： 眼-皮肤-粘膜综合征， 受害2257人已审批药物的副作用与从市场撤出举例（1990-）

3、年份药物适应症/分类副作用1991Enkald恩卡尼上市年抗心律失常药物作用于心血管，突然死亡1992Temafloxacin替马沙星抗菌类药肾损伤1998Poslcor(mibefradll) Duract(bronfenac sodium) 降血压药/钙通道抑制剂止痛药致死性相互作用（抑制肝酶）肝损伤1999Tronan严格限制使用RaxarHismanal息斯敏Rotashield抗生素喹诺酮抗生素抗组胺药轮状病毒疫苗肝/肾损伤QT间期延长（致死）药物相互作用肠梗阻2000RenzulinPropulsidLotonex治疗型糖尿病药烧心过敏性胃肠综合症肝损伤心律不齐/致死缺血性结肠炎2

4、001Phenylpropanolaminebaychlor调节血脂药降低胆固醇出血性休克横纹肌溶解/致死安全性因素对药物研发的影响药物撤出市场的原因总撤出的百分率人体药代试验不恰当 39临床缺乏疗效 30动物毒性试验 11人体副作用 10经济因素 5其他 5内 容 介 绍新药研发过程中非临床安全性研究的地位全程式安全性评价在药物研发中的应用新药非临床安全性评价的基本原则药物非临床安全性评价研究内容与基本要求毒代动力学在药物非临床安全性评价中的应用全程式药物安全性评价新模式介绍新药发现阶段药物安全性评价新药临床前阶段安全性评价新药临床研究阶段安全性再评价新药上市后安全性再评价药物临床前阶段的安

5、全性评价GLP国际上安全性研究实验室共同遵循的规范。 提高药品非临床研究的质量；确保实验资料的真实性、完整性和可靠性；提高科学数据的质量和有效性，促进实验数据的国家间相互认可；保证人民用药安全，为人类健康服务。全程式新药安全性评价研究新模式内容之二临床前药物安全性评价的主要内容单次给药毒性试验（急性毒性试验）重复给药毒性试验（长期毒性试验）遗传毒性试验生殖毒性试验安全性药理学试验（一般药理学）致癌性试验药物依赖性试验特殊毒性试验（过敏性、局部刺激性、溶血性）等免疫原性试验毒代动力学实验全程式新药安全性评价研究新模式内容之二临床前研究结果评估：利是指药效或疗效，弊是指毒性或毒副作用毒性特点：（主

6、要症状、毒性大小、靶器官、可逆性）安全范围：（LD50/ED50、LOAEL、NOAEL）同类药比较：了解程度及优势（有效性和安全性）适应症背景：治疗谱、毒性大小（安全范围）、性质和早期可预测性人体相关性：注意量化（毒代暴露量）利弊权衡是一个综合性的评价过程（系统工程）全程式新药安全性评价研究新模式内容之二新药临床前安全性评价的利弊权衡新药临床安全性再评价的目的临床前研究结果并不能完全推测临床研究结果，动物模型也不能完全复制出人体发生的疾病。临床中存在联合用药产生药物相互作用问题。药物在临床使用中发现毒副作用，需进行毒性机制研究寻找解毒药物。部分试验可以在药物进行临床研究中才开始进行。临床研究

7、中有时会出现药物引起的特异质毒性反应。特需药品免做临床前安全性评价研究的药物。全程式新药安全性评价研究新模式内容之三新药临床试验安全性评价的局限性 药品上市前动物毒性研究的局限性药品上市前人体临床试验伦理范围的局限性药品上市前人体临床试验科学性研究的局限性 统计发现，在所有的药物临床试验与应用中，不良反应种类出现的概率是：在一般动物毒性试验中只占左右；在期人体耐受试验中只有；在、期临床试验的出现率是；在期临床试验时出现；到市场销售时全部副作用才陆续出现。全程式新药安全性评价研究新模式内容之三2007年10大药物不良反应事件回顾头孢曲松钠的安全使用问题（与钙使用，婴儿死亡）静脉输注人免疫球蛋白引

8、起丙肝抗体阳性率增加甲磺酸培高利特撤市（心脏瓣膜病） 马来酸替加色罗撤市(心肌梗死、脑卒中）含钆造影剂的安全问题（肾源性纤维化病）罗格列酮的安全性受质疑（心梗和心源性死亡）注射用甲氨蝶呤、阿糖胞苷中混入长春新碱（N受损）感冒药禁用于2岁或以下儿童（死亡）哺乳妇女服用可待因可能导致婴儿发生严重不良反应硫酸普罗宁与胸腺肽注射剂可引起严重不良反应全程式新药安全性评价研究新模式内容之三药物临床安全性再评价主要内容药物毒性作用靶器官、药物毒性作用模型的研究 解决由于模型不合适而发生的不良反应，重新设计动 物模型评价药物的毒性作用药物毒性作用机制 解决小概率毒性作用药物的不良反应，评价没有动物 模型不良反

9、应药物的毒性作用联合用药的作用机制筛选研究 解决临床上由于联合用药而发生的不良反应根据新药特点，可在临床阶段提供新药安全性资料 致突变试验、 致癌性试验和III段生殖试验，一般可 以在申报NDA时提供其研究资料 全程式新药安全性评价研究新模式内容之三新药临床阶段安全性评价利弊权衡评估临床已出现的毒性，和毒性特点以及监测、防治措施。确定进一步临床和剂量选择方案提供重要信息。综合相关信息进行利弊权衡，判断能否向临床推进。根据毒理结果调整临床适应症范围、适应人群或给药方案综合比较新药与已上市药物之间毒副作用与安全性之间的关系，分析与判断该新药上市的可能性。全程式新药安全性评价研究新模式内容之三 药物

10、上市后再评价的目的新药上市前安全性评价的局限性 病例太少、研究时间太短、试验对象年龄范围太窄、用药对象条件控制太严药物副反应与安全性的关系 副作用、变态反应、特异质反应、药物依赖性、致癌、致突变、致畸作用老药的毒、副作用研发成新药的可能性 反应停、长春新碱、阿托品、阿斯匹林、 雌激素药物再评价与药物命运的关系 限制与撤出使用、医疗事故判断的依据全程式新药安全性评价研究新模式内容之四药物上市后风险的主要来源已知风险可避免的无法避免的药品缺陷仿冒制品可预防的AEs损伤或死亡其他的不确定因素潜在的、未知的风险缺失信息，如人种、年龄、性别、药物与药物之间、药物与疾病之间的相互作用等。James Nic

11、kas, Pharm.D Genentech不同的问题，应给予相应的解决方法上市后监测与安全性再评价用药错误全程式新药安全性评价研究新模式内容之四药物的毒副作用与从市场撤出举例（1990-）年份药 物适应症/分类副作用1991Enkald恩卡尼上市年抗心律失常药物作用于心血管，突然死亡1992Temafloxacin替马沙星抗菌类药肾损伤1998Poslcor(mibefradll) Duract(bronfenac sodium) 降血压药/钙通道抑制剂止痛药致死性相互作用（抑制肝酶）肝损伤1999Tronan严格限制使用RaxarHismanal息斯敏Rotashield抗生素喹诺酮抗生素

12、抗组胺药轮状病毒疫苗肝/肾损伤QT间期延长（致死）药物相互作用肠梗阻2000RenzulinPropulsidLotonex治疗型糖尿病药烧心过敏性胃肠综合症肝损伤心律不齐/致死缺血性结肠炎2001Phenylpropanolaminebaychlor调节血脂药降低胆固醇出血性休克横纹肌溶解/致死全程式新药安全性评价研究新模式内容之四上市药品再评价典范反应停 反应停1957年首先在德国作为镇静安眠剂 应用于妇女的妊娠呕吐。 1961年，全世界范围内发生了臭名昭著 的“反应停”事件海豹肢畸形的婴儿。 ，海豹肢畸形发生率： 西德：5500多名 英国：8000多名 日本： 300多名全程式新药安全性

13、评价研究新模式内容之四生态学研究全程式新药安全性评价研究新模式内容之四 反应停对胚胎的毒性，有明显的时间性。在不同的孕服用反应停，可引起不同的畸形停经后34一38天服药 无耳畸形与颅神经的畸形停经后36一45天服药 心脏与血管的畸形停经后38一47天服药 缺臂、短脚停经50天后服药 不会引起畸形 近经研究证实： 反应停的致畸作用仅限于其组分中两种互为对映体的手性分子中的一种，另一种分子是安全的。 反应停的再评价研究全程式新药安全性评价研究新模式内容之四反应停的再评价研究反应停对不同种属动物有不同程度的致畸作用： 小鼠和大鼠的大部分种系不敏感。 家兔的几个种系和绝大部分灵长类动物较敏感，并可观察

14、到与人相似的缺肢或短肢畸形。 在敏感期给母猴一次剂量反应停，可使其胎儿100%发生海豹肢畸形儿。反应停致畸作用具有明显的种种属差异： 人比小鼠敏感 60倍； 人比大鼠敏感 100倍； 人比狗敏感 200倍； 人比田鼠敏感 700倍。全程式新药安全性评价研究新模式内容之四 新的作用机制： 抗血栓生成 抑制NF-kB途径 免疫调节 促进肿瘤细胞凋亡 临床应用 多发性骨髓瘤 恶性淋巴瘤 骨髓增生异常综合症 血液系统肿瘤 恶性黑色素瘤 前列腺癌反应停的再评价研究全程式新药安全性评价研究新模式内容之四内 容 介 绍新药研发过程中非临床安全性研究的地位全程式安全性评价在药物研发中的应用新药非临床安全性评价

15、的基本原则药物非临床安全性评价研究内容与基本要求毒代动力学在药物非临床安全性评价中的应用非临床安全性评价基本原则 把握药理毒理评价的系统性 充分暴露毒性 具体问题具体分析 执行GLP（药物非临床研究质量管理规范） 非临床安全性评价基本原则 把握非临床安全性评价的一般考虑 理解法规附件相关要求的科学和管理背景 理解技术指导原则相关要求的科学背景 结合品种特点具体分析非临床安全性评价全过程质量管理GRP-Good Reviewing PracticeGSP-Good Using PracticeGUP-Good Using PracticeGMP-Good Manufacturing Practi

16、ceGLP-Good Laboratary PracticeGCP-Good Clinical Practice药物相关的GXP管理GCP/GLP药品研制药品生产GMPGSP药品流通GUP药品使用药品审评GRP药物安全性评价最终目的 为临床服务初步目的 毒理试验本身（试验评价）1. 毒性反应（定性和定量）剂量、时间、程度、症状、性质、靶器官以及损伤的可逆性2. 安全剂量及安全范围 最终目的向临床过渡（综合评价）申报临床： 1. 预测人临床用药时的可能毒性，以制定监测、防治措施 2. 推算临床研究的安全参考剂量和安全范围，进行利弊权衡申报生产：3.为说明书提供信息-尤其是那些无法在人体试验的动物

17、结果，限制用药人群，帮助利弊权衡。内 容 介 绍新药研发过程中非临床安全性研究的地位全程式安全性评价在药物研发中的应用新药非临床安全性评价的基本原则药物非临床安全性评价研究内容与基本要求毒代动力学在药物非临床安全性评价中的应用生物技术药物分类重组蛋白类： 生长因子、细胞因子、激素、受体、酶类、凝血因子;单克隆抗体类： 嵌合、人源化;基因治疗类： 基因转移产品、细胞治疗; 疫苗类： 疫苗、DNA疫苗;组织器官移植产品：自身、异体.各类新药申报资料的一般要求21/24/26号: 过敏性（局部、全身和光敏毒性）、 溶血 性和局部（血管、皮肤、粘膜、肌肉等）刺激 性等主要与局部、全身给药有关的特殊安全

18、性 试验研究和文献资料22/ /27号: 复方制剂中多种成/组份药效、毒性、 药代动 力学相互影响的试验资料及文献资料23/25/22号: 致突变试验资料及文献资料24/26/23号: 生殖毒性试验资料及文献资料25/27/24号: 致癌试验资料及文献资料26/ /28号: 依赖性试验资料及文献资料27/28/21号: 动物药代动力学试验资料及文献资料药品注册分类药品注册管理办法药品注册药理毒理申报资料药理毒理研究资料综述主要药效学试验资料及文献资料一般药理学的试验资料及文献资料（）急性毒性试验资料及文献资料（）长期毒性试验资料及文献资料（）过敏性（局部、全身、和光敏毒性）、溶血性和局部（血管

19、、皮肤、粘膜、肌肉等）刺激性等特殊安全性试验资料和文献资料（）复方制剂中多种成分药效、毒性、药代动力学相互影响的试验资料和文献资料致突变试验资料及文献资料（）生殖毒性试验资料及文献资料（）致癌试验资料及文献资料（）依赖性试验资料及文献资料（）非临床药代动力学试验资料及文献资料（）新药临床前安评的目的意义 预测受试物可能引起的临床不良反应，包括不良反应 的性质、程度、剂量反应关系和时间反应关系、可 逆性等； 判断受试物在不同试验中给药的毒性靶器官或靶组织； 推测临床试验的起始剂量和重复用药的安全剂量范围； 提示临床试验中需重点监测的指标； 为临床试验中的解毒或解救措施提供参考。 必须强调的是安全

20、性评价的最终目的是为临床试验 和临床用药服务。 动物试验的评价手段不完全适应新药安全性评价，动物缺乏主观感觉 性质的毒性反应； 动物试验的数量有限，那些发生率很低的毒性反应在少数动物中难以 发现； 动物试验中常规试验所用的动物多系实验室培养的品种，反应较单一； 动物试验所用的动物多是健康的，而临床用药的病人则可能同时患有 多种疾病，而某种疾病的存在往往会成为 发生某种毒性反应的必要条件。 药品动物试验与临床毒性一致性国际研究(12个大制药公司)动物毒性试验与人临床毒性的阳性一致率： 非啮齿类为63; 啮齿类为43; 总体为70 动物试验的局限性问题 临床前安全性评价与临床的差别 研究方案/种属

21、动物人体个体数量大量个体个体年龄青年各个年龄段个体健康状况健康不定个体遗传背景同源异源给药剂量从治疗量到中毒量治疗量给药时间通常每日一次根据治疗需要居住条件统一，最佳不定营养统一，最佳不定辅助治疗无经常语言交流无广泛病理组织学全面特例 长期毒性试验的给药期限药物临床疗程长期毒性试验给药期限可以支持的临床研究阶段啮齿类动物非啮齿类动物单次给药2周2周期、期、 期2周1个月1个月期、期、期2周*1个月1个月期1个月1个月1个月期3个月3个月期3个月3个月3个月期6个月6个月期6个月6个月6个月期6个月9个月期6个月6个月9个月期6个月9个月期安评资料审评中的主要问题 （一）受试物 （二）试验动物

22、（三）给药途径 （四）给药频率 （五）给药期限 （六）给药剂量 （七）观察指标 （八）观察指标的时间和次数 （九）结果及分析 （十）综合评价药物安全性评价研究的范围 急性（单次给药）毒性 长期（重复给药）毒性 致突变（遗传毒性） 生殖毒性 致癌性 免疫原性 依赖性 毒代动力学 其它毒性（过敏性、溶血性、光毒性、免疫毒性、药物依赖性等试验）药物非临床研究-共性问题 受试药物化学药品：原料、制剂生物制品：制剂中药：原料、制剂、浸膏试验动物 动物同药效试验 啮齿类和非啮齿类两种，如大鼠、犬或猴等。 理由充分，一种相关动物药物非临床研究-急性毒性试验目的意义 了解新药急性毒性强度 计算新药相对毒性参数

23、 为临床毒副反应监护提供参考依据 为长期毒性、蓄积性毒性和特殊毒性试验选择剂量提供依据 其它方面 （其他试验、临床研究） 试验动物啮齿类-小鼠或大鼠 非啮齿类-犬或其它一类药至少必须用二种动物(啮齿类及非啮齿类各一种, 其中非啮齿类宜用Beagle犬); 其它类酌情用二种动物小鼠18-22g, 同次体重相差不超过4g; 大鼠120-150g, 同次体重不超过20g; 犬用成年犬各半 药物非临床研究-急性毒性试验指动物单次给药后引起50动物死亡的剂量。LD50值的意义是：LD50越小表示药物的急性毒性越大。 动物：小鼠、大鼠等 动物与分组：一般5组；每组10只 雌、雄各半。试验前禁食 给药途径：

24、临床给药途径 观察14天，进行大体解剖观察，如有改变 - 病理检查LD50试验药物非临床研究-长期毒性试验 指动物单次大剂量给药或在24小时内接受多次大剂量受试药物后，动物在短期内出现的与药物相关的毒性反应，但是又不引起动物死亡的最大剂量 动物：小鼠、大鼠、犬等 动物数：小动物20只；大动物4只 雌、雄各半。试验前动物应注意禁食 给药途径：临床给药途径 观察14天，进行大体解剖观察，如有改变 - 病理检查最大耐受量试验（MTD）药物非临床研究-长期毒性试验 该试验多用于中药和毒性较小的其它药物研究 指药物以最高浓度和最大容积的给药，剂量可能并未达到最大耐受的剂量，所以该剂量被称为最大给药量。

25、具体要求可参照最大耐受量试验。 低毒药物，口服给药：5g（或ml）/kg 动物数一般 5只，大鼠禁食一夜，小鼠禁食46小时，观察14天，如无死亡，则无必要进行更高剂量 如动物在5g/kg出现死亡，可选择较低剂量最大给药量试验限量试验药物非临床研究-长期毒性试验观察动物在给予超过临床剂量（数倍或数十倍）和用药周期（3-4倍以上）的情况下所出现的毒性反应 设法发现引起毒性反应的剂量、剂量与毒性之间的关系、中毒表现和程度、主要毒性靶器官或组织及可逆程度等预测临床研究阶段可能的安全范围和毒性，预先制定防治措施或避免某些有特殊疾病患者的使用，减少临床可能的风险为临床试验初始剂量和指标的选择等提供重要参数

26、长期毒性研究目的药物非临床研究-长期毒性试验通常长毒始于主要药效、安全药理、单次给药毒性、初步药代动力学（如果已经可获得）等试验之后有些药物侧重比较毒理学的研究，如新的剂型、改变酸根或碱基、改变给药途径等。试验方案设计- 基本原则药物非临床研究-长期毒性试验l动物的种类 常用大鼠和犬或敏感动物。创新药一般2种以上，雌雄各半。生物制品多用大鼠和猴（种属特异性可特殊）l 动物的年龄与数量 大鼠试验3月内：6-8周龄； 3月：5-6周龄 犬：一般选用性成熟的，6-10月 ；猴：年 根据试验周期长短确定每组动物数。原则：试验结束时小动物每组动物数应满足统计学要求； 大动物的数应满足毒理学评价要求； 一

27、般大鼠为10-30只，雌雄各半；犬、猴至少雌、雄各3只；毒性大、周期长数量应增加，考虑恢复期数量。试验方案设计- 试验动物药物非临床研究-长期毒性试验给药时间临床给药周期的3-4倍。反复、长期或植入的药， 按最长给药时间，即啮齿- 6月；非啮齿-9月 周期短 - 每天给药；1个月- 6天/周 - 每天给药时间应一致 - 保证动物摄入量的准确性 中药如给药体积大，可将药物分成 2次/日 - 不提倡采用掺食给药，除非有稳定性、均一性试验方案设计- 给药方案药物非临床研究-长期毒性试验给药剂量 一般3个给药剂量组 高剂量 - 动物应出现毒性和个别死亡（3月的，1/3动物检查中期主要指标； 如发现异常

28、可适当增加检查次数。试验方案设计- 给药方案药物非临床研究-长期毒性试验致突变（遗传毒性）目前建立的遗传毒性试验是研究机体遗传物质受外源性化学物质或其它环境因素作用时对有机体产生的遗传毒性作用。遗传毒性试验包括体外和体内检测系统。两者应结合进行研究。体外检测系统包括细菌回复突变、微核试验、哺乳动物细胞染色体畸变等；体内试验包括骨髓微核试验、显性致死试验等。一类药需要提供实验资料药物非临床研究-致突变性试验 生殖毒性试验评价药物对哺乳动物生殖的影响，推测对人可能的生殖毒性研究分为三段 I段（一般生殖毒性）：是评价对成年动物生育力和早期胚胎发育影响，评价药物对配子成熟，交配行为、受孕、胚胎着床前和

29、着床的影响 II段（致畸敏感期毒性）：即妊娠动物在胚胎器官形成期给药，评价药物对亲体、胚胎、胎仔发育影响 III段（围产期毒性）：在妊娠动物分娩前后给药，评价胎仔出生前后的发育和孕鼠从妊娠后期至断奶期间给药对妊娠、分娩、哺乳、胚胎、胎仔发育的影响。根据临床用药次数、适应证和拟用人群决定是否进行该试验创新药，一般可在申报临床研究前先提供II段试验对于可能只给一次或终身一次（如诊断或外科手术）的药，重复给药研究也许是不必要的。在较高剂量下，缩短处理期似乎更合适。药物非临床研究-生殖毒性试验致癌试验检测受试药物对动物的潜在致瘤性药物是否进行该试验应在获得一定的相关信息后才能确定 人群最长用药的时间及

30、遗传毒理学、重复给药毒性等相关结果 重复给药毒性试验可能显示受试药物具有免疫抑制特性、激素活性或 考虑对人类是一种危险因子时，都应慎重考虑进行有关的致癌试验。如：- 药物拟用于非肿瘤病人的辅助治疗或非癌症疾病的重复给药使用 - 临床连续给药时间大于6个月应进行该试验 - 治疗慢性和复发性疾病而经常间断使用药物 - 有明确遗传毒性的化合物； - 其构效关系提示有潜在的致癌性的药物 - 在连续重复给药的毒性试验中有癌前期病变的证据 - 重复给药滞留的母体化合物或其代谢产物导致局部组织或病生理改变 - 较长时间接触的药物，如缓慢释放药物也应考虑进行该试验 - 内源性肽类、蛋白质是否需要进行该研究需作

31、特殊考虑 - 超生理水平 药物非临床研究-致癌性试验 以下情况进行致癌试验尤为重要：1）产生的生物学作用与天然产物明显不同；2）由于修饰导致产品结构与天然产物相比有明显不同；3）在人体局部或全身的浓度（即药理学水平）明显增加。对于抗肿瘤药物是否进行该试验，可考虑以下因素： - 如果用药人群的生存期较短（23年），则不要求 - 如用于晚期全身治疗的抗肿瘤药物一般不需要进行 ，但当该药物疗效较好，能明显延长生命时，应考 虑有关继发性肿瘤的问题，应进行致癌性研究药物非临床研究-致癌性试验其它毒性试验 静脉给药：血管刺激性、全身过敏性、 溶血性 肌肉、皮下、粘膜注射：局部注性、全身过 敏性等试验 皮肤外用：皮肤刺激性、过敏性试验； 有的还需光敏毒性试验或需考虑局部吸 收试验药物非临床研究-其他毒性试验生物技术药物安全性研究有关的 技术指南ICH S6: 生物技术药物的非临床安全