2022医学课件关于一般药理、急性毒性和长期毒性研

1、关于一般药理、急性毒性和长期毒性研究非临床研究评价 之王庆利国家药品审评中心2022.03.19第一页，共八十页。几个概念一般药理学研究急性毒性研究长期毒性研究内容提要第二页，共八十页。主要药效学 Primary Pharmacodynamics 期望的与治疗目的相关的效应和作用机制次要药效学 Secondary Pharmacodynamics非期望的、与治疗目的不相关的效应和作用机制平安药理学 Safety Pharmacology治疗范围内或以上，潜在的对生理功能的不良影响一般药理学 General Pharmacology主要药效学作用以外进行的广泛的药理学研究包括次要药效学和平安药理

2、学几个概念第三页，共八十页。一般毒理 General Toxicology平安药理学单次给药毒性重复给药毒性等特殊毒理 Special Toxicology“三致致癌致畸致突变遗传毒性致突变生殖毒性致畸致癌性几个概念第四页，共八十页。临床前研究Preclinical StudyPreclinical Efficacy StudyPreclinical Safety Study非临床研究Nonclinical StudyNonclinical Efficacy StudyNonclinical Safety Study前临床研究几个概念第五页，共八十页。一般药理学指对主要药效学作用以外进行的广泛

3、的药理学研究，包括平安药理学和次要药效学研究。平安药理学主要是研究药物在治疗范围内或治疗范围以上的剂量时，潜在的不期望出现的对生理功能的不良影响，即观察药物对中枢神经系统、心血管系统和呼吸系统的影响。根据需要可能进行追加和/或补充的平安药理学研究。一般药理学第六页，共八十页。平安药理学概念最早出现于1997年ICH M3指导原那么和S6指导原那么，重点发现新药的不良反响，为新药进入临床或上市提供参考而一般药理学出现较早，如1991日本厚生劳动省制定一般药理学研究指南，侧重于发现新药对器官功能不能预测的作用和其他药理学作用一般药理学第七页，共八十页。2001年的ICH制订平安药理学指导原那么，即

4、S7A Safety Pharmacology Studies for Human Pharmaceuticals，重视了对药物的平安性评价与临床的相关意义当前，在新药研究领域，一般药理学的概念逐渐淡出，被平安药理学替代。当前的内容实质根本一致一般药理学第八页，共八十页。我国在制定指导原那么时考虑了上述历史和现状与?注册管理方法?等法规保持一致，并符合传统习惯与国际接轨中外结合：一般药理学Safety Pharmacology)属于平安性研究范畴，需要遵循GLP标准一般药理学第九页，共八十页。一般药理学试验Safety Pharmacology Study王庆利 胡晓敏 药审中心药理毒理学部第

5、十页，共八十页。研究目的通过一般药理学的研究，确定药物非期望药效的性质，它可能关系到人的平安性；评价药物在毒理学或/和临床研究中所观察到的不良药物作用和/或病理生理作用；研究所观察到的和/或推测的不良药物作用机制。一般药理学第十一页，共八十页。意义与药效、毒理作用的关系-药物临床前研究是一个系统工程，为长毒试验设计指标提供参考一般药理学属于广泛的药理作用和平安性试验的范围，与药效、毒理研究密切相关有助于了解新药药理作用的机制有利于新的药理作用的发现一般药理学第十二页，共八十页。试验材料在体试验常用小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、犬等动物选择应与试验方法相匹配体外试验离体器官及组织、细胞、受体等 一般药

6、理学第十三页，共八十页。试验材料实验动物排除了猫建议用清醒动物麻醉状态下，心率、血压、体温等逐渐降低麻醉药物影响心血管系统，如戊巴比妥钠，深度麻醉可见QT间期延长计算QTC举例：XX脂质体，显著延长麻醉犬QT间期一般药理学第十四页，共八十页。受试物口服制剂：一般用原料外用药物和注射剂：一般用制剂受试物尽量与药效学或毒理学研究的一致受试物与临床样品相关性：工艺、处方等一般药理学第十五页，共八十页。样本量分组及每组动物数的设定，应以能科学合理地解释所获得的试验结果，恰当地反映有生物学意义的作用，并符合统计学要求为原那么小动物每组一般不少于10只，大动物每组一般不少于6只一般药理学第十六页，共八十页

7、。剂量在体试验观察不良反响的剂量反响关系，时效关系剂量包括或超过主要药效学的有效剂量或治疗范围如果研究中缺乏不良反响的结果，试验的最高剂量为相似给药途径和给药时间的其它毒理试验中产生中等强度不良反响的剂量体外试验确定受试物的浓度效应关系一般药理学第十七页，共八十页。对照溶媒和/或辅料 吐温犬、乳糖等 阳性对照药化药 1.3类：光学异构体，消旋体及另外对映体 2类：改变给药途径，原途径 4类：改变酸根、碱基的药物，原化合物一般药理学第十八页，共八十页。给药途径与临床拟用途径一致。如果有多个临床拟用给药途径时，分别采用相应的给药途径评价其作用更适宜对于在动物试验中难以实施的特殊的临床给药途径，可根

8、据受试物的特点选择喷雾剂、吸入剂、舌下用药一般药理学第十九页，共八十页。给药次数一般采用单次给药根据具体情况合理设计与药效、毒理相关主要药效学：屡次给药起效毒理：重复给药反响一般药理学第二十页，共八十页。观察时间制剂特点：缓释制剂药效学特点药代动力学特性拟临床研究方案一般药理学第二十一页，共八十页。主要研究内容核心组合试验对重要生命功能系统的影响 精神神经系统、心血管系统、呼吸系统追加和/补充的平安药理学研究 中枢神经系统、心血管系统、呼吸系统、 肾脏系统、植物神经系统、胃肠系统 其它研究 潜在的依赖性、免疫功能、内分泌功能一般药理学第二十二页，共八十页。核心组合试验心血管、中枢神经系统、呼吸

9、系统重视药品潜在的心室复极化延迟作用QT间期延长)的评价 : 抗精神病、抗组胺类、抗心率失常类、消化系统药物、氟喹诺酮类药物 ICH：评价人用药品潜在致心室复极化延迟作用QT间期延长的平安药理学研究S7B一般药理学第二十三页，共八十页。追加平安性药理学研究根据药物的药理性质和化学类型，估计可能出现的不良反响，可能需要进一步追加平安药理学研究工程如果对已有的动物和临床试验产生疑心，可能影响到人体平安，应进一步追加平安性药理学研究 对心血管、中枢神经、呼吸系统的深入研究一般药理学第二十四页，共八十页。追加平安性药理学研究中枢神经系统行为、学习记忆、神经生化、视觉、听觉和/或电生理等心血管系统心输出

10、量、心肌收缩、血管阻力等呼吸系统气道阻力、肺动脉压力、血气分析等一般药理学第二十五页，共八十页。补充的平安性药理学研究泌尿、肾脏系统自主神经系统胃肠系统一般药理学第二十六页，共八十页。试验方法根据药物的特点和临床使用的目的，合理地进行试验设计选用国内外公认的方法，包括科学而有效的新技术和新方法某些平安药理学研究可根据药效模型、药代动力学的特征、试验动物的种类等来选择实验方法一般药理学第二十七页，共八十页。新药临床前：完成对主要器官精神神经、心血管、呼吸系统，核心组合试验功能影响的研究临床期间、上市之前：补充平安性药理学研究贯穿在新药研究全过程中一般药理学第二十八页，共八十页。执行GLP标准药品

11、注册管理方法第十六条药物的平安性评价研究必须执行?药物非临床研究质量管理标准?GLP为什么？标准，统一，真实、完全、可靠属于平安性评价的范畴，原那么上须执行GLP核心组合实验应执行GLP追加的或/和补充的平安药理学研究应尽可能的遵循GLPQT间期试验一般药理学第二十九页，共八十页。2005年发布：?中药、天然药物一般药理学研究技术指导原那么?化学药物一般药理学研究技术指导原那么?方案修订、合并、补充：?药物平安药理学研究技术指导原那么?一般药理学第三十页，共八十页。概念急性毒性试验研究动物一次或24小时内屡次给予受试物后，观察一定时间内所产生的毒性反响Acute toxicity test 急

12、性毒性试验Single dose toxicity test 单次给药毒性试验单剂量毒性试验急性毒性试验第三十一页，共八十页。急性毒性试验Single Dose Toxicity Test王庆利 药品审评中心药理毒理学部第三十二页，共八十页。急性毒性试验意义的历史演变OECD 1987多个剂量组、适当的剂量间距，产生一系毒性和死亡率，得到剂量-效应关系和精确的LD50标化药物强度计算药物的治疗指数是后续重复给药毒理试验剂量选择的参考获得一些生物利用度的信息试验结果可用来推测人类的致死剂量以及中毒后的病症，为临床毒副反响监测提供参考急性毒性试验第三十三页，共八十页。 随着科学的进步，越来越多的新

13、药研发机构和管理当局意识到了经典的急性毒性试验存在的局限性 提供的信息缺乏以支持长毒试验的剂量选择 从生物学的角度看，LD50没有恒定的数值 通常所用的剂量与临床人用剂量差异很大 人和动物对药物的敏感性差异很大 不必要的动物和资源的浪费急性毒性试验第三十四页，共八十页。对于新药开发来说，急性毒性试验通常没有必要求出精确的LD50值，所要关注的是动物出现的毒性及与剂量间的量效关系，在啮齿类动物中不再需要给以致死水平的剂量但特殊的情况下，从科学的角度需要测定LD50值，如细胞毒类抗癌药物，通常用LD50的1/10来估计I期临床试验的平安起始剂量急性毒性试验第三十五页，共八十页。1991第一届ICH

14、会议经典的LD50 测定已不再是正式要求了建议进行逐渐增加剂量的耐受性研究以监测不同剂量下的毒性反响 建议采用两种哺乳动物可以用两种啮齿类动物或一种啮齿类动物加一种非啮齿类动物的严格设计的、单次给药的、逐渐增加剂量的耐受性研究，取代啮齿类动物或非啮齿类动物LD50测定的要求急性毒性试验第三十六页，共八十页。基于上述科学认识和国内的研发实际，2005年起草发布了当前的技术指导原那么?化药药物急性毒性研究技术指导原那么?中药、天然药物急性毒性研究技术指导原那么?急性毒性试验第三十七页，共八十页。观察时间及指标 急性毒性观察为全程观察时间为14天。以便能观察到毒性指征出现的时间及其恢复时间，死亡时间

15、等指标包括一般指标、死亡、体重变化等急性毒性试验第三十八页，共八十页。观察时间及指标 记录所有死亡、临床病症，临床病症开始的时间、严重程度、持续时间、是否可逆对于所有的动物均应进行大体解剖任何器官出现体积、颜色、纹理改变时，均应记录并进行组织病理学检查 急性毒性试验第三十九页，共八十页。数据分析及评价判断每种反响的量效关系及随时间的变化判断各种反响可能涉及的器官、组织或系统等，根据病理结果，初步判断毒性靶器官判断动物对受试物的耐受性、最大无反响剂量、最小毒性反响剂量、近似致死剂量等，初步判断药物平安范围对于需要测定LD50值的药物，采用合理的统计学方法求算LD50值急性毒性试验第四十页，共八十

16、页。动物种属“一般应选用一种啮齿类动物加一种非啮齿类动物进行急性毒性试验。假设未采用非啮齿类动物进行急性毒性试验，应说明其合理性急性毒性试验第四十一页，共八十页。动物种属啮齿类与非啮齿类对药物的敏感性明显不同研究证实非啮齿类与人体的相关性一般更好从代谢的角度考虑，非啮齿类可能为更敏感动物，且从反映药品平安性特点角度考虑非啮齿类可能更敏感国外在急性毒性试验前往往已完成了非啮齿类动物数日3-5日重复给药的剂量探索试验。即已反映了非啮齿类的急性毒性。而从我国实际情况来看，还有些差距急性毒性试验第四十二页，共八十页。试验方法近似致死剂量法 最大给药量法固定剂量法Fixed-dose procedure

17、上下法阶梯法，序贯法，Up and down method累积剂量设计法金字塔法，Pyramiding dosage design半数致死量法急性毒性试验第四十三页，共八十页。进展LD50值的不确定性试验结果数学处理后计算产生的一个数值不同试验对于同一药物所得出的结果差异较大，可达2.44 8.38倍从依达拉奉和阿德福韦酯的研究结果可以得出类似结论急性毒性试验第四十四页，共八十页。昆明种小鼠中依达拉奉与阿德福韦酯不同给药途径的LD50值急性毒性试验给药途径范围（mg/kg）倍数依达拉奉静脉注射（n = 68）321 - 7302.27腹腔注射（n =26）492 - 10742.18经口给药（

18、n = 24）894 - 25502.85阿德福韦酯腹腔注射（n = 25）195 - 12786.55经口给药（n = 25）704 50007.10数据来源于2000 2002年申报资料，有些仅进行了其中1种或2种给药途径的SDT。从当时国内GLP与研发状况分析，上述试验根本是在非GLP条件下完成的，其中一些试验可能是在同一试验单位进行。n为试验次数。第四十五页，共八十页。急性毒性试验第四十六页，共八十页。LD50值的不确定性导致这种不确定的原因可能包括但不仅限于生物学不确定性的存在动物品质差异试验条件差异受试物制备的差异，如浓度、溶剂等给药体积和给药速度差异，特别是注射途径时，给药速度是

19、影响毒性表现重要因素急性毒性试验第四十七页，共八十页。LD50值的不确定性意义如果以LD50值为参考进行后续非临床或临床剂量设计的精确计算，可能存在风险上述结果提示在同一动物种属中屡次试验获得相同LD50值的几率很小，文献比较的意义很小试图通过测定LD50来确定不同来源、不同批次、不同生产工艺、不同杂质含量的同一化合物的毒性，科学性值得商榷急性毒性试验第四十八页，共八十页。总结两种给药途径两种动物啮齿+非啮齿以适当的间隔至少观察14天全程观察大体剖检及组织病理学检查选择适宜的试验方法及统计学方法急性毒性试验第四十九页，共八十页。2005年发布?中药、天然药物急性毒性研究技术指导原那么?化药药物

20、急性毒性研究技术指导原那么?方案修订、合并、补充：?药物单次给药毒性研究技术指导原那么?急性毒性试验第五十页，共八十页。概念通过动物重复给药试验表征受试物的毒性作用Chronic Toxicity Study 时间概念，相对性Repeated Dose Toxicity Study 给药次数重复给药毒性试验重复剂量毒性试验长期毒性试验第五十一页，共八十页。长期毒性试验Repeated Dose Toxicity Study王庆利 张假设明 药品审评中心药理毒理学部第五十二页，共八十页。是物非临床平安性评价的核心内容与急性毒性、生殖毒性以及致癌性等毒理学研究有着密切的联系，是药物从药学研究进入临

21、床试验的重要环节通过重复给药动物试验表征受试物的毒性作用预测其可能对人体产生的不良反响，降低临床试验受试者和药品上市后使用人群的用药风险长期毒性试验第五十三页，共八十页。预测受试物可能引起的临床不良反响性质、程度、剂量反响和时间反响、可逆性判断受试物反复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平安剂量范围提示临床试验中需重点监测的指标还可以为临床试验中的解毒或解救措施提供参考最终为临床试验和临床用药效劳长期毒性试验第五十四页，共八十页。受试物制备工艺稳定、符合临床试验用质量标准规定受试物应注明名称、来源、批号、含量或规格、保存条件及配制方法等，并附有研制单位的自检报告。所用辅

22、料、溶媒等应注明批号、规格和生产厂家，并符合试验要求。在药物开发的过程中，假设受试物的制备工艺发生可能影响其平安性的变化，应进行相应的平安性研究长期毒性试验第五十五页，共八十页。实验动物一般情况下，创新药的长期毒性试验采用两种实验动物一种啮齿类一种非啮齿类长期毒性试验第五十六页，共八十页。实验动物理想的实验动物对受试物的生物转化与人体相近-相关性对受试物敏感已有大量历史对照数据长期毒性试验第五十七页，共八十页。实验动物国内现状，大多数试验开始时，无法判断不同种系实验动物和人体对受试物的生物转化的一致性通常采用大鼠和Beagle犬或猴某些特殊结构的受试物应选用特殊种属或品系的动物进行长期毒性试验

23、必要时可选用疾病模型动物进行试验在长期毒性试验前可采用体外试验体系对实验动物的种属或品系进行筛选长期毒性试验第五十八页，共八十页。长期毒性试验第五十九页，共八十页。试验动物健康、未孕，动物体重差异应在平均体重的20之内应符合国家有关规定的等级要求来源、品系、遗传背景清楚，并具有实验动物质量合格证应根据研究期限的长短和受试物临床应用的患者群确定动物的年龄成年、幼年一般大鼠为69周龄，Beagle犬为612月龄长期毒性试验第六十页，共八十页。试验动物一般情况下，雌雄各半每组动物数量应能够满足试验结果的分析和评价的需要一般大鼠为雌、雄各1030只Beagle犬或猴为雌、雄各36只长期毒性试验第六十一

24、页，共八十页。给药方案给药剂量高、中、低三个剂量给药组高剂量原那么上应使动物产生明显的毒性反响，甚至出现个别动物死亡低剂量原那么上应高于动物药效的等效剂量，并不使动物出现毒性反响为考察毒性反响剂量-反响关系，应在高剂量和低剂量之间设立中剂量一个溶媒或辅料对照组必要时空白对照组或阳性对照组长期毒性试验第六十二页，共八十页。给药方案给药途径原那么上应与临床用药途径一致，否那么应说明原因。给药频率原那么上动物应每天给药给药期限长3个月或以上的，每周至少药6天特殊类型的受试物由于其毒性特点和临床给药方案等原因，应根据具体药物的特点设计给药频率长期毒性试验第六十三页，共八十页。给药方案给药期限根据与拟定

25、临床研究方案、临床适应证和用药人群等确定给药结束后应有一定时间的恢复期长期毒性试验第六十四页，共八十页。给药方案给药期限较短的毒性研究获得的信息可为较长的毒性研究设计提供给药剂量、给药频率等方面的参考临床试验中获得的信息有助于给药期限较长的动物毒性研究方案的设计，降低药物开发的风险支持不同的临床研究或上市申请的不同给药期限的长期毒性试验的内容应完整、标准，对结果的分析评价应科学、合理长期毒性试验第六十五页，共八十页。长期毒性试验的给药期限不含恢复期长期毒性试验临床疗程啮齿类动物 非啮齿类动物可以支持的临床试验阶段单次用药2周2周临床及生产2周1个月1个月临床及生产2周1个月1个月1个月II期3

26、个月3个月III期（及生产）3个月3个月3个月II期6个月6个月III期（及生产）6个月6个月6个月II期6个月9个月III期（及生产）6个月6个月9个月II期6个月9个月III期（及生产）第六十六页，共八十页。检测指标除必需的检测指标外，应根据受试物的特点，有针对性地增加相应的检测血液学指标10项 血液学生化学指标16项 尿液分析6项 组织病理学检查：啮齿类动物30项 非啮齿类动物33项长期毒性试验第六十七页，共八十页。毒物代谢动力学简称毒代动力学系指结合毒性试验进行的考察药物系统暴露的代谢动力学研究描述实验动物的系统暴露与暴露剂量、暴露时间和毒理学结果之间的关系小动物试验设立卫星组专门进行

27、毒代动力学试验毒理学试验应进行毒代动力学检测长期毒性试验第六十八页，共八十页。结果分析评价动物是否发生毒性反响描述毒性反响的性质和程度毒性起始时间、程度、持续时间以及可逆性等靶器官确定平安范围 NOAEL探讨可能的毒性作用机制长期毒性试验第六十九页，共八十页。结果分析评价均值数据和单个数据啮齿类动物组均值的意义通常大于单个动物数据的意义实验室历史背景数据和文献数据可以为结果的分析提供参考非啮齿类动物单个动物的试验数据往往具有重要的毒理学意义须与给药前数据、对照组数据和实验室历史背景数据进行多重比较长期毒性试验第七十页，共八十页。结果分析评价统计学意义与生物学意义正确利用统计学假设检验有助于确定试验结果的生物学意义，但具有统计学意义并不一定代表具有生物学意义在判断生物学意义时应考虑到参数变化的剂量-反响关系、其他相关参数的改变、与历史背景数据的比较重视组织病理学检查结果长期毒性试验第七十一页，共八十页。毒性反响的临床意义动物长期毒性试验的结果一般不会完全再现于人体临床试验如果没有试验或文献依据证明受试物对动物的毒性反响与人体无关，在进行药物评价时必须首先假设人最为