创新药物供试品分析与毒代动力学研究高级培训班讲义-药圈论坛

大纲药代/药动模型和非临床毒理试验在药物研发中的作用毒代动力学在毒理试验中的概况要求一般原则特殊及实用的考量试验设计的考量毒代动力学与毒理学结果结合分析案例分析2药物研发过程药代/药效试验和毒理试验贯穿药物研发过程。特定的试验设计要考虑到药物的特点和预计

的治疗方向。药代动力学试验，代谢试验，毒理学试验的最终目的是使

确信药物是安全有效的。3非临床毒理试验在药物研发中的应用发现上市创新设想选择先导化合物IND上市后监察(大量病例);监察新的临床症状IND前研究:发现，药代动力学，2周或4周毒理学/毒代动力学，生殖毒性，安全药理，代谢，DART0期临床2期临床1期临床3期临床药代学,耐受试验,比较性试验(病例量少)(少量病例;病人有特定病症)药效研究(大量病例,多个地点;花费巨大)IND后研究:13周毒理试验，慢性毒理，如6-，9-，12-月毒理学/毒代动力学，

/毒代动力学试验，生殖毒性，代谢，DARTNDA后研究：上市后认证了解确认Pre-INDNDAPre-NDAEnd

P2CAC有害作用安全报告4结合药代动力学/毒代动力学设计的毒理学试验将毒理学试验中的

剂量与毒性表现相联系确立代谢动力学在不同种属动物的差异确定临床剂量和毒理试验剂量之间的关系提供与毒性表现相关的信息，有助于后续毒理试验设计。当结合毒代动力学和毒理学试验时，毒代动力学数据侧重于受试化合物在毒理学试验中的代谢概况。药物浓度可以和受试化合物的毒理反应结合分析。5指导原则ICHS3A-毒代动力学指导原则注释：在毒理学试验中全身性给药的评价一般原则特殊考量实用考量6毒理学试验代动力学的一般原则毒代动力学研究要遵从GLP要按照现有

标准验证分析方法特异性，准确性，精密性灵敏行，有效范围基质效应样品稳定性全身性

应可定量分析AUC,Cmax,Tmax和其它参数,不同剂量组间，不同间，给药间期可能需要评价代谢物，光学异构体，或

中

量时间点的选择----取样点要足够已衡量机体的 量，可以依据早期毒理试验得到的代谢数据来选择时间点。7毒理学试验

代动力学的一般原则（续）设定给药剂量-主要取决于毒理学表现。剂量增加而暴露量不随之增加时，毒代动力学数据可以帮助设计给药剂量上限。毒理试验

代动力学间隔-第一个重复多次给药试验中给药开始和结束期间需要做TK研究。后期的试验中TK间隔取决于以下因素-第一个试验的结果-治疗方法的任何改变8毒理学试验

代动力学的特殊考量不同的试验中TK设计的策略不同单次给药试验-通常同时进行PK试验剂量寻找试验-首次提供毒性和TK相关性研究的机会多次给药试验-可以使用TK数据来选择给药剂量和受试动物试验-先导试验中的TK数据可以辅助计量选择。通常不需长于6个月以上的试验-体内遗传学试验-常使用TK数据来验证-生殖和发育毒理学试验-可以根据机体结果量衡量受试化合物对怀孕动物，胚胎，哺乳期婴儿的影响-安全药理-代谢数据可以与药理学和毒理学结果结合起来9毒理学试验

代动力学的实际考量分析方法要有足够的灵敏性常需使用

动物以满足所需的TK采血量。DBS方法只需要很少的血量，是一种可选择的TK试验方法。在

TK样品前要确立样品的稳定性需要分析对照样品（EMEA指导原则2005）因蛋白性药物导致的抗原性可能会改变TK特性或干扰分析10受试化合物考量受试化合物特性设计同一种属和不同种属动物的毒理试验时需要考虑很多因素。(如影响药物贮库，代谢和排泄的生理机制的生化特性，分布，生物学屏障特性)受试化合物在药理学剂量下的特性会影响毒理试验中受试动物，给药途径，给药频率，样品频率，和恢复期的持续时间。在毒性剂量下衡量药物代谢时，同样的因素也需要考虑。11试验案例PK

特性（选择时间点，主要参数）案例1:探索性试验，剂量寻找试验案例2:4周小鼠给药试验案例3:光学异构体受试化合物案例

4:

抗药抗体效应12试验设计中常用的毒代动力学数据时间曲线下面积(AUC0-24

)和血浆药物浓度曲线下面积(AUC0-∞)最大血浆药物浓度时间半衰期清除率生物利用度13时间-血浆药物浓度曲线1010.11001000100000481216Time

(hr)202428PlasmaConcentration

(ng/mL)Male

RatsFemale

Rats14剂量比例评价00102030

40Dose

(mg/kg)506070AUC

(ng*hr/mL)16000140001200010000800060004000200018000Male

Rats

Day

28Female

Rats

Day

2815药物蓄积评价Male

RatsStudy

Days030AUC

(ng*hr/mL)020004000600080001000012000140006

mg/kg20mg/kg60mg/kgFemale

RatsStudy

Days030AUC

(ng*hr/mL)200001800016000140001200010000800060004000200006

mg/kg20mg/kg60mg/kg16数据解析时间—血浆药物浓度差异剂量比例多次给药效应17案例18试验设计考量—案例1概念：早期剂量寻找或探索试验-这些试验首次提供毒性和TK相关性研究的机会。试验设计：单次口服给药，3只试验动物/

，3个给药剂量（剂量范围较大）。评估最大耐受剂量和血浆药物浓度。在达到Cmax时和在

毒理参数时

TK样本,

(如，临床病理样本或在给药48小时后解剖时

TK样本。)Cmax可参照雄性动物的PK筛选试验，但在探索试验中应研究雌性和雄性动物的Cmax。19案例1（续）试验结果CalculatedPlasmaConcentrationDoseLevel30mg/kg300mg/kg1000mg/kgGenderMaleFemaleMaleFemaleMaleFemaleTimePostdose(Hours)253914789689017923101103172324NENENENE304125332448BLOQBLOQ3561821NENEtationBLOQ:

Below

Limit

ofNE:

No

estimation

done20案例1（续）试验结果MalePlasma

Concentration3500030000250002000015000100005000024824Time

(Hours

Postdose)Plasma

Concentration(ng/mL)30

mg/kg300

mg/kg1000

mg/kgFemale

PlasmaConcentration600005000040000300002000010000024824Time(Hours

Postdose)Plasma

Concentration(ng/mL)30

mg/kg300

mg/kg1000

mg/kg21案例1（续）试验结论：早期的剂量寻找试验不需要提供血浆药物浓度数据，亦不提供TK概况。但是可以提供血浆药物浓度和相关毒理效应的初期数据；当探索试验中有雌性和雄性时，还可提供可能的

差异信息。22试验设计考量—案例2试验目的：评估小鼠连续4周每天灌胃给予受试化合物X的毒性反应，并测定毒代动力学概况。给药剂量0，50，150，500mg/kg/day由4个先导试验得来。在先导试验中，在1000mg/kg/day的给药剂量下，动物体重降低，身体弯成拱状，活动减少，眼睛斜视；在较低（100或300mg/kg/day）的给药剂量下，动物没有体重改变，也没有呈现明显的临床症状。在中计量和高剂量组观察到白细胞减少和肝脏酶增多。TK间隔：在给药第1天和第28天从未禁食小鼠的经心脏穿刺

血样TK样本时间点：给药前（仅第28天），给药后0.5,

2,

4,

8,12, 24,和48（仅第28天）小时23案例2（续）Plasma

concentrations

over

timeon

Days

1

and28.24案例2（续）Cmax

和

AUC0-24hr增长与给药剂量增长不成比例。受试化合物无 差异。25案例2（续）150

mg/kg/day多次给药后，受试化合物观察到有蓄积作用。26案例2

试验结果NOAEL

–

150

mg/kg/day给药剂量(mg/kg/day)试验现象AUC(ng.hr/mL)第1天第28天50没有有害的临床症状，体重，摄食量，眼科，解剖病理学发现；轻微的临床病理发现1248712341150没有有害的临床症状，体重，摄食量，眼科发现；轻微的无害的临床病理和解剖病理发现。78276149808500超过最大耐受剂量158078NA27试验设计考量—案例3试验目的：评估大鼠连续13周每天灌胃给予受试物（SSSR991）的毒性反应，测定毒代动力学概况；并评价4周的恢复期后毒性反应的可逆性，持续性，或延迟毒性反应。在早期试验的基础上选择剂量水平大鼠——50，100和200mg/kg/day（在给药4周的试验中，在250mg/kg/da,y的给药剂量观察到毒性反应，NOAEL是125mg/kg/day）猴——5，100和400mg/kg/day（NOAEL是4

药试验中的高剂量，200mg/kg。试验发现食物会影响药物毒性，因此进行了5天的先导试验来验证药物在控制摄食的动物中的量，证明400mg/kg/day的剂量可以耐受）TK间隔大鼠——给药第1天和第13周猴——给药第1天，第6周和第13周TK样本时间点大鼠——给药前，给药后0.5,1,2,4,7,11,和24

小时猴——给药前，给药后1,3,5,7,10,和24小时28案例3

（续）Mean

(±SD)

concentrations

(ng/mL)

of

(S)-Enantiomer

in

male

and

female

rat

plasma:

Day

1

and

Week

13Solid

Symbols

–

Males;

Open

Symbols

–FemalesHigh-Dose

GroupsMid-Dose

GroupsLow-Dose

Groups29案例3

（续）Mean

(±SD)

concentrations

(ng/mL)

of

(S)-Enantiomer

in

male

and

femalecynomolgus

monkey

plasma:

Day

1,

Week

6,

and

Week

13Solid

Symbols

–

Males;

Open

Symbols

–FemalesHigh-Dose

GroupsMid-Dose

GroupsLow-Dose

Groups30IF案例3

（续）--剂量标准化的Cmax

和AUCDose

Level

(mg/kg/day)50100200DNCmax

[(ng/mL)/(mg/kg/day)]030060090012001500Dose

Level

(mg/kg/day)50100200DN

AUC0-24

[(ng昲r/mL)/(mg/kg/day)]03000600090001200015000Dose

Level

(mg/kg/day)50

100400DN

Cmax

[(ng/mL)/(mg/kg/day)]020000400006000080000100000120000Dose

Level

(mg/kg/day)50

100400DN

AUC0-24

[(ng昲r/mL)/(mg/kg/day)]0500000100000015000002000000RatMonkey案例3（续）案例3：大鼠大鼠NOAEL：雄性50mg/kg/day，雌性100mg/kg/day给药剂量(mg/kg/day)试验现象AUC(ng.hr/mL)第1天第13周50没有有害的临床症状和眼科发现；没有体重和摄食量改变，没有解剖病理学发现；雄性动物有轻微的临床病理发现324066646142100没有有害的临床症状和眼科发现；轻微体重和摄食量改变，轻微的临床病理发现；没有解剖病理学发现7715961195692200超过最大耐受剂量1212167208779232案例3（续）案例3：猴猴NOAEL：400mg/kg/day给药剂量(mg/kg/day)试验现象AUC(ng.hr/mL)第1天第6周第13周50没有有害的临床症状，心电图和眼科发现；没有体重和摄食量改变，没有解剖病理学和临床病理发现8972112438898443100与低剂量相同257190325592249909400部分

重量改变，但与解剖病理发现无关，且是无害的。其它试验现象与低剂量相同53392290330750750533试验设计考量—案例4试验目的：评估食蟹猴连续26周每周两次皮下注射给予大分子受试物Q的毒性反应，并测定毒代动力学概况。给药剂量0，0.15和2.5mg/kg由4周的先导试验选定。在先导试验中，给药剂量耐受良好，并有望能提供相对临床剂量而言足够广的安全剂量范围。TK间隔：在下列时间股静脉采血TK样本时间点：给药前，给药第1天，第85天，第183天的给药后1,4,和8小时；给药前，给药第29天，第50天的给药后

4和8小时；给药前，给药第113天，第141天的给药后8小时；动物计划解剖当天。34案例4（续）给药第一天数据SexAnimal

IDCmax(ug/mL)Tmax(h)AUC0-48h(h*ug/mL)AUCinf

(h*ug/mL)t1/2,λz(h)CL/F(mL/H/kg)Vz/F(mL/kg)I065320.0721243.95NENENENEI065330.1182.856.9958.418.41795I065340.19986.3412.246.712.8903I065350.046284.746.8830.419.9726MaleI065360.124482.19NENENENEI065370.068943.558.2157.325.11614I065380.0444243.01NENENENEI065390.089983.995.9827.323.2899I065400.149242.75NENENENEI065490.12143.866.3137.822.1902I065500.13282.397.8129.328.61099I065510.06184.376.3830.725.11114I065520.06343.694.3332.119.2799FemaleI065530.17944.845.1832.120.71040I065540.123242.77NENENENEI065550.05982.725.8729.834.21473I065560.21182.554.0339.133.11733I065570.121244.01NENENENEfiable

data

in

the

terminalNE:

Not

estimated

(due

to

long

absorption

phase,

there

was

not

enoughphaseofthe

concentration

versus

time

profile

to

estimate

this

parameter.35试验设计考量—案例4AUC0-48h数值多变。给药6个月后，多数动物可测算量。连续26周每周两次皮下注射给予食蟹猴受试物，低剂量食蟹猴中AUC0-48

h的数值36案例