FDA《药物开发过程中药物代谢药物相互作用研究体外研究》介绍.doc

I前言 药物进入体内后可以通过原型的形式或者代谢成一种、多种有活性的或无活性的代谢产物被清除。当药物主要以代谢方式清除时，代谢途径对药物的安全性和疗效以及使用说明有很大的影响。如果通过单个代谢途径清除，代谢速度的个体差异会导致药物或代谢产物在血液和组织中的浓度有很大的差异。在某些情况下，差异显示出双峰分布（bimodal distribution），提示存在遗传多态性（例如CYP450 2D6，CYP450 2C19，N-乙酰转移酶）。当遗传多态性影响清除的一个重要代谢途径时，可能需要大的剂量调整以便安全和有效地使用药物。遗传药理学已经影响到了治疗学。对于一种主要经CYP450 2D6代谢的药物，大约7%的白种人不能代谢这种药物，但其他种族人群中不能代谢这种药物的百分比远低于这个值。其他酶代谢途径（主要是CYP450 2C19和N-乙酰转移酶），也有类似情况。至少同样重要的是，许多酶代谢清除途径包括大多数经CYP450酶的代谢途径，可以被同时合并应用的药物抑制或诱导，因此，在某些个体可见合并用药时药物浓度的明显改变。药物间相互作用可以导致血液或组织中药物或代谢产物的浓度明显降低或升高，或毒性物质在体内蓄积（例如某些抗组胺药物-抗真菌药物之间的相互作用）。在一定程度上，这些类型的变化可以改变新药的安全性和疗效，特别是治疗范围窄的药物。 如果了解了药物代谢途径和可能的相互作用，有时就可以使用某种在血浓度不可预测时会产生过高毒性的药物。由于这些原因，在药物开发的早期阶段一定要知道药物是主要以原形排泄还是以一种或多种代谢途径排泄。如为后者，应知道其主要代谢途径。这一信息将有助于认识个体间或个体内代谢差异的意义和某药物-药物相互作用和其他相互作用的重要性。这些信息还有助于明确某些代谢产物的药理学特性是否需要进一步探索。 这份FDA的行业指南提出了有关当前药物代谢和相互作用体外研究方法的建议。本指南旨在鼓励在体外常规、全面评价药物代谢和相互作用，只要这些研究可行和恰当。与所有FDA指南文件一样，建议的内容并不是一定要做的，而是提供给药物研发者，让他们考虑作为一种方法，解释潜在的重要安全性问题。FDA认识到各种方法的重要性有差异，具体取决于正在开发的药物以及药物将来的临床应用。FDA还认识到临床观察可以解释本文件中认为以体外研究解释更容易的一些同样的问题。但就提供的信息广度而言，本文件中描述的方法是有效而低成本的，这些方法还能减少或取消进一步临床观察的要求。这一具体的指南针对的药物类别很广，即分子量小于10000道尔顿的分子。 虽然在体外评价药物代谢和药物相互作用领域已经取得了充分的进展，从而能够编写本指南，但还需要其他工作以便能够更广泛深入地描绘药物体外代谢（包括诱导和抑制）和随后临床研究的意义以及制订产品说明书。由于药物体外代谢的评价是在药物开发和管理方面一个进展迅速的领域，本指南可能需要定期修订。 FDA的评审科学家一直对药物代谢和药物相互作用对药物安全性和疗效的影响感兴趣。因此，本专题的讨论也包含在FDA的其他指南文件中，其中包括药物临床评价的一般考虑（FDA77-3040），可能用于老年人的药物研究指南（11/89）和药物临床评价中性别差异的研究和评价指南（58 FR 39406，1993年7月22日）。若想获得这些文件请联系药物评价和研究中心的药物信息科。II观察和结论以下一般观察和结论是本指南中建议的依据：l 人体内循环的母体药物和/或其活性代谢产物的浓度是想要的药物作用和/或药物不良作用的效应物。l 体内药物浓度的主要调节因素之一是清除率。代谢是决定清除率的重要因素之一。l 即使对于无明显代谢的药物而言，这种药物对合并使用药物的代谢也可能有潜在的重要影响。l 由于代谢的个体差异，血浓度也可出现大的差异。某些药物如三环类抗抑郁药物，血浓度差异的幅度显示不同等级。当一种药物抑制另一种药物代谢时，药物-药物相互作用也有类似的较大的作用。例如酮康唑使特非那丁母药的浓度显著升高，导致QT间期延长和尖端扭转型室性心动过速。l 最近在获得和使用人体组织和重组酶用于药物代谢和药物-药物相互作用的体外研究方面也取得了重大进展。l 建立一种药物及其代谢产物的灵敏和特异性的检测方法，对于药物代谢和相互作用的研究非常重要。建立这些检测方法一直是药物开发计划中需要首先考虑的事情。一旦有了可靠的检测方法，就具备了体外评价药物代谢和药物-药物相互作用以及解释这些结果的技术。 本文件中描述的体外研究是建立有关药物代谢和药物相互作用信息的一系列方法。另外，还有机制方面和经验的临床研究方法可以提供进一步的信息。认真设计综合的方法可能在最短的时间和以最低的费用得出理想的结果，这一贯如此。代谢作用和药物-药物相互作用应当尽早考虑并在药物开发过程的后期也应考虑。设计妥当的药代动力学/I期研究可以得到有关药物代谢、相关代谢产物以及实际或可能的药物相互作用方面的重要信息。例如II期和III期临床试验中经过药代动力学筛查获得的血浓度数据，也可显示相互作用或明显个体差异。由于临床试验方案有时限制合并用药的使用，一些后期的研究对于提示可能的相互作用信息有可能不是最理想的。减少对合并药物治疗的排除，并在试验用药给药前后测定血浓度（相互作用筛查），以及更频繁地测定药物血浓度，可以使后面各期临床研究更加有价值。如果可以发现有意义的代谢产物和前体药物，并描述它们的药理特性，那么所有这些研究将更有提示意义。根据遗传多态性或其他容易识别的因素，如年龄、种族和性别，识别患者组中的代谢差异，有助于指导这些人群中的剂量研究。这类信息也有助于改进产品说明书中的给药建议、让处方医生能够预见必要的剂量调整，从而有利于安全有效地使用药物。事实上，在某些情况下，一种药物的毒性如果不可预测和不可避免，其毒性反应水平就不能接受，但只要理解了如何调整剂量以避免毒性反应，则这种药物也可以上市销售。III药物代谢和药物相互作用体外研究的技术和方法 评价体外药物代谢的目的：（1）发现影响试验药物及其代谢产物的所有主要代谢途径，包括负责清除的特异性酶和形成的中间体；（2）探讨和预测试验药物对其他药物代谢的影响以及其他药物对试验药物的影响。如可行，试验药物及其主要代谢产物的药理学作用也应研究。知道某种药物不是某个代谢途径的底物也有帮助。例如，如果在药物开发早期知道一种分子不是CYP450 3A4的底物或这个途径仅在整个代谢中起次要作用，那么3A4代谢可能被酮康唑和红霉素这些药物抑制以及代谢可能被利福平和抗惊厥药诱导的担忧会减少或消除。体外研究还提示，一种药物本身是否为常见代谢途径的抑制剂。对于经相同途径代谢的药物，一种药物抑制其他药物代谢的可能性总是存在的。最早发现奎尼丁有这种可能性，奎尼丁是CYP450 3A4代谢的底物，也是非常强的CYP450 2D6的抑制剂。A细胞色素P-450、微粒体和相关工具1评价试验药物的代谢 体外研究药物代谢（涉及的酶、形成的代谢产物和可能的抑制剂）最成熟的工具与细胞色素P450超家族中的系列酶相关。这些酶负责人体内所用的大多数药物的代谢。代谢通常见于肝脏，但这些酶（特别是CYP450 3A4）在肠道代谢中也很重要。人肝微粒体提供了研究CYP450代谢最方便途径。微粒体是通过差速高速离心获得的亚细胞组分。所有CYP450酶是从微粒体组分收集到的。在微粒体内或整个肝脏中保存在低温下（例如-70），CYP450酶的活性可以保存多年。对于CYP450介导的反应的辅因子的要求已经非常明确地描述，主要包括氧化还原维持系统如NADPH。对于多数药物代谢酶，有或无事先表型分类的肝微粒体可以在市面上获得。在识别研究用新药清除的代谢途径时，除非基于特定目的，一般应使用来源于几个供体的微粒体，不论是单独还是汇总使用，以避免依赖于缺乏一种或以上代谢途径的微粒体。当每个主要途径使用选择性化学抑制剂时，新药的代谢途径很容易被证实或排除。认真考虑抑制剂和底物的孵育浓度，对于维持一种选择性的方法非常重要。例如奎尼丁和酮康唑在浓度低于1微摩尔时分别为相对选择性的2D6和3A4抑制剂，但在高浓度时也可抑制其他CYP450酶，而已知在高浓度时的这种抑制作用没有临床意义。CYP450酶特异性抗体也可用于尽力获得代谢途径的选择性抑制，但目前由于抗体不能在市面上广泛获得，它们的选择性未完全阐明，与化学抑制剂相比，抗体抑制结果的实验室间变化大，因此这种方法受到限制。 已经克隆出常见CYP450的cDNA，并且已经在多种细胞表达了人重组酶蛋白。在采用微粒体确定了明显的代谢途径后，使用这些重组酶可提供非常好的方法以证实微粒体中发现的结果。 在完整的肝脏系统，辅因子是自足的，并且保存了关联酶的自然取向，因此可以获得肝脏代谢最完整的表现。离体的肝细胞和精确切片具有所需要的这些特征。放射标记的药物在这一阶段非常有帮助。但这些标本的一个主要问题是酶活性不能稳定保持24小时以上。克服这一局限性将对研究酶活性的诱导作用有价值。 体外研究可以识别新药的重要代谢途径及其这些代谢途径所形成的代谢产物。这一信息的临床意义一般应当经临床研究证实。经体外研究未发现某些代谢途径可以避免进一步临床研究的必要性，或至少有助于针对这些研究的设计。2评价对其他药物的作用 人微粒体也是筛查新药对常见CYP450途径的影响以及快速提供最初的有关药物-药物相互作用最有用的工具。对主要代谢途径影响的一般评价可以通过同时孵育研究用新药与标准的探针化合物而获得，对于许多CYP450途径已有这些探针化合物，实验进行得特别快且直接，不需要特殊仪器。一般而言，如果试验药物恰当的浓度和所建立的探针一起使用，体外阴性结果（未发现相互作用）是可靠的。阳性结果提示需要进一步的临床评价。B其他肝药酶 虽然CYP450超家族是占主导的一组代谢酶，但人体内还有其他类别的重要的药物代谢酶，其中包括负责乙酰化、甲基化、葡萄苷酸化、硫酸化和去酯化（酯酶）的酶。这些酶的体外方法的应用并不像CYP450酶那么广泛，但已经取得了相当大的进展，并且还在得到进一步的研究。 除了CYP450酶以外，微粒体还含有其他酶，包括各种转移酶。对于共轭反应途径，补充含有结合部分的微粒体制剂作为添加的辅因子已经成功。微粒体部分不含有细胞质（可溶性的）酶，但采用其他亚细胞成分（例如S9）易于研究。C胃肠道药物代谢 代谢研究和开发的许多重点一直集中在肝脏，因为这一器官总是被认为是药物代谢的主要部位。但对于具体的药物，其他组织可能占优势（例如肾脏或胃肠道粘膜）。由于大多数药物是口服给药，因此胃肠道粘膜的酶对药物进入体循环的影响受到越来越多的关注。对CYP450 3A4代谢途径敏感的药物生物利用度可降低和/或发生变化。因此明确药物对CYP450 3A4代谢的敏感性不仅对于识别清除途径，还对预测首过消除代谢的可能性非常重要。D不同动物间代谢比较和动物数据的其他用途 动物毒理学研究是评价人体暴露安全性的重要部分。比较代谢一直受到关注，近年来更受重视，目前许多药物开发计划对动物中代谢产物进行了广泛深入地描述。这项工作尚未常规与人体内平行发现联系起来，但是有了人体代谢研究的工具，就有机会可以重新着重于和强化动物中药代动力学和代谢研究的目标。动物研究提供了一种方法，可以明确人体外代谢研究中生成的新化学物质是否具有药理学（毒理学）活性，以及这些物质与母体化合物比较时情况如何，这常常是决定药物-药物相互作用或遗传差异的一个重要因素。采用体外研究早期发现人体内清除的代谢途径和代谢产物可以为临床前研究提供明确的方向。 对体外研究和相应的临床随访研究的有效应用是对人体内和动物体内药物和代谢产物的暴露情况进行比较。合理的相似暴露量支持具体动物类别与人体潜在危险评价的相关性，暴露量的差异（例如在动物体内为毒性代谢产物，而在人体内则否）有助于解释临床数据。这种研究越早开展，则使用这一信息对临床研究进行计划和解释就更容易。虽然使用体外技术以明确非临床试验代谢相关性最大的动物可以提高这些研究的价值，但选择恰当的动物或品系并不是一件简单的事情。毒理研究中需要特定动物和品系的历史对照数据和既往经验限制了根据与人代谢途径的相似性选择动物和品系的能力。尽管如此，试验动物和人体之间大的代谢差异可以降低这些研究作为人体内安全性预测指标的可靠性。IV体外研究与体内研究的相关性 全面理解体外代谢和体内代谢的相关性仍在不断发展中。妥善开展的体外研究和体内研究之间已经证实有很强的相关性，但在完全验证这些相关性之前，需要相当大的努力，包括这些相关性可能存在什么限制。当体外与体内研究之间出现差异时，以体内研究结果为主。但在许多情况下，体外研究容易开展，并且费用较低，因此可作为一个恰当的筛查机制从而可以除外重要的代谢途径，因而没有必要进行体内试验。如果体外研究提示对“CYP450 2D6是否代谢这种药物”回答为“否”，那么不需要明确慢代谢表型的影响或研究CYP450 2D6抑制作用的临床研究。但由于体外研究不能妥当界定代谢途径的重要性，如果体外研究回答“是”，那么另外的临床研究对于回答CYP450 2D6对于清除药物是否有临床意义这一问题很重要。 也可能需要其他信息，以确定哪些抑制剂（如有）对体内代谢有显著影响。例如，虽然药物可能在体外被充分代谢，但体内质量平衡研究可能会表明，代谢不如尿液和胆汁排泄重要。此外，体外抑制研究常常是不确定的，除非只存在相对较低程度的抑制，而中度至高度抑制需要随后临床研究证实。在这种情况下，代谢途径的抑制没有临床意义（除非患者的排泄功能严重受损），并且诱导对清除的影响也有限。一般而言，如果有一定的体外作用但作用不大时，预测体内作用将是困难的。应当以与体内相关浓度相似的浓度进行体外实验。正如前面有关化学抑制研究所提到的，在不同的浓度下不同的途径可能受影响。但当相互作用见于胃肠道时，这可能难以测定。V代谢研究的时间安排 常常存在的问题是应当在药物开发的什么时候进行体外研究。申办者在药物研究中不愿意把资源分配给尚未证实有临床活性的药物。这一顾虑是合理的，并且如有可能，在着手一项主要的代谢评价之前，在短期临床研究中识别某些有用的活性，这是合情合理的。尽管如此，早期理解一种化合物是如何被代谢，可影响几种药理学类似的药物中的选择，并且得出的给药方案很有可能会检测出阳性的临床作用。努力确定最佳时间进行体外代谢研究时，重新考虑进行这些研究的原因也有帮助。前面提到的两个主要的临床原因为：（1）发现影响药物及其代谢产物的所有主要代谢途径，（2）预期药物对其他药物代谢的影响。以上目标在理解药物体外代谢特点在II期研究的启动之前会有所帮助，在对更广泛人群进行III期试验之前特别重要。这些信息可允许有效地设计临床剂量/反应、相互作用和特殊人群研究，还能在II期和III期研究中充分考虑到患者的变异和可能的相互作用。当然，即使在药物开发后期进行清除的代谢途径评价或者根本没有进行研究的情况下，也曾经有药物开发成功。但目前，如果不知道一种药物是如何被代谢的，不知道这种药物如何影响合并使用的药物或如何受合并使用药物的影响，则很难为这种药物的上市提供依据。因此鼓励申办者在开始III期临床试验之前进行恰当的代谢研究。VI标注内容 每年有大量新的药物-药物相互作用被发现，处方医生不可能记住所有信息。根据获得的越来越多的有价值的资料，目前有可能对不同的酶制订同类效应的说明书标注内容，从部分数据外推的能力正在增强。采用某些类别的药物所用的同类标注类似的方式，可能会出现制定标注内容的标准化方法，这种方法可能会有帮助。例如，某些强效的抑制剂（奎尼丁抑制CYP450 2D6，酮康唑抑制CYP450 3A4）可能影响经这些途径代谢的所有药物。因此，如果发现某种新药为某些CYP450酶的底物，即使缺少具体的数据，也可预期会有某些作用。同样，知道什么代谢途径不参与药物的清除也会有帮助。当从体外研究进行概括时，外推的情况应当清楚说明。因此应当识别和区分根据外推至临床情况的体外研究获得的数据得出的结论与根据体内临床观察得出的结论。在这些情况下，应当提供某个指定时间现有的最佳建议，在获得新的信息时应当更新同类作用。以下文本是根据体外研究进行同类标注的例子：虽然尚未开展临床研究，根据CYP450 3A4对这种药物的代谢，酮康唑、伊曲康唑、红霉素和葡萄柚汁可能抑制其代谢。而且，利福平、地塞米松和某些抗惊厥药物（苯妥英、苯巴妥、卡马西平）可能诱导这种药物的代谢。因此如果患者使用这种药物时已经调整到稳定的剂量，在开始使用这些诱导剂或抑制剂药物中的任何一种时，预期有必要进行剂量调整以防止毒性反应或治疗失败。以下的例子证明同类作用应当加入到什么位置，以及在何处说明药物抑制效果的信息： 这种药物经CYP450 3A4代谢。在临床剂量下，药物本身并不抑制其他3A4底物的代谢，但确实会抑制经CYP450 2D6途径代谢的底物的代谢。 由于包括许多可能的相互作用的趋势，有时不清楚是否有些不属于相互作用。在这种情况下，注明正面和负面预期的标注内容可能有帮助。例如：这种药物是CYP450 1A2的底物。虽然观察到其代谢被环丙沙星抑制，但奎尼丁、红霉素、酮康唑和伊曲康唑不是抑制剂。VII相关应用和考虑 评价可能的药物-药物相互作用的同样技术也可提供与社会、环境（如吸烟、饮酒、饮食如葡萄柚汁）和遗传因素对治疗影响相关的信息。例如，一些研究证实吸烟是CYP450 1A2酶的强诱导剂。因此，建议吸烟并使用茶碱的患者增大茶碱的剂量。将来诱导和抑制的证据也可能通过体外研究建立。消旋药物的代谢描述应当按照以往的有关立体异构体开发指导和指南。特别指出的是，如果需要开发单个对映体，应当进行相关对映体而不是消旋混合物的临床前体外代谢研究。FDA体内药物代谢/药物相互作用研究试验设计、数据分析、关于剂量和药品说明书的建来源：CDE 作者：光红梅(审校) 时间：2007-03-15 Tag： 点击： 616 I概述 本指导原则向申请新药（NDA）和就治疗用生物制品（以下统称为药物）申请生物制品许可（BLA），并计划进行体内药物代谢试验和代谢性药物药物相互作用研究的申办者提供建议。本指导原则反映了管理当局的当前考量，即应在新药开发过程中确定该药物的代谢作用，同时探究其与其它药物的相互作用，作为适当评价安全性和有效性的一部分。对于代谢性药物药物相互作用，本指导原则中考量的方法可这样理解，即某一个特殊的试验研究是否要进行，要根据所开发的药物以及其预期的临床应用而进行调整。此外，不是所有的药物药物相互作用都是基于代谢而发生，也可因由吸收、组织和/或血浆结合、分布以及排泄的相互作用引起药动学变化。记载与体内载体有关的药物相互作用的频度越来越多，这在以后的指导原则中可能会进行更详细的阐述。药物药物相互作用可能会改变药物代谢动力学/药效学的关系，尽管研究并不十分透彻。本指导原则中对这些重要领域考量的并不详尽。FDA以前的关于药物代谢和代谢性药物药物相互作用的体外研究方法指导原则，可参见题为药物开发过程中的药物代谢/药物相互作用研究：体外研究（1997年4月）的指导性文件。本指导原则可看作是先前指导原则的姊妹篇。有关药物代谢以及其它类型的药物药物相互作用的讨论可参见其它指导原则，包括人用药品注册技术要求国际协调会议（ICH）E8 临床试验的总体考虑（1997年12月），E7 对于特殊人群的临床试验：老年人（1994年8月），以及E3临床研究报告的结构和内容（1996年7月），管理当局指导原则可能用于老年人的研究药物（1989年11月）和药物临床评价中性别差异的研究和评价（1993年7月）。II. 背景A. 代谢作用 药物的作用以及副作用源自药物在作用部位的浓度，通常与药量（剂量）或血液浓度有关，后者又受到药物吸收、分布、代谢和/或排泄的影响。药物的清除或代谢作用通常是通过肝脏代谢，或是肾脏的排泄途径。此外，蛋白质治疗药物可通过与细胞表面受体特殊的相互作用，继而被内吞并由溶酶体降解。肝脏的消除主要由位于肝细胞内质网的细胞色素P450酶系完成，但也可由非P450酶系清除，如N-乙酰化和葡萄糖醛酸转移酶。存在于消化道粘膜的P450酶系还可以显著影响药物吸收入体循环的药量。很多因素可以影响肝脏和肠道内药物的代谢，包括疾病的有无和/或合并用药。然而，大多数影响因素通常在一段时间内较为稳定，而合并用药则可以突然改变吸收和消除的代谢途径，成为特别需要关注的因素。当一个药物，包括前药，代谢成一种或更多活性代谢产物时，合并用药对肝脏和肠道代谢的影响作用则变得更为复杂。在这种情况下，药物/前药的安全性和有效性则不仅取决于母体药物的暴露量，同时还决定于活性代谢产物的暴露量，而这些又与他们的结构、分布以及消除有关。B. 代谢性药物药物相互作用 很多消除代谢途径，包括大多数通过细胞色素P450酶系代谢的途径，都可被合并使用的治疗药物所抑制、激活或诱导。已经观察到的由于代谢性药物药物相互作用导致的变化可能是很重大的数量级或以上的药物或代谢产物在血液和组织的浓度的减少或增加变化可能还包括毒性代谢产物的形成，或增加了毒性母体药物的暴露量。由于合并另一种药物导致的暴露量发生重大改变的例子包括：(1) 合并酮康唑或红霉素(抑制CYP3A4)，导致特非那定、西沙比利或阿司咪唑的水平增加；(2) 合并咪拉地尔或伊曲康唑(抑制CYP3A4)，导致辛伐他汀及其酸性代谢产物水平增加；(3)合并氟西汀、帕罗西汀或奎尼丁（抑制CYP2D6），导致地昔帕明水平增加；(4) 合并利福平（诱导CYP3A4），导致卡马西平水平降低。这些暴露量的显著变化在很大程度上影响了药物和/或其活性代谢产物的安全性和有效性特点。对于治疗窗窄（NTR）的药物，这种改变最为明显且可预期，但同时对非治疗窗窄的药物也可能如此（例如HMG辅酶A还原酶抑制剂）。根据药物相互作用的程度和因果关系，由于一个药物的代谢可被其它药物所显著抑制，或这个药物自身可抑制其它药物的代谢，使得在说明书中用法用量的基础上，可能需要对该药物或它所相互作用药物的剂量进行较大的调整。因此，由于代谢性药物药物相互作用的影响导致药物不能安全上市的情况较为罕见。本指导原则所提出的建议是基于下列基本考虑：l 充分评价药物的安全性和有效性，包括说明其代谢情况以及代谢对药物消除的作用。l 代谢性药物药物相互作用研究应探究试验药物是否会显著影响已经上市药物的代谢消除，和相反的，是否已经上市的药物可能会影响到试验药物的代谢消除。l 即使药物本身不发生代谢作用，但也可对合并应用药物的代谢造成重要影响。基于此，即使对于不是主要通过代谢进行消除的试验药物，也应进行代谢性药物药物相互作用的研究。l 在有些情况下，除非代谢产物和前药都已经得到鉴别确证，并且已经了解了他们的药理学特性，否则代谢性药物药物相互作用的研究可能不会提供很多信息。l 基于遗传多态性，或其他容易识别的因素，例如年龄、种族以及性别，判别病患人群代谢的不同，有助于对研究结果的解释。l 试验药物或已批准的相互作用药物可以是代谢抑制剂，或代谢诱导剂。l 代谢性药物药物相互作用研究的一个特定目标就是决定是否药物的相互作用大到需要对药物自身的剂量进行调整，或需要对其合并使用的药物剂量进行调整，或是否药物相互作用要求给予额外治疗监测。l 在有些情况下，了解在相互作用药物存在情况下如何调整剂量，或知道如何避免发生药物相互作用，可以使药物上市，否则可能由于存在不能接受的毒性水平而影响上市。有些时候，可以利用药物相互作用，以增加其它药物的水平或减少其他药物的排除。由于一个药物引发的药物相互作用的程度，或由于其它药物相互作用导致其代谢改变的程度，使该药物不能安全上市的事件罕有发生。l 母体药物和/或其活性代谢产物的血液或血浆浓度（全身暴露量）是药物剂量（暴露量）与药物作用和/或药物副作用之间重要的联系纽带。基于此，在药物代谢和药物药物相互作用的研究中，应用敏感且特异的方法分析药物及主要代谢产物是非常重要的。l 对于主要通过代谢进行循环前清除或全身清除的药物，包括服用了其它药物在内的多种不同因素导致的差别，是自身和个体间存在差异性的重要原因。l 与一些相对较为固定的代谢影响因素如肝功能或遗传特性不同，代谢性药物药物相互作用可导致药物暴露量的突然变化。根据药物的特点，这些影响可以在刚开始服用时发生，也可能在药物浓度逐步增加至稳态时发生，或当停用合并用药时发生。甚至仅一次合并服用抑制剂，也可能发生药物相互作用。l 应该在药物开发早期进行关于试验药物对其它药物代谢的影响和其它药物对试验药物代谢影响的研究，从而可以在后期临床试验中对药物相互作用的临床意义进行尽可能充分的研究。III. 总体策略 在尽可能的情况下，药物的开发应遵循一定的顺序，在早期的体外和体内研究中，可以全面发现感兴趣的问题，或提供信息以指导进一步的研究工作。最理想的状况是设计好一系列试验，从体外试验进行到早期的探索性试验，然后再进行更具确定性的试验，在必要和适当时，使用特殊的试验设计和方法。多数情况下，从早期体外试验和早期临床试验的阴性结果，提示没有必要开展后期的临床试验。早期的研究应探究药物的消除是否主要通过排泄或代谢，而在后面的研究中再确定主要代谢途径。使用适当的体外探针，在早期体内研究中慎重选择相互作用的药物，可以在药物开发的早期对潜在的药物药物相互作用进行研究，如需要，在后面的药物开发中对观察到的药物相互作用进行进一步研究。有些时候，通过严密的研究设计和计划，这些早期研究还可以提供一般人群、亚群和个体的有关剂量、浓度以及药效关系的信息，这些信息可以帮助解释代谢性药物药物相互作用的结果。A. 体外试验 有关体外试验的发现与代谢/药物药物相互作用体内试验结果之间的关系目前尚未完全了解。虽然如此，体外试验可经常被用来作为一种适当的筛选机制，以排除代谢通路和通过此代谢通路发生的药物相互作用的重要性，从而不必要进行随后的体内试验。此可能性是基于适当验证的试验方法和底物/相互作用药物浓度的合理选择。例如，相匹配的体外试验结果显示试验药物不是经CYP2D6或3A4酶系统代谢，那么，则没有必要进行临床试验来探讨CYP2D6慢代谢表型的影响，或研究CYP2D6抑制剂的作用，或CYP3A4抑制剂/诱导剂对试验药物消除的影响。同样，如果体外试验结果显示试验药物不抑制CYP2D6或3A4酶系的代谢，则不需要进行相应的试验药物与通过这些途径代谢的药物合并应用时体内药物药物相互作用的研究。相反，当体外代谢和/或药物药物相互作用研究发现阳性结果，则建议进行临床试验，因为此时的体外试验结果不能对代谢通路或药物相互作用的临床重要性作出很好的定量判断。使用如药物浓度与Ki（抑制常数）比值等参数来对药物相互作用进行深入评估，可进一步加强体外试验对于体内结果的预测能力，但至今为止总体经验并不充分，以至于不能得到可靠结论。尽管体外试验可以评价是否发生抑制作用，但辨别诱导作用的能力却有限。正因为如此，体内试验仍是提供合并用药引起的代谢途径诱导作用的主要信息来源。B. 特异性的体内临床研究 通常在药物开发早期进行的设计合理的药代动力学研究，可以就药物消除的代谢途径，其在药物整体消除中所占比重，以及代谢性药物药物相互作用等提供重要信息。这些研究结果与体外试验结果，为药物说明书内容的主要基础，并经常可帮助避免进一步研究的必要性。对于这些研究类型的进一步建议见本指导原则的第IV部分。C. 群体药代动力学筛查 在药物开发的后期进行的稀疏采集血样方法（稀疏采样法，sparse sampling）收集数据而进行的群体药代动力学分析，对于表现已知的或新确认的药物相互作用的临床影响，以及在对剂量调整提供建议方面可能具有价值。对这些数据进行分析或巧妙的考量，可能会发现前所未被考虑的药物药物相互作用。当体外药物药物相互作用研究提示没有代谢性药物相互作用时，群体药代动力学资料可进一步提供支持证据。采用稀疏采样法检测药物药物相互作用的能力尚未得到完全建立，但，对于来自体外试验或特异性评估药物药物相互作用的体内研究的结果强烈建议的药物相互作用，不太可能通过群体分析来证明其不存在。一个能够提供最佳信息资料的群体药代动力学研究应当具有设计谨密的研究程序和样本采集方式。标题为群体药代动力学的企业指导原则已经于1999年2月公布。IV. 体内代谢性药物药物相互作用的研究设计 如果体外试验和其它资料建议进行体内代谢性药物药物相互作用的研究，则应对下列一般问题和方法步骤进行考量。在下面的讨论中，底物（S）用来指所研究的药物，确定它的暴露量是否因其它药物的存在而改变，后者即称为相互作用药物（I）。根据研究的目的不同，底物和相互作用药物可能是试验药物，或已批准药物。A. 试验设计 通常体内代谢性药物药物相互作用试验设计为比较在相互作用药物存在和不存在的情况下，底物的浓度水平变化。由于一个特定的试验需要考虑很多问题和临床目的，因此不可能对药物药物相互作用的试验设计的正确性进行限定。一个试验可以采用随机交叉方法（例如先S后SI，先SI后S），单序列交叉（如，S总是在SI前面，或相反），或平行设计（一组受试者用S，另一组用SI）。还可以采用下列可能的底物和相互作用药物合并的用药方案：单次给药/单次给药，单次给药/多次给药，多次给药/单次给药，和多次给药/多次给药。对于试验方案设计的选择要根据底物和相互作用药物的一系列因素决定，包括（1）底物和/或相互作用药物的短期和长期应用；（2）安全性考虑，包括药物是否可能为NTR（治疗窗窄）或非NTR药物；（3）底物和相互作用药物的药代动力学和药效学特性；（4）除抑制性外，是否还需要评估诱导性。抑制性/诱导性药物以及底物的给予，应使两者的暴露量都与其临床使用相关。下列考量可能会有所帮助：l 可应用药代动力学指标和/或参数来说明临床方面重要的代谢途径和药物药物相互作用。对这些研究结果的后续解释可能对更好的理解在一般人群、亚人群以及个体上出现的药物作用和副作用的剂量/浓度关系和浓度/反应关系提供帮助。在某些情况下，研究终点可能较药代动力学指标/参数更为有用。l 当底物和相互作用药物同时都可在较长的一段时间内长期应用时，可以给予底物使之达到稳态，同时，在一个或更长的给药间隔采集血样，随之给予多剂量的相互作用药物，再次在相同的间隔时间采集血样，测定底物和相互作用药物（如可行）的水平。这是单序列交叉设计的一个例子。l 在收集终点观察指标前，到达稳态的时间取决于研究的药物是代谢酶的抑制性或是诱导性。诱导剂可经过几天或更长时间发挥作用，而抑制剂通常较快的发挥作用。由于这个原因，在诱导性的评估研究中，可能有必要在底物和相互作用药物到达稳态后再延长一段观察时间。l 当药物浓度达稳态对试验来说很重要，且底物或相互作用药物和/或它们的代谢产物都表现出相当长的半衰期时，则可能需要应用一些特殊的方法进行研究。包括给予负荷剂量，以使更快地达到稳态，和选择单序列交叉或平行设计，而不是随机交叉的试验设计。l 当所要研究的是稳态时的底物和/或相互作用药物，那么在接近稳态时获得的关于每个药物和它们有关的代谢产物的资料则十分重要。这些资料可通过在样本采集时段前几天的采样来获得。这对于代谢产物和母体药物来说都是重要的，特别时当代谢产物的半衰期长于母体药物时，而对于母体药物和代谢产物都是代谢抑制剂或诱导剂时更为重要。l 试验通常为开放（非盲法）设计，除非药效学终点（如不良事件出现偏差）是评估药物相互作用的一部分。l 对于快速可逆性抑制剂，在试验当天给予底物之前或同时给予相互作用药物是合理的设计方案，以增加其敏感性。l 如果对复方药物中的两个药物都要进行药物相互作用评估，则应分别进行两个试验。如果这些药物的药效学和药代动力学特性允许，两个试验可以合二为一。一些方案设计的建议包括随机三阶段交叉、平行组，和单序列交叉。B. 试验人群 临床药物药物相互作用试验通常在健康志愿者或来自一般人群的志愿者中进行，这是假定在这一人群中的发现可以用来预测药物在适用的患者人群的结果。然而出于安全性的考量，则需要预先排除选择健康受试者。在某些情况下，对于一般人群和/或试验药物的目标患者的研究可表现出某些优点，包括有机会研究在健康受试者中不显现的药效学终点，以及避免自健康受试者结果外推时可信度降低的可能性。在评估对酶的多态性，特别是CYP2D6 和CYP2C19影响的研究中，对患者或健康/一般人群受试者进行表现型或遗传型测定，以确定由遗传决定的代谢多样性通常是十分重要的。C. 底物和相互作用药物的选择1试验药物的底物 早期的方法主要是关注于一组特别的已经批准的药物（地高辛，氢氯噻嗪），考虑他们可能的合并用药或药物相互作用后导致的临床后果，与之不同，对于药物药物相互作用代谢基础的更进步的了解使得特异性的药物药物相互作用研究拥有更多的方法，并可得到更广泛的结论。在将试验药物作为相互作用药物进行研究时，最初的体内试验中底物（已批准药物）的选择要根据相互作用药物对P450酶系的影响而定。在研究抑制性时，通常选择一种很敏感的底物，其药代动力学能被同时使用的已知酶系特异性抑制剂显著改变，以评估试验药物对药物相互作用的影响。这样的底物包括，但不局限于此：（1）作用于CYP3A4：咪达唑仑，丁螺环酮，非洛地平，辛伐他汀，或洛伐他汀；（2）作用于CYP1A2：茶碱；（3）作用于CYP2C9：S-华法令；（4）作用于CYP2D6：地昔帕明。如果首次试验显示了明显的抑制作用，则利用其他底物进行进一步的研究可能会有帮助，以表明根据可能的合并用药情况，试验药物对一定范围的底物的抑制作用。例如，对于影响CYP3A4的试验药物进行进一步研究，可能的底物可包括二氢吡啶类钙通道阻滞剂和三唑苯二氮卓，或对于抑制CYP2D6的试验药物的研究，底物可能包括美托洛尔。如果首次试验结果发现对最敏感底物的影响为阴性，则可以推断对弱敏感底物也没有影响。2试验药物作为底物 在研究试验药物的代谢可能被抑制或诱导（即作为底物）的试验中，应根据在体外或其他代谢研究中已确认的该药代谢酶系统来选择相互作用的药物。然后再根据所探讨的代谢途径中已知的重要抑制剂来选择作为相互作用药物。例如，若试验药物已经显示由CYP3A4代谢，且该酶的代谢在整个药物消除过程中起着实质性的作用，则可分别选择酮康唑和利福平作为抑制剂和诱导剂，因为这些药物可对CYP3A4代谢产生显著影响（换言之，他们对于确认将要研究的影响作用是最敏感的）。若试验结果为阴性，则可声明不存在临床上重要的基于代谢途径的药物药物相互作用。如果对最有效的特异性抑制剂/诱导剂的临床试验显示阳性结果，而申办者又希望声明试验药物和其他弱效的特异性抑制剂间无相互作用，或对剂量调整提出建议，通常建议进行进一步的临床试验。某些已批准药物不能作为相互作用药物的最佳选择。例如，西咪替丁不能作为表现药物抑制某个通路的最佳选择，因为它抑制多个代谢通路，同时也抑制某些药物载。D. 给药途径 对于药物药物相互作用试验，选择适宜的给药途径十分重要。对于试验药物，不管作为相互作用药物或是底物，它的给药途径通常为药物说明书中预用方式。当同时开发了多种给药途径，是否有必要对所有给药途径都进行代谢性药物药物相互作用，应取决于预期的相互作用机制，以及母体药物和代谢产物相应的浓度时间特性的相似性。当只有口服剂型申请上市，通常不需要进行静脉内给药剂型的研究，尽管口服和静脉内给药的资料以区别吸收和/或循环前清除的改变对于整个药物相互作用的提示作用可能有用。有时候某些给药途径可降低试验结果的有用性。例如，静脉内给药的试验不能揭示任何高提取率底物的相互作用，或肠内CYP3A4的活性显著改变其生物利用度的肝脏提取低的药物的相互作用。对于已批准药物，不论是作为底物或相互作用药物，给药途径将根据其上市的剂型，大多数情况下是口服剂型。E. 剂量选择 对于底物（试验药物或已批准药物）以及相互作用药物（试验药物或已批准药物），试验的设计应最大可能地了解药物相互作用。基于此，对于相互作用药物（即抑制剂或诱导剂），应使用其最大计划或批准剂量，以及最短的给药间隔。出于对底物的安全性，以及底物可能对相互作用药物影响非常敏感的考虑，可以用小于临床剂量的给药剂量。F. 终点指标1. 药动学终点 建议应用下列指标和参数对底物进行评估：（1）暴露量指标，如AUC、Cmax、 Tmax），以及其他适用指标；（2）药动学参数，例如清除率，分布容积，和半衰期。在某些情况下，这些指标可能对抑制剂或诱导剂都有用，特别是当研究两个药物之间可能发生相互作用时。其它指标（如谷浓度（Cmin）可在稳态试验中帮助确定给药方案是否充分，以使在发生药物相互作用的之前和中间达到接近稳态的水平。在某些情况下，对剂量、血药浓度以及反应之间关系的了解可能对某些药动学指标和/或参数产生特殊关注。例如，如果临床结果与峰浓度的关系更为密切（例如拟交感神经药导致的心动过速），Cmax或其他早期暴露量指标可能更为适宜。相反，若临床结果与吸收程度更为相关，则AUC可能成为首选。采样频率应满足准确测定母体药物和代谢产物相应指标和/或参数的要求。对于底物，无论是试验药物或是已批准药物，确定其重要活性代谢产物的药代动力学特性十分重要。由于本指导原则主要关注于代谢性药物药物相互作用，除非用于数据解释，否则没有必要测定蛋白结合。2. 药效学终点 通常药动学指标对于代谢性药物药物相互作用的研究已经足够，但有时候药效学指标还可以提供额外的有用信息。如当对底物的研究终点的药动学/药效学关系尚不明了，或药效学的改变并不是完全由于药动学的相互作用引起（例如奎尼丁和三环类抗抑郁药引起的额外的心血管作用）的时候，即属此类。当以已批准药物作为底物进行研究时，在试验中发生的由药物相互作用引起的血药浓度（Cmax，AUC）的变化，从而导致的药效学改变，应该从对该已批准药物的其它药物相互作用试验结果中已经得知，当然，对于较早批准的药物，这一情况可能并不适用。G. 样本量和统计学考虑 对于试验药物和已批准药物都是这样，当作为底物和/或相互作用药物进行药物药物相互作用试验时，希望得到的分析结果是确定在相互作用药物存在的情况下，底物暴露量的增加或减少是否有临床意义。假定PK/PD关系恒定，这些变化可通过比较全身暴露量的药动学指标来进行评价，因为全身暴露量是了解剂量（暴露量）和疗效关系的最相关因素。药物药物相互作用试验的结果应按照90可信区间表示观察到的有相互作用药物存在组（SI）的药动学指标与没有相互作用药物组（S）的几何平均数的比值。可信区间提供了对观察到的SI组与单独S组的全身暴露量比值分布的一种估计，传达了发生的相互作用大小的可能性。与之相反，显著性检验则不适用，这是由于少量但却一致的全身暴露量的差别可以在统计上有显著性差异（p 0.05），但却与临床不相关。 当明显存在药物药物相互作用（如比较结果显示SI组的全身暴露量升高两倍或更多），根据已知的试验药物或试验中使用的已批准药物的剂量反应和/或PK/PD关系，申办者应可以就相互作用的临床显著性提供特异性的建议。这一信息是试验报告的基础，对于试验药物或已批准药物，也是药物说明书中提供关于剂量、给药方案调整、注意事项、警告、或禁忌症的建议的基础。FDA承认有些时候剂量反应和/或PK/PD信息可能并不完整或不能获得，特别是对于作为S的已批准药物而言。其次，申办者可能希望在药物说明书中特别声明没有预期的药物药物相互作用存在。在这种情况下，申办者应能够就药物药物相互作用提出特异性的无影响范围，或效果等同的临床范围。无影响范围定义为，在这个范围内，全身暴露量的变化被认为没有临床意义。有三种途径可以确定无影响范围。 途径1：无影响范围可根据底物在人群（组）的平均剂量和/或浓度反应关系，PK/PD 模型，和其它可获得的资料进行判断。如果药物药物相互作用研究中全身暴露量指标的90可信区间都完全落在无影响范围内，申办者则可以得出结论，即不存在临床显著性的药物药物相互作用。 途径2：无影响范围还可以根据下述之概念确定，即药物药物相互作用研究的结果发现，底物与相互作用药物同时使用（的试验），和单独给予底物之间存在可互相切换问题。基于此概念，申办者可能希望使用一单独的等同判定标准，以允许对无影响范围进行定标，并确定其它有用的信息。如果申办者希望通过此途径确定无影响范围，请与临床药理和生物制品办公室联系，以讨论试验设计和数据分析的方式方法事宜。 途径3：当不能通过上述途径（1）和途径（2）所限定的方式确定无影响范围，申办者可利用默认的80125无影响范围对试验中使用的试验药物和已批准药物进行判定。当全身暴露量比率的90可信区间完全落在80125的等同范围内，管理当局的惯例标准是判定不存在临床显著性差异。 对于一个特定的药物药物相互作用试验的受试者人数的选择，应根据要考察的相互作用的临床重要性的大小，或排除受试者个体间和受试者自身的药动学指标的变异性，以及其它尚不十分知晓的可能因素或变异源。此外，如上所述，受试者人数还取决于将如何利用药物药物相互作用试验的结果。 本指导原则不应被申办者理解为在药物药物相互作用研究中通常建议录入相当数量的受试者，已保证药动学指标的90可信区间完全落在80125的无影响范围内。而是在考量了药物药物相互作用的预期结果，药动学指标变异性的预期大小，以及希望在说明书中声明不存在临床显著的药物药物相互作用后，申办者认为适宜时，才考虑本途径。V. 药物说明书A. 药物代谢 说明书的临床药理部分应包括所有与代谢通路、代谢产物以及药代动力学相互作用相关的信息。在说明书的注意事项/警告、禁忌症以及剂量和用法部分对代谢和相互作用引起的后果做适当的描述。B. 代谢性药物药物相互作用研究 在说明书的临床药理部分中的药物药物相互作用栏，应对相关的体外和体内代谢性药物药物相互作用的资料做出描述，