课件：关于一般药理急性毒性和长期毒性研.ppt

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 2011.03.19,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,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 安全药理学 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 包括次要药效学和安全药理学,几个概念,一般毒理 General Toxicology 安全药理学 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,临床前研究 Preclinical Study Preclinical Efficacy Study Preclinical Safety Study 非临床研究 Nonclinical Study Nonclinical Efficacy Study Nonclinical Safety Study 前临床研究（）,几个概念,一般药理学 指对主要药效学作用以外进行的广泛的药理学研究，包括安全药理学和次要药效学研究。 安全药理学 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/或补充的安全药理学研究。,一般药理学,安全药理学概念最早出现于1997年ICH M3指导原则和S6指导原则，重点发现新药的不良反应，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,2001年的ICH制订安全药理学指导原则，即S7A Safety Pharmacology Studies for Human Pharmaceuticals，重视了对药物的安全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，被安全药理学替代。当前的内容实质基本一致,一般药理学,我国在制定指导原则时考虑了上述历史和现状 与注册管理办法等法规保持一致，并符合传统习惯 与国际接轨 中外结合：一般药理学（Safety Pharmacology) 属于安全性研究范畴，需要遵循GLP规范,一般药理学,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,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，它可能关系到人的安全性；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,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安全性试验的范围，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,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,一般药理学,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,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,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则 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,剂量 在体试验 观察不良反应的剂量反应关系，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应的结果，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应的剂量 体外试验 确定受试物的浓度效应关系,一般药理学,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,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合适 对于在动物试验中难以实施的特殊的临床给药途径，可根据受试物的特点选择 喷雾剂、吸入剂、舌下用药,一般药理学,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：多次给药起效 毒理：重复给药反应,一般药理学,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,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/补充的安全药理学研究 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,核心组合试验 心血管、中枢神经系统、呼吸系统 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）的安全药理学研究（S7B）,一般药理学,追加安全性药理学研究 根据药物的药理性质和化学类型，估计可能出现的不良反应，可能需要进一步追加安全药理学研究项目 如果对已有的动物和临床试验产生怀疑，可能影响到人体安全，应进一步追加安全性药理学研究 对心血管、中枢神经、呼吸系统的深入研究,一般药理学,追加安全性药理学研究 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,补充的安全性药理学研究 泌尿、肾脏系统 自主神经系统 胃肠系统,一般药理学,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 某些安全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,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：补充安全性药理学研究 贯穿在新药研究全过程中,一般药理学,执行GLP规范 药品注册管理办法第十六条 药物的安全性评价研究必须执行药物非临床研究质量管理规范（GLP） 为什么？规范，统一，真实、完全、可靠 属于安全性评价的范畴，原则上须执行GLP 核心组合实验应执行GLP 追加的或/和补充的安全药理学研究应尽可能的遵循GLP QT间期试验,一般药理学,2005年发布： 中药、天然药物一般药理学研究技术指导原则 化学药物一般药理学研究技术指导原则 计划修订、合并、补充： 药物安全药理学研究技术指导原则,一般药理学,概念 急性毒性试验研究动物一次或24小时内多次给予受试物后，观察一定时间内所产生的毒性反应 Acute toxicity test 急性毒性试验 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,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,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症状，为临床毒副反应监测提供参考,急性毒性试验,随着科学的进步，越来越多的新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 提供的信息不足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别很大 人和动物对药物的敏感性差别很大 不必要的动物和资源的浪费,急性毒性试验,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期临床试验的安全起始剂量,急性毒性试验,1991第一届ICH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应 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,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则 化药药物急性毒性研究技术指导原则 中药、天然药物急性毒性研究技术指导原则,急性毒性试验,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，死亡时间等 指标包括一般指标、死亡、体重变化等,急性毒性试验,观察时间及指标 记录所有死亡、临床症状，临床症状开始的时间、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,数据分析及评价 判断每种反应的量效关系及随时间的变化 判断各种反应可能涉及的器官、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、最大无反应剂量、最小毒性反应剂量、近似致死剂量等，初步判断药物安全范围 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,2019/8/31,41,可编辑,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。若未采用非啮齿类动物进行急性毒性试验，应阐明其合理性”,急性毒性试验,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，且从反映药品安全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,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） 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,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别较大，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,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,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，上述试验基本是在非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。,急性毒性试验,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，给药速度是影响毒性表现重要因素,急性毒性试验,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多次试验获得相同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,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 选择合适的试验方法及统计学方法,急性毒性试验,2005年发布 中药、天然药物急性毒性研究技术指导原则 化药药物急性毒性研究技术指导原则 计划修订、合并、补充： 药物单次给药毒性研究技术指导原则,急性毒性试验,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,长期毒性试验 Repeated Dose Toxicity Study 王庆利 张若明 药品审评中心药理毒理学部,是物非临床安全性评价的核心内容 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应，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,预测受试物可能引起的临床不良反应 性质、程度、剂量反应和时间反应、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安全剂量范围 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服务,长期毒性试验,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，若受试物的制备工艺发生可能影响其安全性的变化，应进行相应的安全性研究,长期毒性试验,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,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,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 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,长期毒性试验,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,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,给药方案 给药剂量 高、中、低三个剂量给药组 高剂量原则上应使动物产生明显的毒性反应，甚至出现个别动物死亡 低剂量原则上应高于动物药效的等效剂量，并不使动物出现毒性反应 为考察毒性反应剂量-反应关系，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,给药方案 给药途径 原则上应与临床用药途径一致，否则应说明原因。 给药频率 原则上动物应每天给药 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,给药方案 给药期限 根据与拟定临床研究方案、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,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、规范，对结果的分析评价应科学、合理,长期毒性试验,长期毒性试验的给药期限（不含恢复期）,长期毒性试验,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,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,结果分析评价 动物是否发生毒性反应 描述毒性反应的性质和程度 毒性起始时间、程度、持续时间以及可逆性等 靶器官 确定安全范围 NOAEL 探讨可能的毒性作用机制,长期毒性试验,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,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