病理学在药物安全评价中的意义和应用.ppt

2003年12月15日, 中国 北京,病理学在药物安全评价中的意义和应用,Jeffery A. Engelhardt, 博士 庄承锋, 博士 美国礼来制药公司 毒理研究部,2003年12月15日, 中国 北京,The Role of Pathology in Drug Safety Evaluation,Jeffery A, Engelhardt, DVM, PhD, Diplomate ACVP John C. Zhuang, PhD, DABT Toxicology Research Laboratories Eli Lilly and Company Greenfield, Indiana USA,2003年12月15日, 中国 北京,前言,病理学在在食品, 药物, 化学制品, 和医疗仪器的安全评价中起重要作用 重复给药毒性研究中的多数数据来自病理学 病理学是一门描述性和解释性的学科 病理学数据的准确描述和解释是正确地进行安全评价的前提,2003年12月15日, 中国 北京,Introduction,Pathology plays a critical role in safety assessment of foods, drugs, chemicals, and medical devices Many of the data points contained in a repeat-dose toxicity study originate in pathology Pathology is a descriptive and interpretive science Accurate description and interpretation of pathologic data are crucial for safety assessment,2003年12月15日, 中国 北京,病理师的主要责任,辨认出由化合物所产生的生物效应 明显的和微观的变化 与正常变更或自发疾病区分开来 用简洁又准确的文字描述看到的图像 对文字描述进行制表, 分类, 或数字化 结合其它毒理数据寻找与受试化合物之间的关系 提供准确的解释, 帮助作出合理的评价和决定,2003年12月15日, 中国 北京,Responsibility of the Pathologist,Identify potential compound-related effects Gross and microscopic changes Separate from normal variation and spontaneous disease Convert mental images into concise verbal descriptions Tabulate, categorize, and enumerate observations Correlate test material exposure and biological effects Provide appropriate perspective of findings to facilitate good informed decisions,2003年12月15日, 中国 北京,病理师必备的资历,在下列领域有充分的训练和经验 诊断病理学 实验动物病理学 实验研究技术 毒理测试 临床前研究质量管理规范 (GLP),2003年12月15日, 中国 北京,Training of the Pathologist,Should have broad training, experience, and expertise in Diagnostic pathology Laboratory animal pathology Research techniques Toxicology testing Good Laboratory Practices (GLP),2003年12月15日, 中国 北京,标本的制备,器官或组织马上渗没在中性缓冲液处理过的复尔马林中, 或用复尔马林灌注动物 在标准的部位进行切片 标准操作规程 (SOP), 切片指南 加工过程尽量减少各剂量组之间的差异 在标本的制备和染色中把所有剂量组混合起来 标本片都必须标写实验号码, 动物号码, 标本号码,2003年12月15日, 中国 北京,Specimen Preparation,Tissues promptly and appropriately fixed by immersion in neutral-buffered formalin, or perfuse animals with formalin Trimmed at standard locations SOP, trimming guide Processed in a manner that reduces variability among groups Mix treatment groups in processing and staining Slides should be identified with study number, animal number, and slide number,2003年12月15日, 中国 北京,标本的评价,病理师必须保证标本片与实验方案中指定的相符 记录丢失的器官组织或器官组织的关键部分 重切潜在的靶器官, 进行严格的评价 评价可以是逐个动物进行, 也可以是逐个器官或组织进行,2003年12月15日, 中国 北京,Specimen Evaluation,Pathologist should assure that standard sections of all protocol tissues and organs are present on the slides to be examined Missing tissues or critical portions of tissues must be recorded Recuts should be requested for critical evaluation of potential target organs Tissues may be evaluated animal by animal or organ by organ,2003年12月15日, 中国 北京,生物变化的鉴定和描述,记录所有的生物变化, 并进行定级 指出微小的变化 需要知道哪些动物是给药组 通过反复比较给药组和对照组 根据整个同龄组而不是个别动物,2003年12月15日, 中国 北京,Alteration Identification and Description,All alterations should be recorded and graded Convey subtle changes Need to know treatment group identification Need to compare treated and control animals to separate effects from normal variations Based on cohort not on individual animal,2003年12月15日, 中国 北京,术语和定级系统,有时会因人而异 病理师独特的经历和经验 尽量使用统一的术语和诊断标准 毒理病理学协会的 SSNDC 同一病理师评价一个实验的所有标本片 同一实验中的术语, 同一化合物的所有实验中的术语必须一致 定级系统的差异一般不影响对实验数据的总体评价,2003年12月15日, 中国 北京,Nomenclature and Grading system,May vary among pathologists Due to training and experience Pathologist should use standardized nomenclature and diagnostic criteria Society of Toxicologic Pathology SSNDC One pathologist evaluates all tissues from a study Nomenclature used by a pathologist should be consistent within a study, and across studies with a given compound Variation of grading among pathologists generally will not affect the overall interpretation of a study,2003年12月15日, 中国 北京,特殊染色方法,突出或鉴别某种组织学特征, 组织成分, 或细胞表面标记分子 美生 (Massons) 三色：胶原蛋白 PAS (过碘酸席弗反应)：糖原, 基底膜 刚果红：淀粉样物 银：网硬蛋白, 神经分泌细胞 萤光绿：神经元变性 许多其它染色,2003年12月15日, 中国 北京,Special Stain Preparations,Used to highlight histological features, or to identify specific tissue components or cell surface markers Massons trichrome ：collagen PAS (Periodic acid Schiff reaction) ： glycogen, basement membranes Congo red ： amyloid Silver ： reticulin, neuroendocrine cells Fluoro Jade ： neuronal degeneration Many other stains available,2003年12月15日, 中国 北京,与其它变化的关系,临床观察 帮助寻找靶器官或作用机理 体重和器官重量 区别原发变化与继发变化 临床病理学(血液学, 临床化学, 尿液分析) 临床跟踪标记 新陈代谢,毒代动力学 药物暴露强度,2003年12月15日, 中国 北京,Correlation to Other Changes,Clinical observations Aid in identifying target organs and potential mechanisms of action Body and organ weights Primary and secondary effects on tissues Clinical pathology (hematology, clinical chemistry, and urinalysis) Potential markers to monitor in patients Metabolism and toxicokinetics Margins of exposure,2003年12月15日, 中国 北京,病理师的综合评估,指出变化的重要性 统计学意义与毒理学意义 是否与受试化合物有关 受试化合物是否增加了常见自发疾病的发病率 区别原发变化与继发变化 指出 (而不是猜测) 生物变化可逆性的证据 其它化合物引起的相似损害 推测病理变化的产生机理 组织变化的规律可以提供线索,2003年12月15日, 中国 北京,Interpretive Power of the Pathologist,Reference why change is important or not Statistical versus biological importance Attribute relationship to compound Determine if compound alters incidence of common spontaneous lesions Distinguish primary and secondary effects Present evidence (not guesses) concerning reversibility Perspective on similar lesions induced by other compounds Propose pathogenesis for toxic changes Pattern of tissue changes can provide clues,2003年12月15日, 中国 北京,病理师的综合评估,靶器官和动物的整体变化 毒理实验采用高剂量以保证在少数动物中出现可测量的变化 最高剂量组应导致明显毒性 (MTD) 最低剂量组不应导致任何与化合物有关的变化, 但可能出现预料之中的药理发应 (NOEL) 非不良反应剂量是不导致有重要生物意义变化但可能出现轻微与化合物有关变化的最高剂量 (NOAEL),2003年12月15日, 中国 北京,Interpretive Power of the Pathologist,Target organ toxicity and response of whole animal Large doses are used to assure measurable effects will occur in small populations of animals Highest dose should cause overt toxicity (MTD) Lowest dose should not cause any compound related effects, but expected pharmacological effects may be present (NOEL) The NOAEL is the highest dose where there are no biologically important effects, but minimal compound related effects may be present,2003年12月15日, 中国 北京,不良反应的定义,一个不良反应是由化合物所造成的生化学, 形态学, 或生理学变化 这种变化会影响动物的整体健康或能力, 或者影响动物进一步应付外界挑战的能力,2003年12月15日, 中国 北京,Adverse Effect: Definition,An adverse effect is a biochemical, morphological or physiological change in response to the drug that affects the overall health of the animal or reduces the animals ability to respond to an additional challenge,2003年12月15日, 中国 北京,同行复评,对一部分动物和组织进行重审 保证鉴别出所有因化合物引起的变化 保证使用的术语和定级系统的准确性和一致性 确定 NOEL/NOAEL 保证主要病理师的解释和评估的正确性,2003年12月15日, 中国 北京,Pathology Peer Review,Quality control process A second evaluation of a subset of animals and tissues Ensures all compound-related findings are identified for the study under evaluation Ensures accuracy and consistency of terminology and severity grades for compound-related findings Necessary to determine NOEL/NOAEL Reviews the correctness of the interpretation by the primary pathologist,2003年12月15日, 中国 北京,病理学的原始数据,只有签了名的病理学报告和标本片被认为是原始数据 器官组织, 石蜡块, 标本片都要存档 不必保存起草用的表格, 记录, 同行复评结果,2003年12月15日, 中国 北京,Pathology Raw Data,Only the signed pathology report and slides are considered to be raw data Tissues, paraffin blocks, and slides are archived Draft tables, notes, and peer review results may be discarded,2003年12月15日, 中国 北京,过渡增生,修复性变化 伴有细胞坏死 增生既有规律又保持正常组织框架 成瘤前变化 毗邻组织切片出现细胞异常, 特别是细胞核异常 核增大伴有核仁突出 染色质的壁形成 增生无规律并扭曲正常组织框架 动物年龄 大龄啮齿类动物 (大于一岁) 更容易出现成瘤前变化,2003年12月15日, 中国 北京,Hyperplasia,Reparative changes Coexisting necrosis indicates likely repair Organized proliferation that maintains normal tissue architecture Preneoplastic hyperplasia Cellular atypia in adjacent tissue sections, especially changes in nuclei Enlarged nuclei with prominent nucleoli Margination of chromatin Disorganized proliferation that may distort normal tissue architecture Age of animals Older rodents (1 year) more likely to have preneoplasia,2003年12月15日, 中国 北京,肿瘤实验的评价,肿瘤必须分类以便合理的统计分析 良性的 (纤维瘤, 腺瘤) 与 恶性的 (肉瘤, 癌) 原发的 (肝细胞瘤, 肝癌; 横纹肌瘤, 横纹肌肉瘤) 与 转移的 (肺里的乳腺癌) 致命的 (导致动物死亡) 与 偶然的 (不导致动物死亡或衰弱),2003年12月15日, 中国 北京,Evaluation of Carcinogenicity Studies,Benign (e.g., fibroma, adenoma) vs. Malignant (e.g., sarcoma, carcinoma) Primary (hepatocellular adenoma or carcinoma, Rhabdomyoma or rhabdomyosarcoma) vs. Metastatic (mammary gland carcinoma in the lung) Fatal (cause of death of the animal) vs. Incidental (found during routine necropsy and were not responsible for death or debility of the animal),2003年12月15日, 中国 北京,动物与人体的相关性,相似器官毒性 在啮齿和非啮齿动物都出现, 相关性高达 71% 仅在非啮齿动物出现, 相关性为 63% 仅在啮齿