新药研发非临床毒理学评价专家讲座

广州蓝韵医药研究有限企业对外研发技术部专题讲座之新药临床前毒理学评价新药研发非临床毒理学评价第1页主要内容定义任务及目标毒性作用类别相关测定数据新药临床前毒理学新药研发非临床毒理学评价第2页毒理学定义毒理学：是研究毒性物质对机体有害作用及其发生、机制、结果以及危害原因科学。主要用于对外源性物质安全性评价和危险性评定。早期毒理学：研究不一样毒物使用，着重毒物对机体急性危害或致死作用当代毒理学：研究在特定情况下，生命有机体接触化学、生物或物理物质产生有害作用（毒性）科学。药品毒理学：是研究药品对生命有机体有害作用科学，用于新药临床前安全性评价、临床试验及临床合理用药。

新药研发非临床毒理学评价第3页任务及目标药品毒理学任务：包含临床毒理学、新药临床试验、药品流行病学研究任务。药品毒理学基本目标：•认识并掌握药品毒性作用，为临床安全用药提供科学依据；•以在用药过程中防止或减轻这些有毒作用发生。新药研发非临床毒理学评价第4页毒性作用类别药品不良反应（adversereaction)：凡是不符适用药目标并为病人带来不适或痛苦有害反应统称为药品不良反应。包含：副反应、后遗效应、停药反应、毒性反应、变态反应、特异质反应、致癌性、致畸性、致突变性；新药研发非临床毒理学评价第5页毒性作用类别药品不良反应副反应后遗效应停药反应毒性反应变态反应特异质反应毒性作用致癌性致畸性致突变性药源性疾病新药研发非临床毒理学评价第6页毒性作用类别1、毒性反应(toxicreaction)在治疗剂量下不出现，仅在剂量过大、用药时间过长或体内药品蓄积过多时才出现反应。2、变态反应(allergicreaction)机体对药品不正常免疫反应，非肽类药品作为半抗原与机体蛋白结合后，经过敏化过程而发生反应。

特点：因药因人而异，与药品效应及剂量无关，用药理拮抗药解救无效。新药研发非临床毒理学评价第7页毒性作用类别3、特异质反应（idiosyncrasy）

用药者有先天性遗传异常，对一些药品反应尤其敏感，出现反应性质可能与常人不一样。药理遗传异常所致。

特点：与药品固有药理作用基本一致、严重程度与剂量成百分比。4、致癌性（carcinogenesis）

属于长久用药产生毒性，包含遗传毒性致癌物、非遗传毒性致癌物。（能够是迟发效应）新药研发非临床毒理学评价第8页毒性作用类别5、生殖毒性和发育毒性（(reproductiveanddevelopmentaltoxicity）生殖毒性：针对育龄人群，用药后对生殖系统及与生育相关神经或内分泌系统产生毒性。发育毒性：关注药品对胚胎影响，尤其是药品致畸毒性。多代生殖毒性评价：包括药品对子代生殖系统影响。新药研发非临床毒理学评价第9页毒性作用类别6、致突变与遗传毒性(mutagenesisandgenetictoxicity)

药品损伤遗传物质而发生突变作用，产生对人类本身（致癌毒性）及后代影响（致畸毒性）。新药研发非临床毒理学评价第10页相关测定数据量效关系：药品毒性效应与剂量在一定范围内成百分比，称为量效关系。量反应：毒性效应强弱呈连续增减量变，称为量反应。例：心率快慢等。质反应：毒性效应以全或无、阴性或阳性等表示，称为质反应。例：死亡与生存、惊厥与不惊厥。新药研发非临床毒理学评价第11页相关测定数据最大无毒性反应剂量（noobservedadverseeffectlevel,NOAEL)：指受试物在一定时间内，按一定方式与机体接触，用灵敏当代检测方法和观察指标未发觉损害作用最高剂量最小毒性反应剂量：出现毒性反应最小剂量最大耐受量（maximaltolerancedose，MTD）：不引发受试动物死亡最高剂量新药研发非临床毒理学评价第12页相关测定数据最小致死剂量（minimallethaldose，MLD）：引发个别受试动物出现死亡剂量半数有效量（medianeffectivedose,ED50）：能引发50%动物或试验标本产生反应浓度或剂量。半数致死量（medianlethaldose,LD50）：能引发50%动物死亡浓度或剂量。新药研发非临床毒理学评价第13页相关测定数据治疗指数：TI=LD50/ED50药品试验动物LD50和ED50比值称为治疗指数（therapeuticindex,TI），用以表示药品安全性。安全范围（marginofsafety）：ED99~LD1（或ED95~LD5）之间距离。值越大越安全。有效量曲线和致死量曲线斜率不一样时，以TI评价药品安全性并不可靠。新药研发非临床毒理学评价第14页新药临床前毒理学包括全身毒性和局部毒性研究。是为新药临床用药安全性提供试验依据，并为临床毒副反应监测提供主要信息。新药研发非临床毒理学评价第15页新药临床前毒理学

目标意义不足申报资料评价程序新药研发非临床毒理学评价第16页新药临床前毒理学研究目标毒性剂量ToxicDose安全剂量范围Safetymargin毒性反应Toxicreaction:性质、程度、量毒关系、产生、达峰、连续时间及重复产生毒性反应时间、迟发性、蓄积性、耐受性寻找毒性反应靶器官TargetOrgan毒性反应是否可逆Reversibility解毒或解救办法Antidote确保临床用药安全(重点监测指标)新药研发非临床毒理学评价第17页新药临床前毒理学研究意义（1）经过动物试验以确立：出现毒性反应症状、程度、剂量、时间、靶器官以及损伤可逆性；安全剂量及安全范围。（2）经过上述资料取得，到达预测人类临床用药可能毒性，并制订防治办法；同时推算临床研究安全参考剂量和安全范围目标。新药研发非临床毒理学评价第18页新药临床前评价不足1、种属差异：假阳性或假阴性2、试验动物数量有限3、健康状态不一样4、研究方法局限新药研发非临床毒理学评价第19页药理毒理研究申报资料药理毒理研究资料综述，主要药效学试验，普通药理试验，急性毒性试验，长久毒性试验，过敏性、溶血性、刺激性等特殊安全性研究，复方制剂中多成份相互影响试验、致突变试验，生殖毒性试验，致癌试验，依赖性试验，动物药代动力学试验。新药研发非临床毒理学评价第20页药品毒性临床前评价程序1、急性毒性试验(acute)2、长久毒性试验(chronic)3、特殊毒性试验(遗传、生殖、致癌)4、其它毒性试验(过敏、刺激etc.)新药研发非临床毒理学评价第21页急性毒性试验1、说明药品毒性作用及强度、计算相对毒性参数相对毒性参数：治疗指数TI=LD50/ED50越小越有效安全系数SF=LD5/ED95可靠或确实安全系数CSF=LD1/ED99安全范围SM=(LD1/ED99-1)X100%越大越安全LD5基本无害量ED95基本有效量LD1必定无害量ED99必定有效量新药研发非临床毒理学评价第22页急性毒性试验2、了解毒性靶器官3、为长毒、特殊毒性试验剂量设计：很多试验参考LD50,主要药效学剂量程度、普通药理学和药动学剂量设计也要参考急性毒性LD50;短期致癌试验高剂量=MTD4、为Ⅰ期临床试验起始剂量选择：细胞毒类抗癌药，I期临床起始剂量=1/10LD505、为临床毒副反应监护提供参考：中毒症状,起始、连续、恢复时间；中毒靶器官；反抗试验为临床抢救提供依据

新药研发非临床毒理学评价第23页急性毒性试验基本标准:执行GLP详细问题详细分析随机、对照、重复动物:取得尽可能多信息前提下，使用尽可能少动物啮齿类---小鼠或大鼠非啮齿类---犬或猴二种动物(啮齿类及非啮齿类)小鼠18-22g;大鼠120-150g;犬用成年犬初始体重不应超出或低于平均体重20%♀♂各半新药研发非临床毒理学评价第24页急性毒性试验受试物:工艺稳定、符合临床用质量标准标明名称、起源、批号、含量（或规格）、保留条件及配制方法等，附质检汇报辅料、溶剂、试剂等应标明批号、规格和生产厂家，符合试验要求

比如：原料药

临床拟用剂型复方制剂：复方+拆方(增毒？新毒？)易降解：含降解产物量最高受试物进行急毒试验，并与临床样品急毒试验结果比较新药研发非临床毒理学评价第25页急性毒性试验给药路径：临床拟用路径+原型药品较完全进入循环路径（如静脉注射）啮齿类ig给药前应禁食12h，不禁水剂量和分组给药剂量：未见毒性量严重毒性量设空白和/或溶媒（辅料）对照小动物4-6个剂量组,组距0.65-0.85,求LD50大动物可用50%等量递升法(近似致死剂量法),求出ALD和MTD，无须到达致死量新药研发非临床毒理学评价第26页急性毒性试验给药容积：不等浓度等容量给药动物给药路径给药量小鼠ig0.2-1.0ml/10giv、ip、sc0.1-0.5ml/10g大鼠ig1.0-2.0ml/100giv、ip、sc0.5-1.0ml/100g静脉注射(iv)；腹腔注射(ip)；口服(po)；皮下注射(sc)；灌胃(ig)新药研发非临床毒理学评价第27页急性毒性试验观察指标及时间药后4h内详观,后天天上下午各一,观察≥14d统计毒性反应、死亡情况,中毒症状、发生时间、连续时间、严重程度、恢复期及动物最短、最长死亡时间其它指标：普通指标、体重改变等新药研发非临床毒理学评价第28页急性毒性试验急性毒性研究普通观察和指征观

察可能包括器官、组织、系统Ⅰ.鼻孔呼吸阻塞，呼吸频率和深度改变，体表颜色改变CNS，感官，神经肌肉等Ⅱ.运动功效：运动频率和特点改变CNS，感官，神经肌肉等Ⅲ.惊厥(抽搐)：随意肌显著无意识收缩或惊厥性收缩CNS,呼吸衰竭,神经肌肉,自主神经Ⅳ.反射感官，神经肌肉Ⅴ.眼检指征自主神经；出血，感染Ⅵ.心血管指征自主神经,CNS,心输出量降低等Ⅶ.唾液分泌自主神经Ⅷ.竖毛自主神经Ⅸ.痛觉丧失感官，CNSⅩ.肌张力自主神经等Ⅺ.胃肠指征自主神经，胃肠动力等Ⅻ.皮肤刺激性，炎症，过敏等新药研发非临床毒理学评价第29页急性毒性试验结果处理：试验资料用Bliss法计算LD50。必要时求不一样性别LD50剂量－反应、时间－反应关系反应可能包括组织、器官或系统肉眼病变和组织病检，初步判断毒性靶器官病检汇报应附：病检者署名+单位盖章+病理照片确定NOAEL、MTD、ALDetc，初步判断受试物安全范围新药研发非临床毒理学评价第30页急性毒性试验综合评价判断反应与药品作用相关性：时间、发生率、剂量-反应关系动物种属及背景数据病理学检验结果同类药品特点安全范围、毒性严重程度及可恢复性毒性作用靶器官毒性可能包括部位大致解剖和组织病理学检验结果新药研发非临床毒理学评价第31页长久毒性试验第一阶段（1）两种品系、35天染毒、毒性量效曲线，推荐临床使用路径；（2）器官毒性试验、死亡情况、体重改变、血液学、临床生化学、组织学检验；（3）致突变活性第二阶段筛选；（4）生殖毒性试验；（5）受试动物药代动力学研究；（6）行为试验；（7）协同、增效、拮抗作用。新药研发非临床毒理学评价第32页长久毒性试验第二阶段（1）动物长久毒性试验（六个月以上）；（2）哺乳类动物致突变试验；（3）啮齿类动物2年至癌试验；（4）人类药代动力学试验；（5）人类临床试验；（6）短期和长久用药流行病学资料。新药研发非临床毒理学评价第33页长久毒性试验基本标准执行GLP整体性研究结果与其它药理毒理试验互为印证、说明和补充详细问题详细分析随机、对照、重复新药研发非临床毒理学评价第34页长久毒性试验动物invitro体系筛选试验动物种属或品系理想动物对受试物生物转化与人体相近对受试物敏感已经有大量历史对照数据二种动物，啮齿类首选大鼠，非啮齿类用Beagle犬,必要时用猴、猪等符合等级要求起源、品系、遗传背景清楚，有动物质量合格证大鼠6-9w，Beagle犬6-12m,体重CV≤20％♂♀各半必要时，可用疾病模型动物进行试验Duration≥6m,naturaldeath(rat:1y-15%,1.5y-50%,2y-70-80%)新药研发非临床毒理学评价第35页长久毒性试验给药路径与临床用药路径一致临床iv,大鼠给药＞1月，ip代替im或sc应变换注射部位必要时改变给药路径但应说明原因分组三个给药组,单位：mg(ml,IU)/kg或/m2不等浓度等容量给药低剂量组－高于有效剂量，不出现毒性中剂量组－轻微或中等度毒性高剂量组－显著/严重毒性，或个别动物死亡空白对照－溶媒或赋形剂溶媒或赋形剂有毒性时则增加正常对照组阳性对照新药研发非临床毒理学评价第36页长久毒性试验测试次数能反应动态改变普通行为、食量天天观察统计大鼠体重每七天一次大动物生理指标每半月一次大动物ECGⅡ导联，给药前、给药期间、停药及恢复期均要检测发觉有阳性指标应加大观察密度综合评价长毒结果结合药学，药理学、PK、TK和其它毒理学研究(+临床研究)，综合评价找到：不良反应(T&D&R)、毒性靶器官(O)、安全范围(S)、临床需重点检测指标()及临床监护或解救办法(A)新药研发非临床毒理学评价第37页特殊毒性试验研究是否会引发畸胎、肿瘤，对遗传物质是否有损伤等；特殊毒性试验存在着种属差异性致突变试验(遗传毒性试验)生殖毒性试验致癌试验新药研发非临床毒理学评价第38页特殊毒性试验致突变试验微生物回复试验(Ames试验）哺乳动物培养细胞基因突变试验果蝇伴性隐性致死试验染色体畸变试验啮齿动物显性致死试验精原细胞染色体畸变试验动物微核试验程序外DNA合成(UDS)试验SOS显色试验新药研发非临床毒理学评价第39页特殊毒性试验生殖毒性试验普通生殖毒性试验致畸敏感期毒性试验围产期毒性试验致癌试验短期致癌试验哺乳动物培养细胞恶性转化试验小鼠肺肿瘤诱发短期试验长久致癌试验新药研发非临床毒理学评价第40页特殊毒性试验其它试验皮肤给药毒性试验皮肤给药急性毒性试验皮肤给药长久