藥物代謝產(chǎn)物安全性試驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)原則

1、藥物代謝產(chǎn)物安全性試驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)原則一、概述藥物安全性的非臨床研究通常由標(biāo)準(zhǔn)的動物毒理學(xué)試驗(yàn)組成，這些試驗(yàn)通常包含了藥物暴露量的評價，主要是母體藥物血漿濃度的評價。一般情況下，通常將非臨床試驗(yàn)中獲得的血漿藥物濃度和系統(tǒng)暴露量與人體的系統(tǒng)暴露量進(jìn)行比較，對非臨床試驗(yàn)結(jié)果提示的潛在風(fēng)險進(jìn)行評估，并指導(dǎo)臨床試驗(yàn)中的風(fēng)險控制。當(dāng)人體中的代謝特征與非臨床試驗(yàn)中使用的至少一種動物種屬中的代謝特征相似時，這種試驗(yàn)?zāi)Ｊ酵ǔＵJ(rèn)為是可行、充分的。但是，不同動物種屬的代謝特征在質(zhì)和量上均可能存在差異，而且還存在臨床相關(guān)的代謝產(chǎn)物在非臨床安全性試驗(yàn)中未被確定或未被充分評價的情況。如果某種代謝產(chǎn)物僅在人體中出現(xiàn)而在受試動

2、物種屬中不存在，或者某種代謝產(chǎn)物在人體的暴露比例水平高于采用母體藥物進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)毒理學(xué)試驗(yàn)的動物種屬中的暴露比例水平時，代謝產(chǎn)物的安全性就值得關(guān)注，應(yīng)考慮進(jìn)行代謝產(chǎn)物的非臨床安全性評價。二、背景信息常規(guī)情況下，臨床前安全性試驗(yàn)不要求在動物中對代謝產(chǎn)物進(jìn)行評價。因此，代謝產(chǎn)物在總體藥物毒性中的作用通常不明確。缺乏代謝產(chǎn)物在藥物毒性中作用的評價，其部分原因可能是因?yàn)橛糜跈z測和鑒別母體藥物代謝產(chǎn)物特征的分析方法的靈敏度不夠。隨著過去10年的技術(shù)進(jìn)步，分析檢測能力有了顯著提高，現(xiàn)在已能夠?qū)Υx產(chǎn)物進(jìn)行檢測、鑒別和定性，這將有助于更好理解代謝產(chǎn)物在藥物安全性評價中的地位。進(jìn)入機(jī)體的藥物通常通過I相和II相代

3、謝途徑進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化。根據(jù)所涉及的化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)，I相反應(yīng)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，很可能具有化學(xué)反應(yīng)性或/和藥理學(xué)活性，因此可能更需要進(jìn)行安全性評價?；钚源x產(chǎn)物可能與治療靶點(diǎn)受體或其他受體結(jié)合，或與其他靶點(diǎn)（如酶、蛋白）相互作用，引起非預(yù)期的效應(yīng)。尤其是當(dāng)代謝產(chǎn)物僅在人體中形成時，這個問題更為重要。但是，僅在人體中存在而不在實(shí)驗(yàn)動物種屬中存在的代謝產(chǎn)物，出現(xiàn)的幾率極低。更為常見的情況是，人體中形成的代謝產(chǎn)物比例水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于母體藥物在動物安全性試驗(yàn)中代謝產(chǎn)物的比例水平，這緣于人體和動物的代謝特征存在質(zhì)和/或量的差異。如果在母體藥物的毒理學(xué)試驗(yàn)中確定至少有一種實(shí)驗(yàn)動物種屬中形成特定代謝產(chǎn)物的暴露量水平足夠高

4、（與人體暴露量大致相當(dāng)或更高），則可認(rèn)為該代謝產(chǎn)物對總體毒性的作用已經(jīng)得到了確定。代謝產(chǎn)物安全性評價的決策流程圖見附錄A。對于代謝產(chǎn)生的活性中間體，因其半衰期短，常難以檢出和測定。但是，它們能形成可檢測的穩(wěn)定產(chǎn)物（如谷胱甘肽結(jié)合物），因此可能不需要對活性中間體做進(jìn)一步的安全性評價。II相結(jié)合反應(yīng)通常會使一個化合物的水溶性增加并失去藥理學(xué)活性，故也不再需要進(jìn)一步評價。但是，如果結(jié)合反應(yīng)形成一種毒性化合物如乙酰葡萄糖醛酸（acylglucuronide），則可能需要進(jìn)一步的安全性評價。若研究發(fā)現(xiàn)代謝產(chǎn)物在靶受體上無藥理學(xué)活性，這并不能確保其無毒性，該代謝產(chǎn)物也可能需要在非臨床毒理學(xué)試驗(yàn)中進(jìn)行安全性

5、評價。列舉案例見附錄B。三、目的和適用范圍本指導(dǎo)原則主要針對需要進(jìn)行非臨床毒性評價的藥物代謝產(chǎn)物，為研發(fā)者何時以及如何鑒定高比例藥物代謝產(chǎn)物并研究其安全性特征提供建議。本指導(dǎo)原則適用于小分子化學(xué)新藥。本指導(dǎo)原則不適用于那些需要考慮風(fēng)險效益評價的抗腫瘤藥物。針對抗腫瘤藥物代謝產(chǎn)物的安全試驗(yàn)可參考ICH S9指導(dǎo)原則。注冊申請人可就具體藥物研發(fā)中的代謝產(chǎn)物安全性評價與藥品審評部門進(jìn)行交流。四、代謝產(chǎn)物安全性試驗(yàn)的一般考慮在藥物開發(fā)過程中應(yīng)盡早確認(rèn)非臨床安全評價中所用動物種屬和人體間的藥物代謝差異。如在獲得人體藥代數(shù)據(jù)后，通過比較藥代信息決定是否需要盡早開展代謝產(chǎn)物的安全性評價。在藥物開發(fā)晚期發(fā)現(xiàn)高

6、比例藥物代謝產(chǎn)物（Disproportionate drug metabolite）時可能會導(dǎo)致藥物開發(fā)或上市延遲。一般情況下，對于僅在人體中出現(xiàn)的代謝產(chǎn)物，或人體中代謝產(chǎn)物水平遠(yuǎn)高于已知或已進(jìn)行評價的實(shí)驗(yàn)動物種屬中的水平時，應(yīng)考慮進(jìn)行安全性評價。若人體中的代謝產(chǎn)物水平高于穩(wěn)態(tài)時體內(nèi)藥物總暴露量的10%時，通常會引起安全性擔(dān)憂。代謝產(chǎn)物水平通常采用曲線下面積（AUC）來表示，但有時也會采用達(dá)峰濃度（Cmax）來表示。（一） 評價代謝產(chǎn)物安全性的一般方法如果在動物中發(fā)現(xiàn)的代謝產(chǎn)物在人體中不存在，意味著在該動物種屬中觀察到的謝產(chǎn)物引起的毒性可能與人體無相關(guān)性。相反，如果在臨床開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)的代謝產(chǎn)

7、物在實(shí)驗(yàn)動物種屬中不存在，或在動物中水平遠(yuǎn)低于人體水平，則建議進(jìn)行進(jìn)一步的動物試驗(yàn)以確定該代謝產(chǎn)物的潛在毒性。這種情況下，可考慮采用以下兩種方法來評價藥物代謝產(chǎn)物的安全性。第一種方法是，確定一種在常規(guī)毒理學(xué)試驗(yàn)中的動物種屬，在該動物種屬上能形成充分暴露水平的該代謝產(chǎn)物（與人體暴露量相當(dāng)或更高），然后在該動物種屬中研究藥物毒性。第二種方法是，如果不能確定一種形成該代謝產(chǎn)物的相關(guān)動物種屬，則可合成該代謝產(chǎn)物，通過摻入法或直接給藥來開展進(jìn)一步的安全性評價。上述試驗(yàn)需建立能夠在非臨床毒理學(xué)試驗(yàn)中鑒別和檢測該代謝產(chǎn)物的分析方法。眾所周知，特定代謝產(chǎn)物的合成存在困難，代謝產(chǎn)物直接給藥也有其固有的復(fù)雜性。直

8、接將代謝產(chǎn)物給予動物，可能還會存在后續(xù)代謝，因而可能無法反映臨床實(shí)際情況，這樣使得毒理學(xué)評價變得復(fù)雜化。以代謝產(chǎn)物給藥可能會出現(xiàn)在母體藥物試驗(yàn)中未觀察到的新的毒性，但盡管有這樣的復(fù)雜問題，檢測和評價藥物代謝產(chǎn)物潛在的毒性，對于保障藥物的臨床安全性仍具有重要性。確定是否進(jìn)行直接的代謝產(chǎn)物的安全性試驗(yàn)，應(yīng)基于對母體藥物的數(shù)據(jù)以及代謝產(chǎn)物各方面信息的綜合評價。（二） 代謝產(chǎn)物鑒別在藥物開發(fā)過程中需要確定藥物的代謝特征，可以在不同開發(fā)階段，通過體外和體內(nèi)試驗(yàn)方法來完成代謝特征的確定。體外試驗(yàn)可采用不同動物和人體的肝微粒體、肝臟切片或肝細(xì)胞，體外試驗(yàn)通常應(yīng)在臨床試驗(yàn)開始前進(jìn)行。非臨床試驗(yàn)動物種屬中的體內(nèi)

9、代謝試驗(yàn)通常應(yīng)在藥物開發(fā)早期進(jìn)行，其結(jié)果可以證實(shí)體外試驗(yàn)獲得的結(jié)果，或者提示動物種屬間代謝存在的質(zhì)和/或量的差異，而后者可能會帶來安全性擔(dān)憂。人體的體內(nèi)代謝試驗(yàn)通常是在藥物開發(fā)的相對后期進(jìn)行，但仍建議人體內(nèi)代謝研究盡早進(jìn)行。對于在非臨床試驗(yàn)動物中暴露水平遠(yuǎn)低于人體的代謝產(chǎn)物，其暴露是否充分應(yīng)具體問題具體分析。通常情況下，通過測定穩(wěn)態(tài)時血清或血漿中藥物濃度來分析系統(tǒng)暴露量。但如果由于某種原因無法在受試動物的血漿中測定時，則可通過測定代謝產(chǎn)物在其他生物基質(zhì)的水平以驗(yàn)證暴露是否充分，如尿液、糞便或膽汁。（三）非臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般考慮對一種高比例藥物代謝產(chǎn)物設(shè)計(jì)非臨床試驗(yàn)時，需要考慮以下因素：代謝產(chǎn)物

10、與母體分子的相似性，藥理學(xué)或化學(xué)分類，溶解性，胃液環(huán)境下的穩(wěn)定性，I相或II相代謝產(chǎn)物，人體中暴露水平與動物中暴露水平的相對量。其他需要考慮的因素包括藥物擬定適應(yīng)癥和患者人群例如對于嚴(yán)重疾病適應(yīng)癥時非臨床試驗(yàn)可以簡化，如肌萎縮性側(cè)索硬化癥（ALS）。在對代謝產(chǎn)物設(shè)計(jì)非臨床試驗(yàn)時，還需要考慮擬定的用藥療程（短期、中期或長期用藥）以及治療劑量下的暴露水平。五、推薦的代謝產(chǎn)物的安全性試驗(yàn)需要進(jìn)行安全性評價的藥物代謝產(chǎn)物的非臨床試驗(yàn)應(yīng)符合GLP。可能需要進(jìn)行以下試驗(yàn)來評價高比例藥物代謝產(chǎn)物的安全性。（一）一般毒理試驗(yàn)在一般毒理試驗(yàn)中，應(yīng)評價高比例藥物代謝產(chǎn)物的潛在毒性，進(jìn)行代謝產(chǎn)物與其母體藥物間的毒性

11、比較。代謝產(chǎn)物直接給藥的一般毒理試驗(yàn)的期限，可參考國內(nèi)相關(guān)指導(dǎo)原則和ICH M3（支持藥物進(jìn)行人體試驗(yàn)需要的非臨床安全性試驗(yàn)）技術(shù)指導(dǎo)原則。應(yīng)在數(shù)倍于人體暴露量或者在至少與人體中檢測到的暴露量相當(dāng)水平下評價代謝產(chǎn)物的毒性。建議采用母體藥物擬定的臨床給藥途徑給藥。但如果可以使高比例藥物代謝產(chǎn)物達(dá)到足夠的暴露量，也可以采用其他給藥途徑。如果臨床給藥途徑為口服，確認(rèn)代謝產(chǎn)物在胃液環(huán)境中的穩(wěn)定性十分重要。為了保證高比例藥物代謝產(chǎn)物的充分暴露，上述試驗(yàn)中需包括毒代動力學(xué)研究。（二） 遺傳毒性試驗(yàn)需以一項(xiàng)檢測點(diǎn)突變的體外試驗(yàn)和另外一項(xiàng)檢測染色體畸變的試驗(yàn)來評價代謝產(chǎn)物的潛在遺傳毒性。這些試驗(yàn)可參考SFDA

12、藥物遺傳毒性研究技術(shù)指導(dǎo)原則。如果其中一項(xiàng)試驗(yàn)或兩項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果是可疑和/或陽性時，可能需要進(jìn)行完整的遺傳毒性標(biāo)準(zhǔn)組合試驗(yàn)。（三） 胚胎-胎仔發(fā)育毒性試驗(yàn)如果藥物擬定的用藥人群包括有生育可能的婦女時，需進(jìn)行代謝產(chǎn)物的胚胎-胎仔發(fā)育毒性試驗(yàn)。根據(jù)一般毒理試驗(yàn)和胚胎-胎仔發(fā)育毒性試驗(yàn)的結(jié)果，在具體問題具體分析的基礎(chǔ)上，可能會要求進(jìn)行其他生殖毒性試驗(yàn)。這些試驗(yàn)可參考SFDA生殖毒性研究技術(shù)指導(dǎo)原則。某些情況下，可僅在一種能形成該代謝產(chǎn)物的動物種屬中進(jìn)行胚胎-胎仔發(fā)育毒性試驗(yàn)。（四）致癌性試驗(yàn)藥物連續(xù)用藥至少6個月，或需間歇用藥用于治療慢性或周期性復(fù)發(fā)疾病，如果在母體藥物的致癌性試驗(yàn)中不能對代謝產(chǎn)物的致癌

13、性潛力進(jìn)行充分評價，則應(yīng)該進(jìn)行代謝產(chǎn)物的致癌性試驗(yàn)。這些試驗(yàn)可參考SFDA藥物致癌試驗(yàn)必要性的技術(shù)指導(dǎo)原則和國外的致癌性試驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)原則。六、安全性研究的時間安排需盡早確證人體中可能存在的高比例藥物代謝產(chǎn)物，這可以為非臨床試驗(yàn)的合理性提供證明，有助于闡明和制訂臨床試驗(yàn)計(jì)劃，并避免藥物開發(fā)進(jìn)程的延遲。通常首先采用體外試驗(yàn)來預(yù)測動物和人體的藥物代謝差異，然后根據(jù)人體和動物的代謝差異來考慮是否需要開展藥物代謝產(chǎn)物的安全性試驗(yàn)。如果在體外代謝研究提示有人體的高比例藥物代謝產(chǎn)物，可考慮開展動物和人體的同位素標(biāo)記法的代謝研究，為開展高比例藥物代謝產(chǎn)物的臨床前安全性研究提供依據(jù)。如果需要進(jìn)行代謝產(chǎn)物的毒理學(xué)

14、試驗(yàn)，應(yīng)在大規(guī)模臨床試驗(yàn)開始前完成這些試驗(yàn)，并向藥品審評部門提交試驗(yàn)報告。為了優(yōu)化和加快研發(fā)用于包括腫瘤疾病在內(nèi)的其它嚴(yán)重或危及生命疾?。ㄈ鏏LS、中風(fēng)、HIV）的藥物，對于那些具有重大治療利益的藥物，以及用于尚缺乏有效治療手段疾病的藥物，代謝產(chǎn)物的非臨床試驗(yàn)的數(shù)量和類型可根據(jù)具體情況具體分析的原則進(jìn)行調(diào)整。晚期癌癥患者治療時，這些代謝產(chǎn)物并不要求必需開展單獨(dú)的毒理評價。此種情況下，申辦人應(yīng)聯(lián)系相關(guān)藥品審評部門進(jìn)行討論。詞匯表高比例藥物代謝產(chǎn)物（Disproportionate drug metabolite）：僅在人體存在的代謝產(chǎn)物，或在人體循環(huán)系統(tǒng)的暴露量顯著高于非臨床試驗(yàn)所用動物中暴露量

15、的代謝產(chǎn)物。一般情況下，以穩(wěn)態(tài)的曲線下面積（AUC）來計(jì)算。血漿水平中高于人體總體藥物系統(tǒng)暴露量10%的代謝產(chǎn)物應(yīng)給予關(guān)注。代謝產(chǎn)物（Metabolite）：母體藥物經(jīng)過I和/或II相代謝途徑產(chǎn)生的物質(zhì)。藥理活性代謝產(chǎn)物（Pharmacologically active metabolite）：在靶受體具有藥理學(xué)活性的代謝產(chǎn)物，其活性可能高于、等于或低于母體藥物。附錄A 決策流程圖附錄B 案例案例1從初步的物料平衡試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，1種代謝產(chǎn)物在大鼠血漿中約占總放射性劑量的1%-2%，犬中為5%，人體為20%（尿液和/或糞便中該代謝產(chǎn)物的放射性很低）。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，人體中該代謝產(chǎn)物的暴露量比動物高達(dá)

16、20倍，因此建議進(jìn)行代謝產(chǎn)物的非臨床安全性試驗(yàn)。但是，大鼠和犬中母體藥物一般毒理試驗(yàn)的數(shù)據(jù)提示，測試的最高劑量下產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物暴露量至少與最大推薦人用劑量時的治療暴露量相當(dāng)。同時，以母體藥物進(jìn)行的體內(nèi)遺傳毒性試驗(yàn)、胚胎-胎仔發(fā)育毒性試驗(yàn)及致癌性試驗(yàn)中，檢測該代謝產(chǎn)物的血漿濃度后發(fā)現(xiàn)有足夠的該代謝產(chǎn)物的暴露量，因此不需要對該代謝產(chǎn)物進(jìn)行其他試驗(yàn)。案例2采用人、猴、大鼠、犬、家兔和小鼠的肝細(xì)胞和肝微粒體檢測發(fā)現(xiàn)，兩種初級羥基化代謝產(chǎn)物M1和M2進(jìn)一步氧化形成次級代謝產(chǎn)物M3和M4。后續(xù)體內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)也證實(shí)了該代謝特征。藥代研究信息如下：1）M1與M4是人體、猴和犬微粒體中的主要代謝產(chǎn)物，而大鼠、小鼠

17、和家兔微粒體中的是M2和M3。2）在人體中形成的M4水平比母體藥物高4倍，但M4在嚙齒類動物中的水平很低，在猴中僅占母體藥物暴露量的1/3（見下表）。表：最高劑量下的AUC 0-24hr人體（MRHD）猴大鼠母體藥物1,80015,00012,500M47,7005,000135安全性研究顯示：在猴中母體藥物出現(xiàn)了嚴(yán)重的藥物相關(guān)的、新的靶器官毒性，而大鼠中未出現(xiàn)。此外，在藥物靶受體中M4無藥理學(xué)活性。為此，代謝產(chǎn)物M4進(jìn)行了以下附加試驗(yàn)：重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)：大鼠3個月毒性試驗(yàn)；大鼠胚胎-胎仔發(fā)育毒性試驗(yàn)；體外遺傳毒性試驗(yàn)：M4的點(diǎn)突變和染色體畸變試驗(yàn)結(jié)果為陽性，母體藥物為陰性。由于遺傳毒性試驗(yàn)結(jié)

18、果為陽性，建議進(jìn)行一項(xiàng)M4的致癌性試驗(yàn)。案例3M2是一種I相氧化代謝產(chǎn)物，在人體中高達(dá)母體藥物暴露量的50%，在小鼠中約為母體藥物暴露量的10%，犬中約為母體藥物暴露量的15%，大鼠中僅為痕量。這些動物種屬的體外代謝試驗(yàn)結(jié)果支持體內(nèi)研究結(jié)果。根據(jù)構(gòu)效關(guān)系分析結(jié)果，與母體藥物分子比較，該代謝產(chǎn)物預(yù)期不會產(chǎn)生任何不同的毒性或加重毒性。在安全性評價試驗(yàn)所測試的所有動物種屬中，母體藥物未見明顯毒性，也未見可確定的毒性靶器官。但是，由于人體中出現(xiàn)了高比例藥物代謝產(chǎn)物，故需要進(jìn)一步的安全性試驗(yàn)。在犬的短期耐受性試驗(yàn)中，M2出現(xiàn)了非預(yù)期的、顯著的心臟毒性，包括所有劑量和所有受試犬。M2對治療靶受體無藥理學(xué)活

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