創(chuàng)新藥物的供試品分析與毒代動(dòng)力學(xué)研究高級(jí)培訓(xùn)班講義-藥圈論壇05老師中文稿

1、STUDY DESIGN, TECHNOLOGICAL APPROACH ANDEXECUTION OF TOXICOKINETICSHE NONCLINICALSAFETY EVALUATION OF NEW DRUGS代動(dòng)力學(xué)的新藥非臨床安全性研究實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì), 技術(shù)方法與試驗(yàn)實(shí)施Song Ren, PhD, Head of DMPK Joe Zhang, MD PhD, Head of NCS Roche pRED綱要總則定義目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開展數(shù)據(jù)分析案例研究小分子物質(zhì)生物制劑總結(jié)毒代動(dòng)力學(xué)的定義 (TK)毒代代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)用于評(píng)估系統(tǒng)作為毒理學(xué)研究不可分割的一個(gè)組成部分或作為特別制定的

2、支持研究常見的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)- AUC, Cmax, Ct藥物, 代謝物-血漿，組織中-總體及游離濃度TK的目的主要描述動(dòng)物實(shí)驗(yàn)所獲得的系統(tǒng)與毒性劑量水平和時(shí)間過程的關(guān)系次要聯(lián)系毒理學(xué)研究中獲得的與毒性研究結(jié)果，幫助評(píng)估這些發(fā)現(xiàn)與臨床安全的相關(guān)性用于支持毒理學(xué)研究中動(dòng)物種屬和治療方案的選擇結(jié)合毒性研究的發(fā)現(xiàn)提供相關(guān)的資料，幫助后續(xù)的毒性研究和臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)GLP實(shí)驗(yàn)開始前全面描繪具有潛在毒性物種的藥代動(dòng)力學(xué)測(cè)定 PK/PD動(dòng)物疾病模型和人的有效劑量的效力關(guān)系微毒性和DRF研究生物分析檢測(cè)驗(yàn)證不同物種 PKPD差異蛋白結(jié)合，組織吸收，代謝資料，靶點(diǎn)特性劑量水平低：無毒性作用劑量水平，動(dòng)物中

3、：適當(dāng)?shù)亩啻蔚蛣┝扛撸河啥拘钥紤]和吸收限度確定等于或略高于人最大預(yù)期劑量TK采樣點(diǎn)應(yīng)按必要的頻率，但不能干擾研究的進(jìn)行。首次和末次劑量應(yīng)密集采樣，中間時(shí)間段稀疏采樣。研究設(shè)計(jì)小分子物質(zhì)案例QD X 14 天, 口服TK 采樣時(shí)間第 1 和14天: 給藥前,藥后24 hrBID (12 hr apart) X 28 天, 口服Tmax前1小時(shí), Tmax,Tmax后3小時(shí) 至給TK 采樣時(shí)間第一天 (AM dose) 和 28 (AM dose): 給藥前,Tmax后3小時(shí) 至給藥后24 hrTmax 1小時(shí), Tmax,研究設(shè)計(jì)生物制片樣品QW X 13 周, 皮下TK 采樣時(shí)間1周: 給藥前

4、,Tmax前1小時(shí), Tmax,Tmax 3小時(shí)至給藥后7天2 至12周: 給藥前 和 Tmax13周:給藥前 , Tmax前1小時(shí), Tmax, Tmax 3小時(shí), 10, 14, 21, 28 和 42 天 (給藥后時(shí)間點(diǎn)取決于藥物半衰期)ADA采樣時(shí)間1周: 給藥前或更早2 至12周: 給藥前13周:給藥前,給藥后28 和 42 天ADA 采樣時(shí)間點(diǎn)有時(shí)與 TK時(shí)間點(diǎn)相同ADA對(duì)TK 及安全性的影響研究的開展分析方法需驗(yàn)證方法驗(yàn)證和TK 樣品分析應(yīng)在GLP條件下進(jìn)行保留殘留的TK 樣品以備進(jìn)行代謝產(chǎn)物的鑒定及代謝的研究所的血漿或組織樣本應(yīng)收集發(fā)生嚴(yán)重毒性反應(yīng)動(dòng)物的非計(jì)劃內(nèi)的TK樣品數(shù)據(jù)分

5、析需驗(yàn)證TK 參數(shù)估計(jì)密集采樣：NCA稀疏采樣： 觀測(cè)數(shù)據(jù)和基于傳統(tǒng)資料的模擬TK分析基礎(chǔ)劑量，時(shí)間和依賴變化變異性，尤口服安全界限 = 動(dòng)物/人劑量依據(jù)Cmax-依據(jù)AUC-依據(jù)動(dòng)物劑量轉(zhuǎn)換至 HED人 Cmax 和 M&S的AUC人首劑量的理由案例研究 1: 安全限度計(jì)算背景化合物 A & B為結(jié)構(gòu)相似、化學(xué)類別相同的2個(gè)小分子物質(zhì)，為慢性指示劑。相同劑量水平下在小鼠體內(nèi)具有相似的相同小鼠效力模型有效劑量相似劑量6.25, 12,5, 25 和 50 mg/kg/day有效劑量為 12.5 mg/kg/day 及以上.*: Modified from Rocheernal studies案

6、例研究 1: 安全限度計(jì)算Minitox Data*: Modified from Rocheernal studies化合物劑量(mg/kg/day)無作用劑量(mg/kg/day)發(fā)現(xiàn)Margin Based on HEDA50, 150, 450150FC , BW gain; Reticulocytes , fibrinogen , serum albumin , globulin , total protein levels , ALT activities ; BUN .Centrilobular vacuolation of the liver; cortical tubular

7、 degeneration with inflammatory cells and vacuolation, hyaline/granular tubular casts he kidney24B100, 300, 900300FC , BW loss; WBC and neutrophil , ALT, AST, ALP activities ; Chol. ;Vacuolation/necrosis of hepatocyte; seminiferous thelium degeneration/necrosis of the testes; mucosal theliumhyperker

8、atosis/hyplasia of the stomaucosal thelium48案例研究 1: 安全限度計(jì)算Minitox data*: Modified from Rocheernal studies化合物第5天無作用劑量 AUC0-24hr(ng.h/ml)的人的有效AUC0-24hr(ng.h/ml)Margin Based on AUC0-24hrA189,000/237,000 (M/F)1410134-168B32,200/45,240 (M/F)78041-58案例研究 2: ADA 及腎臟損傷背景化合物C是用于代謝疾病的人化單克隆抗體犬2周DRF研究，靜脈給藥72小時(shí)次

9、，劑量高達(dá)200 mg/kg，無不良反應(yīng)基于DRF的研究結(jié)果 , 設(shè)計(jì)并開展 6周 猴GLP研究用以支持 IND的應(yīng)用劑量0, 100, 200和 400 mg/kg,靜脈給藥96 小時(shí)次*: Modified from Rocheernal studies案例研究 2: ADA 及腎臟損傷6周 GLP 研究6周GLP研究中，部分猴出現(xiàn)腎病癥狀（劑量為100, 200, 400 mg/kg, 靜脈給藥96 小時(shí)次）()對(duì)尿素w影響劑量 200 mg/kg 前腎 (例外：一例高劑量的動(dòng)物：腎性氮質(zhì)血癥，)尿400 mg/kg滲透利尿蛋白損失性腎病和腎小球疾?。喊椎鞍?100 mg/kg最低蛋白尿

10、 200 mg/kg-腎小球的空泡化單核細(xì)胞/腎小球巨噬細(xì)胞出現(xiàn)腎系膜增厚 100 mg/kg*: Modified from Rocheernal studies案例研究 2: ADA 及腎臟損傷腎、空泡腎小球單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞400 mg/kg/dose, CD68 +Control案例研究 2: ADA 及腎臟損傷單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞空泡化，腎小球系膜增厚及PAS陽性droplets200 mg/kg/dose*: Modified from Rocheernal studiesPASHE案例研究 2: ADA 及腎臟損傷6周 GLP 研究組織學(xué)結(jié)果與 ADA 形成關(guān)聯(lián)僅觀察可測(cè)量ADA的

11、動(dòng)物患有ADA猴的腎臟也出現(xiàn)免疫復(fù)合物的跡象Kidney, IgG immunofluorescence +Animal wiDAControl案例研究 2: ADA 及腎臟損傷6周 GLP 研究由于人出現(xiàn)ADA的風(fēng)險(xiǎn)較低，因此在猴中觀察到的腎病可能與人沒有相關(guān)性繼續(xù)開發(fā)該化合物但臨床試驗(yàn)需密切監(jiān)測(cè) ADA 及腎臟功能如果研究中沒有測(cè)定ADA ，該化合物的開發(fā)可被放棄或者由于猴中而導(dǎo)致開發(fā)延遲。腎病*: Modified from Rocheernal studies案例研究：更長(zhǎng)及更高的背景CP-31398使p53的DNA結(jié)合構(gòu)象穩(wěn)定維持p53作為轉(zhuǎn)運(yùn)因子及腫瘤抑制因子的活性的預(yù)防和治療的動(dòng)

12、物模型案例研究：更長(zhǎng)及更高的大鼠IND-enabling 毒性持續(xù)時(shí)間 28 天劑量水平0, 40, 80, 160 mg/kg/day, po基于 2-k大鼠DRF 研究結(jié)果選擇劑量250 and 500 mg/kg/day 導(dǎo)致100 mg/kg/day min 顯示毒性50 mg/kg/day 未出現(xiàn)與藥物相關(guān)的毒性高劑量 (160 mg/kg/day) 預(yù)期出現(xiàn)顯著毒性低劑量 (40 mg/kg/day) 預(yù)期出現(xiàn)較低毒性或無毒性Johnson et al, 2011案例研究：更長(zhǎng)及更高的IND-enabling 大鼠毒性MTD = 80 mg/kg/day (中劑量)低劑量溫和毒性或

13、可逆毒性(40 mg/kg/day)無毒性反應(yīng)劑量 NOAEL 未能測(cè)定血藥濃度 (ng/mL)劑量比例增加積累指數(shù) = 2 - 3 天，從第 1天至第 4周第一天CmaxCmax 周son et al, 2011Dosemalefemalemg/kg/dmeanSDmeanSD401193714523802513522443hn160512149427145Dosemalefemalemg/kg/dmeanSDmeanSD4065177611809616127455案例研究4：小鼠代替抗體背景Efalizumab人源化 抗-CD11a IgG1特定黑猩猩和人類CD11a其他未識(shí)別的muM17

14、靈長(zhǎng)類動(dòng)物CD11a嵌合體大鼠抗小鼠CD11a IgG1efalizumab替代分子muM17 結(jié)合小鼠 CD11a 的特異性和親和力類似efalizumab對(duì)人親和力muM17小鼠的藥理活性類似efalizumab對(duì)的藥理活性Wu et al, 2006案例研究4：小鼠代替抗體劑量當(dāng)量muM17 和efalizumab依據(jù)體重的劑量藥理活性可能不相同小鼠及人非線性PK和不同IgG1通路介導(dǎo)小鼠及人不同的 CD11a 水平基于機(jī)制的PK/ PD模型開發(fā)提供小鼠和人之間的定量比較PD資料模擬不同的給藥方案PK和PD模擬不同的 PK 和 PD給藥方案用于選擇muM17毒性研究人劑量當(dāng)量案例研究4：

15、小鼠代替抗體觀察 vs.小鼠PKPD 資料Wu et al, 2006案例研究4：小鼠代替抗體PKPD 模型Wu et al, 2006案例研究4：小鼠代替抗體小鼠及人 PKPD估計(jì)參數(shù)Wu et al, 2006案例研究4：小鼠代替抗體模擬小鼠 vs. 人 PD觀察資料Wu et al, 2006案例研究4：小鼠代替抗體劑量選擇小鼠muM17 劑量3 mg/kg/的表達(dá)相似k CD11a的表達(dá)與efalizumab 1 mg/kg/k臨床劑量3 mg/kg/k muM17是多數(shù)臨床的相關(guān)毒性研究采用的最低每周給藥劑量Wu et al, 2006案例5：猴的嵌合抗體背景Rituximab是一種

16、人鼠嵌合性單克隆抗體不識(shí)別嚙齒類動(dòng)物CD20基于Rituximab與 CD20 Ag 的結(jié)合基于rituximab結(jié)合CD20抗原和deplete B 細(xì)胞能力，食蟹猴是最適合的物種Vaidyanan et al, 2011案例5：猴的嵌合抗體BLA-enabling猴子胚胎，發(fā)育毒性周期30 天 (GDs 20 50)劑量LD/MD: 0/0, 15/20, 37.5/50, 75/100 mg/kg, ivLD on GDs 20 22半衰期 8 天 猴快速獲得穩(wěn)定狀態(tài)每周 MD on GDs 23 - 50劑量選擇依據(jù) 1.5至10倍安全的臨床劑量最大給藥量 5 mL/kgVaidyan

17、an et al, 2011案例5：猴的嵌合抗體BLA-enabling猴子胚胎，發(fā)育毒性劑量高達(dá) 100 mg/kg耐受性良好 (高劑量研究)未檢測(cè)rituximab治療動(dòng)物的ADA孕婦中藥物呈劑量依賴增加產(chǎn) (給藥后50 days)研究中,血藥濃度比為35% 74%, 出現(xiàn)明顯胎GD 100/盤轉(zhuǎn)移案例5：猴的嵌合抗體BLA-enabling 猴分產(chǎn)前及產(chǎn)后毒性交錯(cuò)法給藥以維持rituximab在和新生兒關(guān)鍵發(fā)育時(shí)期的濃度在以往的一般毒性研究中ADA產(chǎn)前及產(chǎn)后延長(zhǎng)給藥周期（40）al, 2011案例5：猴的嵌合抗體BLA-enabling 猴分產(chǎn)前及產(chǎn)后毒性劑量高達(dá) 100 mg/kg耐受性良好 (高劑量研究)接受rituximab治療動(dòng)物 ADA或PD無影響= 22%