新藥研發(fā)非臨床毒理學評價專家講座

廣州藍韻醫(yī)藥研究有限企業(yè)對外研發(fā)技術部專題講座之新藥臨床前毒理學評價新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第1頁主要內容定義任務及目標毒性作用類別相關測定數(shù)據(jù)新藥臨床前毒理學新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第2頁毒理學定義毒理學：是研究毒性物質對機體有害作用及其發(fā)生、機制、結果以及危害原因科學。主要用于對外源性物質安全性評價和危險性評定。早期毒理學：研究不一樣毒物使用，著重毒物對機體急性危害或致死作用當代毒理學：研究在特定情況下，生命有機體接觸化學、生物或物理物質產(chǎn)生有害作用（毒性）科學。藥品毒理學：是研究藥品對生命有機體有害作用科學，用于新藥臨床前安全性評價、臨床試驗及臨床合理用藥。

新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第3頁任務及目標藥品毒理學任務：包含臨床毒理學、新藥臨床試驗、藥品流行病學研究任務。藥品毒理學基本目標：?認識并掌握藥品毒性作用，為臨床安全用藥提供科學依據(jù)；?以在用藥過程中防止或減輕這些有毒作用發(fā)生。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第4頁毒性作用類別藥品不良反應（adversereaction)：凡是不符適用藥目標并為病人帶來不適或痛苦有害反應統(tǒng)稱為藥品不良反應。包含：副反應、后遺效應、停藥反應、毒性反應、變態(tài)反應、特異質反應、致癌性、致畸性、致突變性；新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第5頁毒性作用類別藥品不良反應副反應后遺效應停藥反應毒性反應變態(tài)反應特異質反應毒性作用致癌性致畸性致突變性藥源性疾病新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第6頁毒性作用類別1、毒性反應(toxicreaction)在治療劑量下不出現(xiàn)，僅在劑量過大、用藥時間過長或體內藥品蓄積過多時才出現(xiàn)反應。2、變態(tài)反應(allergicreaction)機體對藥品不正常免疫反應，非肽類藥品作為半抗原與機體蛋白結合后，經(jīng)過敏化過程而發(fā)生反應。

特點：因藥因人而異，與藥品效應及劑量無關，用藥理拮抗藥解救無效。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第7頁毒性作用類別3、特異質反應（idiosyncrasy）

用藥者有先天性遺傳異常，對一些藥品反應尤其敏感，出現(xiàn)反應性質可能與常人不一樣。藥理遺傳異常所致。

特點：與藥品固有藥理作用基本一致、嚴重程度與劑量成百分比。4、致癌性（carcinogenesis）

屬于長久用藥產(chǎn)生毒性，包含遺傳毒性致癌物、非遺傳毒性致癌物。（能夠是遲發(fā)效應）新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第8頁毒性作用類別5、生殖毒性和發(fā)育毒性（(reproductiveanddevelopmentaltoxicity）生殖毒性：針對育齡人群，用藥后對生殖系統(tǒng)及與生育相關神經(jīng)或內分泌系統(tǒng)產(chǎn)生毒性。發(fā)育毒性：關注藥品對胚胎影響，尤其是藥品致畸毒性。多代生殖毒性評價：包括藥品對子代生殖系統(tǒng)影響。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第9頁毒性作用類別6、致突變與遺傳毒性(mutagenesisandgenetictoxicity)

藥品損傷遺傳物質而發(fā)生突變作用，產(chǎn)生對人類本身（致癌毒性）及后代影響（致畸毒性）。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第10頁相關測定數(shù)據(jù)量效關系：藥品毒性效應與劑量在一定范圍內成百分比，稱為量效關系。量反應：毒性效應強弱呈連續(xù)增減量變，稱為量反應。例：心率快慢等。質反應：毒性效應以全或無、陰性或陽性等表示，稱為質反應。例：死亡與生存、驚厥與不驚厥。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第11頁相關測定數(shù)據(jù)最大無毒性反應劑量（noobservedadverseeffectlevel,NOAEL)：指受試物在一定時間內，按一定方式與機體接觸，用靈敏當代檢測方法和觀察指標未發(fā)覺損害作用最高劑量最小毒性反應劑量：出現(xiàn)毒性反應最小劑量最大耐受量（maximaltolerancedose，MTD）：不引發(fā)受試動物死亡最高劑量新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第12頁相關測定數(shù)據(jù)最小致死劑量（minimallethaldose，MLD）：引發(fā)個別受試動物出現(xiàn)死亡劑量半數(shù)有效量（medianeffectivedose,ED50）：能引發(fā)50%動物或試驗標本產(chǎn)生反應濃度或劑量。半數(shù)致死量（medianlethaldose,LD50）：能引發(fā)50%動物死亡濃度或劑量。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第13頁相關測定數(shù)據(jù)治療指數(shù)：TI=LD50/ED50藥品試驗動物LD50和ED50比值稱為治療指數(shù)（therapeuticindex,TI），用以表示藥品安全性。安全范圍（marginofsafety）：ED99~LD1（或ED95~LD5）之間距離。值越大越安全。有效量曲線和致死量曲線斜率不一樣時，以TI評價藥品安全性并不可靠。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第14頁新藥臨床前毒理學包括全身毒性和局部毒性研究。是為新藥臨床用藥安全性提供試驗依據(jù)，并為臨床毒副反應監(jiān)測提供主要信息。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第15頁新藥臨床前毒理學

目標意義不足申報資料評價程序新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第16頁新藥臨床前毒理學研究目標毒性劑量ToxicDose安全劑量范圍Safetymargin毒性反應Toxicreaction:性質、程度、量毒關系、產(chǎn)生、達峰、連續(xù)時間及重復產(chǎn)生毒性反應時間、遲發(fā)性、蓄積性、耐受性尋找毒性反應靶器官TargetOrgan毒性反應是否可逆Reversibility解毒或解救辦法Antidote確保臨床用藥安全(重點監(jiān)測指標)新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第17頁新藥臨床前毒理學研究意義（1）經(jīng)過動物試驗以確立：出現(xiàn)毒性反應癥狀、程度、劑量、時間、靶器官以及損傷可逆性；安全劑量及安全范圍。（2）經(jīng)過上述資料取得，到達預測人類臨床用藥可能毒性，并制訂防治辦法；同時推算臨床研究安全參考劑量和安全范圍目標。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第18頁新藥臨床前評價不足1、種屬差異：假陽性或假陰性2、試驗動物數(shù)量有限3、健康狀態(tài)不一樣4、研究方法局限新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第19頁藥理毒理研究申報資料藥理毒理研究資料綜述，主要藥效學試驗，普通藥理試驗，急性毒性試驗，長久毒性試驗，過敏性、溶血性、刺激性等特殊安全性研究，復方制劑中多成份相互影響試驗、致突變試驗，生殖毒性試驗，致癌試驗，依賴性試驗，動物藥代動力學試驗。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第20頁藥品毒性臨床前評價程序1、急性毒性試驗(acute)2、長久毒性試驗(chronic)3、特殊毒性試驗(遺傳、生殖、致癌)4、其它毒性試驗(過敏、刺激etc.)新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第21頁急性毒性試驗1、說明藥品毒性作用及強度、計算相對毒性參數(shù)相對毒性參數(shù)：治療指數(shù)TI=LD50/ED50越小越有效安全系數(shù)SF=LD5/ED95可靠或確實安全系數(shù)CSF=LD1/ED99安全范圍SM=(LD1/ED99-1)X100%越大越安全LD5基本無害量ED95基本有效量LD1必定無害量ED99必定有效量新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第22頁急性毒性試驗2、了解毒性靶器官3、為長毒、特殊毒性試驗劑量設計：很多試驗參考LD50,主要藥效學劑量程度、普通藥理學和藥動學劑量設計也要參考急性毒性LD50;短期致癌試驗高劑量=MTD4、為Ⅰ期臨床試驗起始劑量選擇：細胞毒類抗癌藥，I期臨床起始劑量=1/10LD505、為臨床毒副反應監(jiān)護提供參考：中毒癥狀,起始、連續(xù)、恢復時間；中毒靶器官；反抗試驗為臨床搶救提供依據(jù)

新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第23頁急性毒性試驗基本標準:執(zhí)行GLP詳細問題詳細分析隨機、對照、重復動物:取得盡可能多信息前提下，使用盡可能少動物嚙齒類---小鼠或大鼠非嚙齒類---犬或猴二種動物(嚙齒類及非嚙齒類)小鼠18-22g;大鼠120-150g;犬用成年犬初始體重不應超出或低于平均體重20%♀♂各半新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第24頁急性毒性試驗受試物:工藝穩(wěn)定、符合臨床用質量標準標明名稱、起源、批號、含量（或規(guī)格）、保留條件及配制方法等，附質檢匯報輔料、溶劑、試劑等應標明批號、規(guī)格和生產(chǎn)廠家，符合試驗要求

比如：原料藥

臨床擬用劑型復方制劑：復方+拆方(增毒？新毒？)易降解：含降解產(chǎn)物量最高受試物進行急毒試驗，并與臨床樣品急毒試驗結果比較新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第25頁急性毒性試驗給藥路徑：臨床擬用路徑+原型藥品較完全進入循環(huán)路徑（如靜脈注射）嚙齒類ig給藥前應禁食12h，不禁水劑量和分組給藥劑量：未見毒性量嚴重毒性量設空白和/或溶媒（輔料）對照小動物4-6個劑量組,組距0.65-0.85,求LD50大動物可用50%等量遞升法(近似致死劑量法),求出ALD和MTD，無須到達致死量新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第26頁急性毒性試驗給藥容積：不等濃度等容量給藥動物給藥路徑給藥量小鼠ig0.2-1.0ml/10giv、ip、sc0.1-0.5ml/10g大鼠ig1.0-2.0ml/100giv、ip、sc0.5-1.0ml/100g靜脈注射(iv)；腹腔注射(ip)；口服(po)；皮下注射(sc)；灌胃(ig)新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第27頁急性毒性試驗觀察指標及時間藥后4h內詳觀,后天天上下午各一,觀察≥14d統(tǒng)計毒性反應、死亡情況,中毒癥狀、發(fā)生時間、連續(xù)時間、嚴重程度、恢復期及動物最短、最長死亡時間其它指標：普通指標、體重改變等新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第28頁急性毒性試驗急性毒性研究普通觀察和指征觀

察可能包括器官、組織、系統(tǒng)Ⅰ.鼻孔呼吸阻塞，呼吸頻率和深度改變，體表顏色改變CNS，感官，神經(jīng)肌肉等Ⅱ.運動功效：運動頻率和特點改變CNS，感官，神經(jīng)肌肉等Ⅲ.驚厥(抽搐)：隨意肌顯著無意識收縮或驚厥性收縮CNS,呼吸衰竭,神經(jīng)肌肉,自主神經(jīng)Ⅳ.反射感官，神經(jīng)肌肉Ⅴ.眼檢指征自主神經(jīng)；出血，感染Ⅵ.心血管指征自主神經(jīng),CNS,心輸出量降低等Ⅶ.唾液分泌自主神經(jīng)Ⅷ.豎毛自主神經(jīng)Ⅸ.痛覺喪失感官，CNSⅩ.肌張力自主神經(jīng)等Ⅺ.胃腸指征自主神經(jīng)，胃腸動力等Ⅻ.皮膚刺激性，炎癥，過敏等新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第29頁急性毒性試驗結果處理：試驗資料用Bliss法計算LD50。必要時求不一樣性別LD50劑量－反應、時間－反應關系反應可能包括組織、器官或系統(tǒng)肉眼病變和組織病檢，初步判斷毒性靶器官病檢匯報應附：病檢者署名+單位蓋章+病理照片確定NOAEL、MTD、ALDetc，初步判斷受試物安全范圍新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第30頁急性毒性試驗綜合評價判斷反應與藥品作用相關性：時間、發(fā)生率、劑量-反應關系動物種屬及背景數(shù)據(jù)病理學檢驗結果同類藥品特點安全范圍、毒性嚴重程度及可恢復性毒性作用靶器官毒性可能包括部位大致解剖和組織病理學檢驗結果新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第31頁長久毒性試驗第一階段（1）兩種品系、35天染毒、毒性量效曲線，推薦臨床使用路徑；（2）器官毒性試驗、死亡情況、體重改變、血液學、臨床生化學、組織學檢驗；（3）致突變活性第二階段篩選；（4）生殖毒性試驗；（5）受試動物藥代動力學研究；（6）行為試驗；（7）協(xié)同、增效、拮抗作用。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第32頁長久毒性試驗第二階段（1）動物長久毒性試驗（六個月以上）；（2）哺乳類動物致突變試驗；（3）嚙齒類動物2年至癌試驗；（4）人類藥代動力學試驗；（5）人類臨床試驗；（6）短期和長久用藥流行病學資料。新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第33頁長久毒性試驗基本標準執(zhí)行GLP整體性研究結果與其它藥理毒理試驗互為印證、說明和補充詳細問題詳細分析隨機、對照、重復新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第34頁長久毒性試驗動物invitro體系篩選試驗動物種屬或品系理想動物對受試物生物轉化與人體相近對受試物敏感已經(jīng)有大量歷史對照數(shù)據(jù)二種動物，嚙齒類首選大鼠，非嚙齒類用Beagle犬,必要時用猴、豬等符合等級要求起源、品系、遺傳背景清楚，有動物質量合格證大鼠6-9w，Beagle犬6-12m,體重CV≤20％♂♀各半必要時，可用疾病模型動物進行試驗Duration≥6m,naturaldeath(rat:1y-15%,1.5y-50%,2y-70-80%)新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第35頁長久毒性試驗給藥路徑與臨床用藥路徑一致臨床iv,大鼠給藥＞1月，ip代替im或sc應變換注射部位必要時改變給藥路徑但應說明原因分組三個給藥組,單位：mg(ml,IU)/kg或/m2不等濃度等容量給藥低劑量組－高于有效劑量，不出現(xiàn)毒性中劑量組－輕微或中等度毒性高劑量組－顯著/嚴重毒性，或個別動物死亡空白對照－溶媒或賦形劑溶媒或賦形劑有毒性時則增加正常對照組陽性對照新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第36頁長久毒性試驗測試次數(shù)能反應動態(tài)改變普通行為、食量天天觀察統(tǒng)計大鼠體重每七天一次大動物生理指標每半月一次大動物ECGⅡ導聯(lián)，給藥前、給藥期間、停藥及恢復期均要檢測發(fā)覺有陽性指標應加大觀察密度綜合評價長毒結果結合藥學，藥理學、PK、TK和其它毒理學研究(+臨床研究)，綜合評價找到：不良反應(T&D&R)、毒性靶器官(O)、安全范圍(S)、臨床需重點檢測指標()及臨床監(jiān)護或解救辦法(A)新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第37頁特殊毒性試驗研究是否會引發(fā)畸胎、腫瘤，對遺傳物質是否有損傷等；特殊毒性試驗存在著種屬差異性致突變試驗(遺傳毒性試驗)生殖毒性試驗致癌試驗新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第38頁特殊毒性試驗致突變試驗微生物回復試驗(Ames試驗）哺乳動物培養(yǎng)細胞基因突變試驗果蠅伴性隱性致死試驗染色體畸變試驗嚙齒動物顯性致死試驗精原細胞染色體畸變試驗動物微核試驗程序外DNA合成(UDS)試驗SOS顯色試驗新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第39頁特殊毒性試驗生殖毒性試驗普通生殖毒性試驗致畸敏感期毒性試驗圍產(chǎn)期毒性試驗致癌試驗短期致癌試驗哺乳動物培養(yǎng)細胞惡性轉化試驗小鼠肺腫瘤誘發(fā)短期試驗長久致癌試驗新藥研發(fā)非臨床毒理學評價第40頁特殊毒性試驗其它試驗皮膚給藥毒性試驗皮膚給藥急性毒性試驗皮膚給藥長久