新藥研發(fā)非臨床毒理學(xué)評(píng)價(jià)

1、主要內(nèi)容,定義任務(wù)及目的毒性作用類別相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù)新藥臨床前毒理學(xué),毒理學(xué)定義,毒理學(xué)：是研究毒性物質(zhì)對(duì)機(jī)體的有害作用及其發(fā)生、機(jī)制、結(jié)果以及危害因素的科學(xué)。主要用于對(duì)外源性物質(zhì)的安全性評(píng)價(jià)和危險(xiǎn)性評(píng)估。早期毒理學(xué)：研究不同毒物的使用，著重毒物對(duì)機(jī)體的急性危害或致死作用現(xiàn)代毒理學(xué)：研究在特定情況下，生命有機(jī)體接觸化學(xué)、生物或物理物質(zhì)產(chǎn)生有害作用（毒性）的科學(xué)。藥物毒理學(xué)：是研究藥物對(duì)生命有機(jī)體有害作用的科學(xué)，用于新藥臨床前安

2、全性評(píng)價(jià)、臨床試驗(yàn)及臨床合理用藥。,任務(wù)及目的,藥物毒理學(xué)的任務(wù)：包括臨床毒理學(xué)、新藥臨床試驗(yàn)、藥物流行病學(xué)研究的任務(wù)。,藥物毒理學(xué)的基本目的：? 認(rèn)識(shí)并掌握藥物的毒性作用，為臨床安全用藥提供科學(xué)依據(jù)；? 以在用藥過程中避免或減輕這些有毒作用的發(fā)生。,毒性作用類別,藥物不良反應(yīng) （adverse reaction)：凡是不符合用藥目的并為病人帶來不適或痛苦的有害反應(yīng)統(tǒng)稱為藥物不良反應(yīng)。包括：副反應(yīng)、后遺效應(yīng)、停藥反應(yīng)、毒性

3、反應(yīng)、變態(tài)反應(yīng)、特異質(zhì)反應(yīng)、致癌性、致畸性、致突變性；,毒性作用類別,毒性作用類別,1、毒性反應(yīng) (toxic reaction ) 在治療劑量下不出現(xiàn)，僅在劑量過大、用藥時(shí) 間過長或體內(nèi)藥物蓄積過多時(shí)才出現(xiàn)的反應(yīng)。2、變態(tài)反應(yīng)(allergic reaction) 機(jī)體對(duì)藥物的不正常免疫反應(yīng)，非肽類藥物作為半抗原與機(jī)體蛋白結(jié)合后，經(jīng)過敏化過程而發(fā)生的反應(yīng)。 特點(diǎn)：因藥因人而異，與藥物效應(yīng)及劑

4、量無關(guān)，用藥理拮抗藥解救無效。,毒性作用類別,3、特異質(zhì)反應(yīng) （idiosyncrasy）用藥者有先天性遺傳異常，對(duì)某些藥物反應(yīng)特別敏感，出現(xiàn)的反應(yīng)性質(zhì)可能與常人不同。藥理遺傳異常所致。特點(diǎn)：與藥物的固有藥理作用基本一致、嚴(yán)重程度與劑量成比例。4、致癌性（carcinogenesis）屬于長期用藥產(chǎn)生的毒性，包括遺傳毒性致癌物、非遺傳毒性致癌物。（可以是遲發(fā)效應(yīng)）,毒性作用類別,5、生殖毒性和發(fā)育毒性（(reproduct

5、ive and developmental toxicity）生殖毒性：針對(duì)育齡人群，用藥后對(duì)生殖系統(tǒng)及與生育相關(guān)的神經(jīng)或內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生的毒性。發(fā)育毒性：關(guān)注藥物對(duì)胚胎的影響，特別是藥物的致畸毒性。多代生殖毒性評(píng)價(jià)：涉及藥物對(duì)子代生殖系統(tǒng)的影響。,毒性作用類別,6、致突變與遺傳毒性(mutagenesis and genetic toxicity )藥物損傷遺傳物質(zhì)而發(fā)生突變作用，產(chǎn)生對(duì)人類本身（致癌毒性）及后代的影響（致畸毒

6、性）。,相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù),量效關(guān)系：藥物的毒性效應(yīng)與劑量在一定范圍內(nèi)成比例，稱為量效關(guān)系。量反應(yīng)：毒性效應(yīng)的強(qiáng)弱呈連續(xù)增減的量變，稱為量反應(yīng)。例：心率快慢等。質(zhì)反應(yīng)：毒性效應(yīng)以全或無、陰性或陽性等表示，稱為質(zhì)反應(yīng)。例：死亡與生存、驚厥與不驚厥。,相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù),最大無毒性反應(yīng)劑量（no observed adverse effect level, NOAEL) ： 指受試物在一定時(shí)間內(nèi)，按一定方式與機(jī)體接觸，用靈敏的現(xiàn)代檢測(cè)方法和觀察指標(biāo)

7、未發(fā)現(xiàn)損害作用的最高劑量最小毒性反應(yīng)劑量：出現(xiàn)毒性反應(yīng)的最小劑量最大耐受量（maximal tolerance dose，MTD）：不引起受試動(dòng)物死亡的最高劑量,相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù),最小致死劑量（minimal lethal dose，MLD）：引起個(gè)別受試動(dòng)物出現(xiàn)死亡的劑量半數(shù)有效量（median effective dose, ED50）：能引起50%的動(dòng)物或?qū)嶒?yàn)標(biāo)本產(chǎn)生反應(yīng)的濃度或劑量。半數(shù)致死量（median lethal d

8、ose, LD50 ） ：能引起50%的動(dòng)物死亡的濃度或劑量。,相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù),治療指數(shù)：TI= LD50/ ED50藥物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的LD50和 ED50的比值稱為治療指數(shù)（therapeutic index, TI），用以表示藥物的安全性。安全范圍（margin of safety）： ED99~LD1（或ED95~LD5）之間的距離。值越大越安全。有效量曲線和致死量曲線的斜率不一樣時(shí)，以TI評(píng)價(jià)藥物的安全性并不可靠。,新藥臨床前毒

9、理學(xué),涉及全身毒性和局部毒性研究。是為新藥臨床用藥的安全性提供試驗(yàn)依據(jù)，并為臨床毒副反應(yīng)監(jiān)測(cè)提供重要信息。,新藥臨床前毒理學(xué),,目的意義局限性申報(bào)資料評(píng)價(jià)程序,新藥臨床前毒理學(xué)研究目的,毒性劑量 Toxic Dose安全劑量范圍 Safety margin毒性反應(yīng) Toxic reaction: 性質(zhì)、程度、量毒關(guān)系、產(chǎn)生、達(dá)峰、持續(xù)時(shí)間及反復(fù)產(chǎn)生毒性反應(yīng)時(shí)間、遲發(fā)性、蓄積性、耐受性 尋找毒性反應(yīng)靶器官 Target

10、Organ 毒性反應(yīng)是否可逆 Reversibility解毒或解救措施 Antidote確保臨床用藥安全(重點(diǎn)監(jiān)測(cè)指標(biāo)),新藥臨床前毒理學(xué)研究意義,（1）通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以確立：出現(xiàn)毒性反應(yīng)的癥狀、程度、劑量、時(shí)間、靶器官以及損傷的可逆性；安全劑量及安全范圍。（2）通過上述資料的獲得，達(dá)到預(yù)測(cè)人類臨床用藥的可能毒性，并制定防治措施；同時(shí)推算臨床研究的安全參考劑量和安全范圍的目的。,新藥臨床前評(píng)價(jià)局限性,1、種屬差異：假陽性或假陰性

11、2、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量有限3、健康狀態(tài)不同4、研究方法的局限,藥理毒理研究申報(bào)資料,藥理毒理研究資料綜述，主要藥效學(xué)試驗(yàn)，一般藥理試驗(yàn)，急性毒性試驗(yàn)，長期毒性試驗(yàn)，過敏性、溶血性、刺激性等特殊安全性研究，復(fù)方制劑中多成分的相互影響試驗(yàn)、致突變?cè)囼?yàn)，生殖毒性試驗(yàn)，致癌試驗(yàn)，依賴性試驗(yàn)，動(dòng)物藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)。,藥物毒性臨床前評(píng)價(jià)程序,1、急性毒性試驗(yàn)(acute)2、長期毒性試驗(yàn)(chronic)3、特殊毒性試驗(yàn)(遺傳、生殖、致癌)4、其

12、它毒性試驗(yàn)(過敏、刺激 etc.),急性毒性試驗(yàn),1、闡明藥物毒性作用及強(qiáng)度、計(jì)算相對(duì)毒性參數(shù)相對(duì)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(shí)安全系數(shù)CSF =LD1/ED99安全范圍SM=(LD1/ED99-1) X 100%越大越安全LD5基本無害量　 ED95基本有效量LD1肯定無害量　 ED99肯定有效量,急性毒性試驗(yàn),2、了解毒性靶器官3、為長毒、特殊毒性試

13、驗(yàn)劑量設(shè)計(jì)：很多實(shí)驗(yàn)參考LD50,主要藥效學(xué)劑量限度、一般藥理學(xué)和藥動(dòng)學(xué)劑量設(shè)計(jì)也要參考急性毒性的LD50 ;短期致癌試驗(yàn)高劑量=MTD4、為Ⅰ期臨床試驗(yàn)起始劑量選擇：細(xì)胞毒類抗癌藥，I期臨床起始劑量= 1/10 LD505、為臨床毒副反應(yīng)監(jiān)護(hù)提供參考：中毒癥狀,起始、持續(xù)、恢復(fù)時(shí)間；中毒靶器官；對(duì)抗試驗(yàn)為臨床急救提供依據(jù),急性毒性試驗(yàn),基本原則:執(zhí)行GLP 具體問題具體分析 隨機(jī)、對(duì)照、重復(fù) 動(dòng)物:獲得盡量多信息前提下，

14、使用盡量少動(dòng)物 嚙齒類---小鼠或大鼠 非嚙齒類---犬或猴二種動(dòng)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(yīng)超過或低于平均體重的20%♀♂各半,急性毒性試驗(yàn),受試物:工藝穩(wěn)定、符合臨床用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)明名稱、來源、批號(hào)、含量（或規(guī)格）、保存條件及配制方法等，附質(zhì)檢報(bào)告輔料、溶劑、試劑等應(yīng)標(biāo)明批號(hào)、規(guī)格和生產(chǎn)廠家，符合試驗(yàn)要求  例如：原料藥 臨床擬用劑型復(fù)方

15、制劑：復(fù)方 + 拆方 (增毒？新毒？)易降解：含降解產(chǎn)物量最高的受試物進(jìn)行急毒試驗(yàn)，并與臨床樣品的急毒試驗(yàn)結(jié)果比較,急性毒性試驗(yàn),給藥途徑：臨床擬用途徑 + 原型藥物較完全進(jìn)入循環(huán)途徑（如靜脈注射）嚙齒類ig給藥前應(yīng)禁食12h，不禁水劑量和分組給藥劑量：未見毒性量?嚴(yán)重毒性量設(shè)空白和/或溶媒（輔料）對(duì)照小動(dòng)物4-6個(gè)劑量組, 組距0.65-0.85,求LD50大動(dòng)物可用50%等量遞升法(近似致死劑量法), 求出ALD和M

16、TD，不必達(dá)到致死量,急性毒性試驗(yàn),給藥容積：不等濃度等容量給藥,靜脈注射(iv)；腹腔注射(ip)；口服(po)；皮下注射(sc)；灌胃(ig),急性毒性試驗(yàn),觀察指標(biāo)及時(shí)間藥后4h內(nèi)詳觀, 后每天上下午各一,觀察≥14d記錄毒性反應(yīng)、死亡情況, 中毒癥狀、發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、嚴(yán)重程度、恢復(fù)期及動(dòng)物最短、最長死亡時(shí)間其它指標(biāo)：一般指標(biāo)、體重變化等,急性毒性試驗(yàn),急性毒性研究的一般觀察和指征,急性毒性試驗(yàn),結(jié)果處理：實(shí)驗(yàn)資料用Bl

17、iss法計(jì)算LD50。必要時(shí)求不同性別LD50劑量－反應(yīng)、時(shí)間－反應(yīng)關(guān)系反應(yīng)可能涉及組織、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報(bào)告應(yīng)附：病檢者簽名+單位蓋章+病理照片 確定NOAEL、 MTD、ALD etc，初步判斷受試物的安全范圍,急性毒性試驗(yàn),綜合評(píng)價(jià)判斷反應(yīng)與藥物作用相關(guān)性：時(shí)間、發(fā)生率、劑量-反應(yīng)關(guān)系動(dòng)物種屬及背景數(shù)據(jù)病理學(xué)檢查結(jié)果同類藥物特點(diǎn)安全范圍、毒性嚴(yán)重程度及可恢復(fù)性毒性作用靶器

18、官毒性可能涉及部位大體解剖和組織病理學(xué)檢查結(jié)果,長期毒性試驗(yàn),第一階段（1）兩種品系、35天染毒、毒性量效曲線，推薦臨床使用途徑；（2）器官毒性試驗(yàn)、死亡情況、體重變化、血液學(xué)、臨床生化學(xué)、組織學(xué)檢查；（3）致突變活性第二階段篩選；（4）生殖毒性試驗(yàn)；（5）受試動(dòng)物的藥代動(dòng)力學(xué)研究；（6）行為試驗(yàn)；（7）協(xié)同、增效、拮抗作用。,長期毒性試驗(yàn),第二階段（1）動(dòng)物長期毒性試驗(yàn)（半年以上）；（2）哺乳類動(dòng)物致突變?cè)囼?yàn)；

19、（3）嚙齒類動(dòng)物2年至癌試驗(yàn)；（4）人類藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)；（5）人類臨床試驗(yàn)；（6）短期和長期用藥的流行病學(xué)資料。,長期毒性試驗(yàn),基本原則執(zhí)行GLP 整體性研究結(jié)果與其它藥理毒理試驗(yàn)互為印證、說明和補(bǔ)充 具體問題具體分析 隨機(jī)、對(duì)照、重復(fù),長期毒性試驗(yàn),動(dòng)物in vitro體系篩選實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種屬或品系理想動(dòng)物對(duì)受試物生物轉(zhuǎn)化與人體相近對(duì)受試物敏感已有大量歷史對(duì)照數(shù)據(jù) 二種動(dòng)物，嚙齒類首選大鼠，非嚙齒類用Beagl

20、e犬, 必要時(shí)用猴、豬等符合等級(jí)要求 來源、品系、遺傳背景清楚，有動(dòng)物質(zhì)量合格證 大鼠6-9 w， Beagle犬6-12 m,體重CV≤20％♂♀各半 必要時(shí)，可用疾病模型動(dòng)物進(jìn)行試驗(yàn) Duration ≥6m, natural death ( rat: 1y-15%, 1.5y-50%, 2y-70-80%),長期毒性試驗(yàn),給藥途徑與臨床用藥途徑一致臨床iv , 大鼠給藥＞1月，ip代替im或sc應(yīng)變換注射部位

21、必要時(shí)改變給藥途徑但應(yīng)說明原因分組三個(gè)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－明顯/嚴(yán)重毒性，或個(gè)別動(dòng)物死亡空白對(duì)照－溶媒或賦形劑溶媒或賦形劑有毒性時(shí)則增加正常對(duì)照組陽性對(duì)照,長期毒性試驗(yàn),測(cè)試次數(shù)能反映動(dòng)態(tài)變化 一般行為、食量每天觀察記錄大鼠體重每周一次大動(dòng)物生理指標(biāo)每半月一次大動(dòng)物ECG Ⅱ?qū)?lián)，給藥前、給

22、藥期間、停藥及恢復(fù)期均要檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有陽性指標(biāo)應(yīng)加大觀察密度 綜合評(píng)價(jià)長毒結(jié)果結(jié)合藥學(xué)，藥理學(xué)、PK、 TK和其它毒理學(xué)研究(+臨床研究)，綜合評(píng)價(jià) 找到：不良反應(yīng)(T&D&R)、毒性靶器官 (O)、安全范圍(S)、臨床需重點(diǎn)檢測(cè)指標(biāo)(?)及臨床監(jiān)護(hù)或解救措施(A),特殊毒性試驗(yàn),研究是否會(huì)引起畸胎、腫瘤，對(duì)遺傳物質(zhì)是否有損傷等；特殊毒性試驗(yàn)存在著種屬差異性致突變?cè)囼?yàn)(遺傳毒性試驗(yàn))生殖毒性試驗(yàn)致癌試驗(yàn),特殊毒

23、性試驗(yàn),致突變?cè)囼?yàn)微生物回復(fù)試驗(yàn)(Ames試驗(yàn)）哺乳動(dòng)物培養(yǎng)細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)染色體畸變?cè)囼?yàn)嚙齒動(dòng)物顯性致死試驗(yàn)精原細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)動(dòng)物微核試驗(yàn) 程序外DNA合成(UDS)試驗(yàn)SOS顯色試驗(yàn),特殊毒性試驗(yàn),生殖毒性試驗(yàn)一般生殖毒性試驗(yàn)致畸敏感期毒性試驗(yàn)圍產(chǎn)期毒性試驗(yàn)致癌試驗(yàn)短期致癌試驗(yàn)哺乳動(dòng)物培養(yǎng)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)小鼠肺腫瘤誘發(fā)短期試驗(yàn)長期致癌試驗(yàn),特殊毒性試驗(yàn),其他試驗(yàn)皮膚給藥毒性

24、試驗(yàn) 皮膚給藥的急性毒性試驗(yàn) 皮膚給藥的長期毒性試驗(yàn) 皮膚刺激試驗(yàn) 皮膚過敏試驗(yàn) 皮膚光敏性試驗(yàn),特殊毒性試驗(yàn),腔道用藥毒性試驗(yàn)眼刺激試驗(yàn) 滴鼻劑和吸入劑急性毒性試驗(yàn) 滴鼻劑和吸入劑刺激試驗(yàn) 直腸、陰道用藥急性毒性試驗(yàn) 直腸、陰道用藥刺激試驗(yàn) 藥物依賴性試驗(yàn) 身體依賴性試驗(yàn) 自然戒斷試驗(yàn) 替代試驗(yàn) 催促試驗(yàn) 誘導(dǎo)試驗(yàn) 精神依賴性試驗(yàn),特殊毒性試驗(yàn),過敏性試驗(yàn)皮膚過敏試驗(yàn)豚鼠：GPMT(Guinea

25、Pig Maximization Test,用佐劑)　 BT(Buehler Test)小鼠：MEST（Mouse ear swelling test） 　　　 LLNA（Local lymph node assay）注射給藥過敏試驗(yàn)全身主動(dòng)過敏試驗(yàn)(active systemic anaphylaxis ASA,豚鼠)被動(dòng)皮膚過敏試驗(yàn)(passive