創(chuàng)新藥物供試品分析與毒代動力學(xué)研究高級培訓(xùn)班講義-藥圈論壇

大綱藥代/藥動模型和非臨床毒理試驗在藥物研發(fā)中的作用毒代動力學(xué)在毒理試驗中的概況要求一般原則特殊及實用的考量試驗設(shè)計的考量毒代動力學(xué)與毒理學(xué)結(jié)果結(jié)合分析案例分析2藥物研發(fā)過程藥代/藥效試驗和毒理試驗貫穿藥物研發(fā)過程。特定的試驗設(shè)計要考慮到藥物的特點和預(yù)計

的治療方向。藥代動力學(xué)試驗，代謝試驗，毒理學(xué)試驗的最終目的是使

確信藥物是安全有效的。3非臨床毒理試驗在藥物研發(fā)中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)上市創(chuàng)新設(shè)想選擇先導(dǎo)化合物IND上市后監(jiān)察(大量病例);監(jiān)察新的臨床癥狀I(lǐng)ND前研究:發(fā)現(xiàn)，藥代動力學(xué)，2周或4周毒理學(xué)/毒代動力學(xué)，生殖毒性，安全藥理，代謝，DART0期臨床2期臨床1期臨床3期臨床藥代學(xué),耐受試驗,比較性試驗(病例量少)(少量病例;病人有特定病癥)藥效研究(大量病例,多個地點;花費巨大)IND后研究:13周毒理試驗，慢性毒理，如6-，9-，12-月毒理學(xué)/毒代動力學(xué)，

/毒代動力學(xué)試驗，生殖毒性，代謝，DARTNDA后研究：上市后認證了解確認Pre-INDNDAPre-NDAEnd

P2CAC有害作用安全報告4結(jié)合藥代動力學(xué)/毒代動力學(xué)設(shè)計的毒理學(xué)試驗將毒理學(xué)試驗中的

劑量與毒性表現(xiàn)相聯(lián)系確立代謝動力學(xué)在不同種屬動物的差異確定臨床劑量和毒理試驗劑量之間的關(guān)系提供與毒性表現(xiàn)相關(guān)的信息，有助于后續(xù)毒理試驗設(shè)計。當結(jié)合毒代動力學(xué)和毒理學(xué)試驗時，毒代動力學(xué)數(shù)據(jù)側(cè)重于受試化合物在毒理學(xué)試驗中的代謝概況。藥物濃度可以和受試化合物的毒理反應(yīng)結(jié)合分析。5指導(dǎo)原則ICHS3A-毒代動力學(xué)指導(dǎo)原則注釋：在毒理學(xué)試驗中全身性給藥的評價一般原則特殊考量實用考量6毒理學(xué)試驗代動力學(xué)的一般原則毒代動力學(xué)研究要遵從GLP要按照現(xiàn)有

標準驗證分析方法特異性，準確性，精密性靈敏行，有效范圍基質(zhì)效應(yīng)樣品穩(wěn)定性全身性

應(yīng)可定量分析AUC,Cmax,Tmax和其它參數(shù),不同劑量組間，不同間，給藥間期可能需要評價代謝物，光學(xué)異構(gòu)體，或

中

量時間點的選擇----取樣點要足夠已衡量機體的 量，可以依據(jù)早期毒理試驗得到的代謝數(shù)據(jù)來選擇時間點。7毒理學(xué)試驗

代動力學(xué)的一般原則（續(xù)）設(shè)定給藥劑量-主要取決于毒理學(xué)表現(xiàn)。劑量增加而暴露量不隨之增加時，毒代動力學(xué)數(shù)據(jù)可以幫助設(shè)計給藥劑量上限。毒理試驗

代動力學(xué)間隔-第一個重復(fù)多次給藥試驗中給藥開始和結(jié)束期間需要做TK研究。后期的試驗中TK間隔取決于以下因素-第一個試驗的結(jié)果-治療方法的任何改變8毒理學(xué)試驗

代動力學(xué)的特殊考量不同的試驗中TK設(shè)計的策略不同單次給藥試驗-通常同時進行PK試驗劑量尋找試驗-首次提供毒性和TK相關(guān)性研究的機會多次給藥試驗-可以使用TK數(shù)據(jù)來選擇給藥劑量和受試動物試驗-先導(dǎo)試驗中的TK數(shù)據(jù)可以輔助計量選擇。通常不需長于6個月以上的試驗-體內(nèi)遺傳學(xué)試驗-常使用TK數(shù)據(jù)來驗證-生殖和發(fā)育毒理學(xué)試驗-可以根據(jù)機體結(jié)果量衡量受試化合物對懷孕動物，胚胎，哺乳期嬰兒的影響-安全藥理-代謝數(shù)據(jù)可以與藥理學(xué)和毒理學(xué)結(jié)果結(jié)合起來9毒理學(xué)試驗

代動力學(xué)的實際考量分析方法要有足夠的靈敏性常需使用

動物以滿足所需的TK采血量。DBS方法只需要很少的血量，是一種可選擇的TK試驗方法。在

TK樣品前要確立樣品的穩(wěn)定性需要分析對照樣品（EMEA指導(dǎo)原則2005）因蛋白性藥物導(dǎo)致的抗原性可能會改變TK特性或干擾分析10受試化合物考量受試化合物特性設(shè)計同一種屬和不同種屬動物的毒理試驗時需要考慮很多因素。(如影響藥物貯庫，代謝和排泄的生理機制的生化特性，分布，生物學(xué)屏障特性)受試化合物在藥理學(xué)劑量下的特性會影響毒理試驗中受試動物，給藥途徑，給藥頻率，樣品頻率，和恢復(fù)期的持續(xù)時間。在毒性劑量下衡量藥物代謝時，同樣的因素也需要考慮。11試驗案例PK

特性（選擇時間點，主要參數(shù)）案例1:探索性試驗，劑量尋找試驗案例2:4周小鼠給藥試驗案例3:光學(xué)異構(gòu)體受試化合物案例

4:

抗藥抗體效應(yīng)12試驗設(shè)計中常用的毒代動力學(xué)數(shù)據(jù)時間曲線下面積(AUC0-24

)和血漿藥物濃度曲線下面積(AUC0-∞)最大血漿藥物濃度時間半衰期清除率生物利用度13時間-血漿藥物濃度曲線1010.11001000100000481216Time

(hr)202428PlasmaConcentration

(ng/mL)Male

RatsFemale

Rats14劑量比例評價00102030

40Dose

(mg/kg)506070AUC

(ng*hr/mL)16000140001200010000800060004000200018000Male

Rats

Day

28Female

Rats

Day

2815藥物蓄積評價Male

RatsStudy

Days030AUC

(ng*hr/mL)020004000600080001000012000140006

mg/kg20mg/kg60mg/kgFemale

RatsStudy

Days030AUC

(ng*hr/mL)200001800016000140001200010000800060004000200006

mg/kg20mg/kg60mg/kg16數(shù)據(jù)解析時間—血漿藥物濃度差異劑量比例多次給藥效應(yīng)17案例18試驗設(shè)計考量—案例1概念：早期劑量尋找或探索試驗-這些試驗首次提供毒性和TK相關(guān)性研究的機會。試驗設(shè)計：單次口服給藥，3只試驗動物/

，3個給藥劑量（劑量范圍較大）。評估最大耐受劑量和血漿藥物濃度。在達到Cmax時和在

毒理參數(shù)時

TK樣本,

(如，臨床病理樣本或在給藥48小時后解剖時

TK樣本。)Cmax可參照雄性動物的PK篩選試驗，但在探索試驗中應(yīng)研究雌性和雄性動物的Cmax。19案例1（續(xù)）試驗結(jié)果CalculatedPlasmaConcentrationDoseLevel30mg/kg300mg/kg1000mg/kgGenderMaleFemaleMaleFemaleMaleFemaleTimePostdose(Hours)253914789689017923101103172324NENENENE304125332448BLOQBLOQ3561821NENEtationBLOQ:

Below

Limit

ofNE:

No

estimation

done20案例1（續(xù)）試驗結(jié)果MalePlasma

Concentration3500030000250002000015000100005000024824Time

(Hours

Postdose)Plasma

Concentration(ng/mL)30

mg/kg300

mg/kg1000

mg/kgFemale

PlasmaConcentration600005000040000300002000010000024824Time(Hours

Postdose)Plasma

Concentration(ng/mL)30

mg/kg300

mg/kg1000

mg/kg21案例1（續(xù)）試驗結(jié)論：早期的劑量尋找試驗不需要提供血漿藥物濃度數(shù)據(jù)，亦不提供TK概況。但是可以提供血漿藥物濃度和相關(guān)毒理效應(yīng)的初期數(shù)據(jù)；當探索試驗中有雌性和雄性時，還可提供可能的

差異信息。22試驗設(shè)計考量—案例2試驗?zāi)康模涸u估小鼠連續(xù)4周每天灌胃給予受試化合物X的毒性反應(yīng)，并測定毒代動力學(xué)概況。給藥劑量0，50，150，500mg/kg/day由4個先導(dǎo)試驗得來。在先導(dǎo)試驗中，在1000mg/kg/day的給藥劑量下，動物體重降低，身體彎成拱狀，活動減少，眼睛斜視；在較低（100或300mg/kg/day）的給藥劑量下，動物沒有體重改變，也沒有呈現(xiàn)明顯的臨床癥狀。在中計量和高劑量組觀察到白細胞減少和肝臟酶增多。TK間隔：在給藥第1天和第28天從未禁食小鼠的經(jīng)心臟穿刺

血樣TK樣本時間點：給藥前（僅第28天），給藥后0.5,

2,

4,

8,12, 24,和48（僅第28天）小時23案例2（續(xù)）Plasma

concentrations

over

timeon

Days

1

and28.24案例2（續(xù)）Cmax

和

AUC0-24hr增長與給藥劑量增長不成比例。受試化合物無 差異。25案例2（續(xù)）150

mg/kg/day多次給藥后，受試化合物觀察到有蓄積作用。26案例2

試驗結(jié)果NOAEL

–

150

mg/kg/day給藥劑量(mg/kg/day)試驗現(xiàn)象AUC(ng.hr/mL)第1天第28天50沒有有害的臨床癥狀，體重，攝食量，眼科，解剖病理學(xué)發(fā)現(xiàn)；輕微的臨床病理發(fā)現(xiàn)1248712341150沒有有害的臨床癥狀，體重，攝食量，眼科發(fā)現(xiàn)；輕微的無害的臨床病理和解剖病理發(fā)現(xiàn)。78276149808500超過最大耐受劑量158078NA27試驗設(shè)計考量—案例3試驗?zāi)康模涸u估大鼠連續(xù)13周每天灌胃給予受試物（SSSR991）的毒性反應(yīng)，測定毒代動力學(xué)概況；并評價4周的恢復(fù)期后毒性反應(yīng)的可逆性，持續(xù)性，或延遲毒性反應(yīng)。在早期試驗的基礎(chǔ)上選擇劑量水平大鼠——50，100和200mg/kg/day（在給藥4周的試驗中，在250mg/kg/da,y的給藥劑量觀察到毒性反應(yīng)，NOAEL是125mg/kg/day）猴——5，100和400mg/kg/day（NOAEL是4

藥試驗中的高劑量，200mg/kg。試驗發(fā)現(xiàn)食物會影響藥物毒性，因此進行了5天的先導(dǎo)試驗來驗證藥物在控制攝食的動物中的量，證明400mg/kg/day的劑量可以耐受）TK間隔大鼠——給藥第1天和第13周猴——給藥第1天，第6周和第13周TK樣本時間點大鼠——給藥前，給藥后0.5,1,2,4,7,11,和24

小時猴——給藥前，給藥后1,3,5,7,10,和24小時28案例3

（續(xù)）Mean

(±SD)

concentrations

(ng/mL)

of

(S)-Enantiomer

in

male

and

female

rat

plasma:

Day

1

and

Week

13Solid

Symbols

–

Males;

Open

Symbols

–FemalesHigh-Dose

GroupsMid-Dose

GroupsLow-Dose

Groups29案例3

（續(xù)）Mean

(±SD)

concentrations

(ng/mL)

of

(S)-Enantiomer

in

male

and

femalecynomolgus

monkey

plasma:

Day

1,

Week

6,

and

Week

13Solid

Symbols

–

Males;

Open

Symbols

–FemalesHigh-Dose

GroupsMid-Dose

GroupsLow-Dose

Groups30IF案例3

（續(xù)）--劑量標準化的Cmax

和AUCDose

Level

(mg/kg/day)50100200DNCmax

[(ng/mL)/(mg/kg/day)]030060090012001500Dose

Level

(mg/kg/day)50100200DN

AUC0-24

[(ng昲r/mL)/(mg/kg/day)]03000600090001200015000Dose

Level

(mg/kg/day)50

100400DN

Cmax

[(ng/mL)/(mg/kg/day)]020000400006000080000100000120000Dose

Level

(mg/kg/day)50

100400DN

AUC0-24

[(ng昲r/mL)/(mg/kg/day)]0500000100000015000002000000RatMonkey案例3（續(xù)）案例3：大鼠大鼠NOAEL：雄性50mg/kg/day，雌性100mg/kg/day給藥劑量(mg/kg/day)試驗現(xiàn)象AUC(ng.hr/mL)第1天第13周50沒有有害的臨床癥狀和眼科發(fā)現(xiàn)；沒有體重和攝食量改變，沒有解剖病理學(xué)發(fā)現(xiàn)；雄性動物有輕微的臨床病理發(fā)現(xiàn)324066646142100沒有有害的臨床癥狀和眼科發(fā)現(xiàn)；輕微體重和攝食量改變，輕微的臨床病理發(fā)現(xiàn)；沒有解剖病理學(xué)發(fā)現(xiàn)7715961195692200超過最大耐受劑量1212167208779232案例3（續(xù)）案例3：猴猴NOAEL：400mg/kg/day給藥劑量(mg/kg/day)試驗現(xiàn)象AUC(ng.hr/mL)第1天第6周第13周50沒有有害的臨床癥狀，心電圖和眼科發(fā)現(xiàn)；沒有體重和攝食量改變，沒有解剖病理學(xué)和臨床病理發(fā)現(xiàn)8972112438898443100與低劑量相同257190325592249909400部分

重量改變，但與解剖病理發(fā)現(xiàn)無關(guān)，且是無害的。其它試驗現(xiàn)象與低劑量相同53392290330750750533試驗設(shè)計考量—案例4試驗?zāi)康模涸u估食蟹猴連續(xù)26周每周兩次皮下注射給予大分子受試物Q的毒性反應(yīng)，并測定毒代動力學(xué)概況。給藥劑量0，0.15和2.5mg/kg由4周的先導(dǎo)試驗選定。在先導(dǎo)試驗中，給藥劑量耐受良好，并有望能提供相對臨床劑量而言足夠廣的安全劑量范圍。TK間隔：在下列時間股靜脈采血TK樣本時間點：給藥前，給藥第1天，第85天，第183天的給藥后1,4,和8小時；給藥前，給藥第29天，第50天的給藥后

4和8小時；給藥前，給藥第113天，第141天的給藥后8小時；動物計劃解剖當天。34案例4（續(xù)）給藥第一天數(shù)據(jù)SexAnimal

IDCmax(ug/mL)Tmax(h)AUC0-48h(h*ug/mL)AUCinf

(h*ug/mL)t1/2,λz(h)CL/F(mL/H/kg)Vz/F(mL/kg)I065320.0721243.95NENENENEI065330.1182.856.9958.418.41795I065340.19986.3412.246.712.8903I065350.046284.746.8830.419.9726MaleI065360.124482.19NENENENEI065370.068943.558.2157.325.11614I065380.0444243.01NENENENEI065390.089983.995.9827.323.2899I065400.149242.75NENENENEI065490.12143.866.3137.822.1902I065500.13282.397.8129.328.61099I065510.06184.376.3830.725.11114I065520.06343.694.3332.119.2799FemaleI065530.17944.845.1832.120.71040I065540.123242.77NENENENEI065550.05982.725.8729.834.21473I065560.21182.554.0339.133.11733I065570.121244.01NENENENEfiable

data

in

the

terminalNE:

Not

estimated

(due

to

long

absorption

phase,

there

was

not

enoughphaseofthe

concentration

versus

time

profile

to

estimate

this

parameter.35試驗設(shè)計考量—案例4AUC0-48h數(shù)值多變。給藥6個月后，多數(shù)動物可測算量。連續(xù)26周每周兩次皮下注射給予食蟹猴受試物，低劑量食蟹猴中AUC0-48

h的數(shù)值36案例