生物制品毒理評價的特殊性

生物制品毒理評價的特殊性第1頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容適用范圍生物制品的特點研究和資料要求的特殊性結(jié)語參考文獻第2頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月生物制品經(jīng)不同表達系統(tǒng)（細菌、昆蟲、酵母、植物和哺乳動物細胞）制備的產(chǎn)品——ICH/S6

適用范圍第3頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月適用范圍采用不同表達系統(tǒng)制備的蛋白質(zhì)和多肽

激素生長因子和細胞因子重組血漿因子酶和受體融合蛋白

蛋白質(zhì)和多肽衍生物單克隆抗體疫苗基因和體細胞治療適用范圍第4頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月藥理研究預(yù)測藥物的有效性，是開展臨床試驗的基礎(chǔ)毒理研究預(yù)測藥物的臨床不良反應(yīng)臨床試驗的設(shè)計依據(jù)利弊權(quán)衡的支點之一指導(dǎo)患者用藥

藥理毒理研究的目的生物制品的特點第5頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月藥理毒理常規(guī)研究項目主要藥效學(xué)一般藥理學(xué)急性毒性長期毒性遺傳毒性生殖毒性致癌性藥代動力學(xué)生物制品的特點第6頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月生物制品與藥理毒理研究相關(guān)的特點

大分子量來源于生物體免疫原性

多功能性種屬特異性體內(nèi)降解

生物制品的特點第7頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月生物制品的安全性擔(dān)憂藥理作用的放大或延伸：

生物大分子由于空間位阻的關(guān)系，一般僅與特定受體/抗原發(fā)生直接反應(yīng)

重組人紅細胞生成素：紅細胞比容異常重組人胰島素：犬血糖下降生物制品的特點第8頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月生物制品的安全性擔(dān)憂生物毒性：對輔助生理途徑（Secondaryphysiologicalpathways)的刺激可能來源于抗原抗體反應(yīng)、細胞因子釋放等重組人干擾素γ：形成免疫復(fù)合物導(dǎo)致腎小球腎炎重組人白介素2：刺激淋巴細胞導(dǎo)致肝細胞壞死生物制品的特點第9頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月生物制品的安全性擔(dān)憂雜質(zhì)或污染物引起的毒性宿主蛋白病毒污染殘余DNA…

…生物制品的特點第10頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月原則相關(guān)動物藥效學(xué)毒理學(xué)藥代動力學(xué)不同類別生物制品的關(guān)注重點研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性第11頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月研究和資料要求的特殊性靈活性（Flexible）具體問題具體分析（Case-by-case）以科學(xué)為基礎(chǔ)（Science-based）研究原則研究和資料要求的特殊性第12頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月常規(guī)化學(xué)藥的試驗方案和方法不一定適用于生物制品對產(chǎn)品特點的認識，對注冊法規(guī)和技術(shù)要求的理解是成功注冊的關(guān)鍵申報資料的組織和整理應(yīng)服從于產(chǎn)品特點和注冊法規(guī)的要求研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性第13頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月相關(guān)動物的選擇

相關(guān)動物：受試物在此類動物上，由于受體或抗原表位的表達，能夠產(chǎn)生藥理活性。

由于很多生物制品的生物活性與種屬/組織特異性有關(guān)，藥理毒理研究應(yīng)使用相關(guān)動物。不相關(guān)動物進行的試驗很難反映人體的反應(yīng)，易產(chǎn)生誤導(dǎo)。小分子化學(xué)藥物通過代謝來判斷相關(guān)動物研究和資料要求的特殊性第14頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月相關(guān)動物的選擇

體外結(jié)合（Binding)/細胞功能試驗常用來篩選相關(guān)動物。通常需要克隆、表達和純化人和多種動物的藥物靶點。不同動物之間蛋白質(zhì)之間的同源性只能作為鑒別相關(guān)動物的起點，而不是結(jié)論。靈長類動物由于與人體相對接近，能夠產(chǎn)生類似的藥理活性，常被選為相關(guān)動物。研究和資料要求的特殊性第15頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月相關(guān)動物的選擇

轉(zhuǎn)基因動物模型在組織中表達外源基因高血壓糖尿病早老性癡呆乳腺癌…

…研究和資料要求的特殊性第16頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月相關(guān)動物的選擇

同系分子在相應(yīng)的動物模型中能夠產(chǎn)生的藥理活性與人源蛋白在人體中的活性相同。當(dāng)藥物在常用試驗動物中均不產(chǎn)生藥理作用時采用的試驗方法。

重組鼠干擾素γ在小鼠中表現(xiàn)出重組人干擾素γ在人體中相似的毒性反應(yīng)。

Infliximab（抗TNF單抗）僅與人和黑猩猩的TNF發(fā)生反應(yīng)，在非臨床評價中采用同源抗小鼠TNF抗體。

研究和資料要求的特殊性第17頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月在只能找到一種相關(guān)動物，或?qū)λ幬锏纳飳W(xué)活性已十分了解的情況下，采用一種相關(guān)動物進行毒理學(xué)試驗是可行的。相關(guān)動物的選擇小分子化學(xué)藥物一般要求采用兩種動物（一般為大鼠和犬）進行毒理學(xué)研究研究和資料要求的特殊性第18頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月藥效學(xué)研究和資料要求的特殊性相關(guān)動物的選擇可能難以找到劑量-反應(yīng)關(guān)系重組人干擾素γ在小鼠體內(nèi)的抗腫瘤轉(zhuǎn)移的量效關(guān)系呈鐘形小分子化藥一般在動物模型上有明確的量效關(guān)系第19頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月一般藥理學(xué)探索藥物對藥效學(xué)靶點以外的組織器官的功能的影響，重點包括中樞神經(jīng)、循環(huán)和呼吸系統(tǒng)。以往細胞因子類生物制品在臨床上已發(fā)現(xiàn)廣泛的不良反應(yīng)：心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等采用相關(guān)動物在長期毒性試驗中考察相關(guān)參數(shù)使用體外試驗化藥通常采用嚙齒類動物和犬研究和資料要求的特殊性第20頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月急性毒性試驗描述劑量-反應(yīng)關(guān)系和動物的毒性反應(yīng)，確定無毒性反應(yīng)劑量（NOAEL)。生物制品的急性毒性主要表現(xiàn)為藥理作用的放大。一般僅采用相關(guān)動物進行。小分子化藥的急性毒性試驗一般在兩種動物中進行，主要表現(xiàn)為化合物的毒性研究和資料要求的特殊性第21頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗試驗設(shè)計試驗設(shè)計應(yīng)考慮臨床用藥方案，適應(yīng)征和用藥人群外。由于生物活性主要受體/抗原介導(dǎo)，對表達受體/抗原的細胞的分布和功能的認識會影響到試驗的設(shè)計。小分子藥物試驗設(shè)計的特殊考慮主要基于對同類化合物毒性的認識研究和資料要求的特殊性第22頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗

給藥劑量由于溶解度、給藥體積等限制，常常找不到最大耐受劑量文獻推薦：高劑量至少為臨床擬用劑量的10倍。高劑量應(yīng)使動物出現(xiàn)明顯毒性反應(yīng)，低劑量應(yīng)不使動物出現(xiàn)毒性反應(yīng)。研究和資料要求的特殊性第23頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗給藥途徑和方案給藥途徑和方案應(yīng)盡量模擬臨床。生物制品的給藥途徑對藥效和毒性的評價可能有較大影響。由于皮下給藥后藥物進入淋巴系統(tǒng)的比例高于系統(tǒng)循環(huán)，白介素2皮下給藥的毒性弱于靜脈給藥?；瘜W(xué)藥物給藥途徑主要影響代謝和藥物系統(tǒng)暴露量研究和資料要求的特殊性第24頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗給藥期限臨床用藥期限較短（<7天）和治療急性危重疾病的藥物，14天試驗可以支持臨床試驗和上市。多數(shù)藥物的給藥期限為1-3個月。臨床長期應(yīng)用的藥物，給藥期限一般為6個月。

化藥給藥期限根據(jù)臨床試驗用藥期限和動物種屬，14天到9個月不等（參見相關(guān)指導(dǎo)原則）。研究和資料要求的特殊性第25頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗

免疫原性對給藥期限的影響反復(fù)給藥，外源性大分子蛋白質(zhì)可能使動物產(chǎn)生特異性抗體。抗體與藥物結(jié)合，可能抑制藥物的生物活性，影響藥物的分布和降解。可能形成抗原抗體復(fù)合物沉積于腎臟等器官。研究和資料要求的特殊性第26頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗

免疫原性對給藥期限的影響在小鼠2周毒性試驗，給藥期間重組人白介素1可使動物產(chǎn)生體重下降、輕度貧血、粒細胞減少，給藥結(jié)束時恢復(fù)正常。給藥第8天發(fā)現(xiàn)抗體產(chǎn)生，提示抗體的出現(xiàn)導(dǎo)致毒性恢復(fù)。研究和資料要求的特殊性第27頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗

免疫原性對給藥期限的影響長期毒性試驗過程中應(yīng)監(jiān)測抗體水平應(yīng)鑒別抗體性質(zhì)：是否為中和抗體當(dāng)抗體不是中和抗體或不改變藥物的藥理活性時，不應(yīng)中止試驗研究和資料要求的特殊性第28頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗

免疫毒性直接毒性重組人白介素2引起的血管滲漏綜合征干擾素引起的流感樣癥狀間接毒性：免疫功能失調(diào)干擾素α引起的甲狀腺功能失調(diào)重組人白介素2引起的胰島素依賴型糖尿病

動物試驗很難預(yù)測

研究和資料要求的特殊性第29頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月長期毒性試驗

免疫毒性血液學(xué)、免疫器官稱重、病理組織學(xué)檢查

——必檢項目免疫功能、免疫病理、特殊動物模型

——酌情進行研究和資料要求的特殊性第30頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月遺傳毒性試驗

通常認為大分子蛋白質(zhì)不會與DNA或染色體發(fā)生反應(yīng)，故一般不需要進行試驗。蛋白產(chǎn)品中存在有機連接分子時需進行試驗。標準遺傳毒性試驗不適于檢測生物制品中的雜質(zhì)。盡管缺少科學(xué)依據(jù)，大部分生物制品進行了遺傳毒性試驗。

提示藥物對DNA和染色體的損傷小分子化藥一般需進行標準的遺傳毒性試驗。研究和資料要求的特殊性第31頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月生殖毒性試驗

提示藥物對生育力、胚胎形成和子代動物發(fā)育的影響根據(jù)藥物的適應(yīng)征和用藥人群決定是否需要進行生殖毒性試驗試驗方案可根據(jù)相關(guān)動物、免疫原性、生物活性、半衰期等進行修改研究和資料要求的特殊性第32頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月生殖毒性試驗

生物制品應(yīng)采用相關(guān)動物進行生殖毒性試驗應(yīng)關(guān)注抗體對試驗的影響以往多采用靈長類動物小分子化藥通常采用大鼠和家兔進行試驗研究和資料要求的特殊性第33頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月致癌性試驗

標準的致癌性試驗對生物制品不適用生長因子可能刺激腫瘤細胞的生長免疫抑制劑可能會導(dǎo)致淋巴異常增生替代試驗

臨床用藥超過6個月小分子化藥，通常采用大鼠和小鼠進行2年的標準致癌性試驗（ICH/S1A)研究和資料要求的特殊性第34頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月藥代動力學(xué)認識藥物的動力學(xué)行為有助于判斷藥理毒理試驗的量效和時效關(guān)系生物制品的生物活性、分析方法的局限性、免疫原性等因素會干擾對結(jié)果的評價臨床前需提供吸收、分布和排泄的資料研究和資料要求的特殊性第35頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月藥代動力學(xué)

分析方法免疫學(xué)方法（如ELISA)

準確性高、選擇性強、易操作不能區(qū)分待測物是否具有活性易受到干擾放射標記

不能改變待測物的活性有時難以區(qū)分原型和降解產(chǎn)物標記的降解產(chǎn)物可能進入內(nèi)源性氨基酸循環(huán)化藥常用HPLC或HPLC/MS方法研究和資料要求的特殊性第36頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月藥代動力學(xué)

其他影響因素結(jié)合蛋白影響藥物體內(nèi)藥代過程和消除降解途徑腎臟、注射局部、肝臟研究和資料要求的特殊性第37頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月不同類別生物制品的關(guān)注重點細胞因子激素和生長因子蛋白質(zhì)和多肽修飾物單克隆抗體研究和資料要求的特殊性第38頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞因子細胞分泌的調(diào)節(jié)細胞增殖、分化或其他功能的糖蛋白上市產(chǎn)品主要包括白介素、干擾素、集落刺激因子等臨床已發(fā)現(xiàn)心血管和神經(jīng)系統(tǒng)毒性，提示一般藥理學(xué)的重要性研究和資料要求的特殊性第39頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月相關(guān)動物臨床已發(fā)現(xiàn)心血管和神經(jīng)系統(tǒng)毒性，提示一般藥理學(xué)的重要性一般不需要進行常規(guī)的遺傳毒性和致癌性試驗生殖毒性取決于適應(yīng)征和用藥人群研究和資料要求的特殊性細胞因子第40頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月主要用于替代治療上市產(chǎn)品主要包括胰島素、生長激素、EPO、G-CSF、GM-CSF常規(guī)致癌性試驗價值有限，但部分生長因子在理論上存在致癌的風(fēng)險研究和資料要求的特殊性激素和生長因子第41頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月激素和生長因子相關(guān)動物急性毒性和長期毒性試驗最為重要一般不需要進行常規(guī)遺傳毒性試驗常規(guī)致癌性試驗價值有限，但部分生長因子在理