CDE电子刊物摘要(331)--ICH毒代动力学指导原则:毒性研究中全身暴露量的评价
(2012-03-11 16:28:58)
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cde电子刊物化学药物非临床评价 |
分类: 聚沙成塔 |
1994.10.27颁布的ICH S3A: Note for Guidance on Toxicokinetics: The Assessment of Systemic Exposure in Toxicity Studies。适用于化学药物和生物制品。
1.前言。所涉及的TK仅与人用药有关。TK测定通常结合于毒性研究中,故又称伴随毒代动力学concomitant
toxicokinetics。若在毒性试验中测定了合适的指标或参数,TK研究可避免重复的毒性试验。有时模拟毒性试验的支持研究也可获得相应的TK数据。获取数据时优化设计可减少试验动物数。TK是非临床和临床试验间的桥梁,研究重点是解释毒性试验结果而非描述受试物的基本PK参数特征。TK研究没有严格详细的试验程序,也不必在全部研究中获取TK数据,而应科学灵活地判断。
2.TK的目的和测定参数。主要目的:描述化合物在动物造成的全身暴露及其与毒性研究剂量dose level和时间time course的关系。次要目的:①了解毒性研究中暴露量与毒理学结果toxicological findings的关系,评价这些结果与临床安全性的关系。②支持非临床毒性研究的动物种属选择和治疗方案treatment regimen。③结合毒性研究结果提供有助于后续非临床毒性研究的信息。可在某项研究中选择合适的时间点采样测定获得一个或多个TK参数。这些测定通常包括血浆(全血或血清)中原型化合物和/或代谢物的浓度(根据情况选择)。最常用参数:血浆(或全血或血清)AUC、Cmax和C(time)。某些药物以非血浆蛋白结合(游离型)时以药物浓度来评价暴露更合适。TK数据可从毒性研究的全部动物获得,也可从代表性的亚组representative subgroups、卫星组satellite groups或单独设计的研究中获得。TK信息可来自单剂量、重复剂量、生殖毒性、遗传毒性和致癌性试验。TK信息有助于评价毒理学反应,对拟改变临床给药途径的评价也有价值。
3.一般原则
3.1 引言。凡按GLP要求进行的毒性研究,其伴随的TK研究也须符合GLP。在模拟毒性研究的条件下回顾性地设计TK研究以获得特定系列数据用于安全性评价时,也应执行GLP。
3.2 暴露的定量。全身暴露可用来评价动物对受试物的负荷量burden on the test species,并有助于解释动物种属间、剂量组dose groups间和性别间毒性的相似性和差异性。暴露程度可用原型化合物parent compound或其代谢物的血浆(血清或全血)浓度或AUC表示。某些情况下可设计测定组织中的药物浓度tissue concentrations。动物毒性研究为使不同剂量能达到相应的暴露,应考虑人体在治疗剂量(预期的或已采用的)下的整体暴露和剂量依赖性dose-dependence,考虑受试物PD(定性或定量的)可能存在的种属差异性species differences。PD作用或毒性也可为暴露提供支持性证据,某些情况下甚至可代替PK参数。毒性试验的TK监测或profiling应确定试验中达到的暴露程度,且也许可以使毒理学家警惕暴露中发生的非线性且剂量相关的动力学改变。TK信息可用于比较种属间的毒性,这优于简单以剂量/体重(或体表面积)进行的比较。
3.3 采样时间点的确定:采集体液body fluids的时间点尽量达到所需频度,但不能过于频繁以至干扰研究的正常进行并引起动物过度的生理应激反应undue physiological stress。每项研究中时间点的数量应满足暴露评价的要求。时间点的确定应以早期毒性研究、预试验pilot studies或剂量范围毒性研究dose range-finding studies以及在相同动物模型或可以合理外推的其它动物模型上获得的动力学数据为基础。
3.4
3.4.1 低剂量:最好为无毒性反应剂量no-toxic-effect dose level。任何毒性研究的动物暴露理论上应等于或刚刚超过病人拟用的(或已知的)最高剂量,但这种理想状态并非总是可以达到。低剂量通常依毒理学的考虑而定low doses will often need to be determined by considerations of toxicology,但应测定全身暴露量。
3.4.2 中剂量:根据毒性研究目的,中等剂量的暴露通常是低剂量暴露的合适倍数或高剂量暴露的合适分数。
3.4.3 高剂量:通常依毒理学要求而定,但所用剂量应达到可评价的暴露。当TK数据表明化合物的吸收限制了母体化合物和/或代谢物的暴露且无其它剂量限制因素存在时,该化合物能达到最大暴露的最低剂量将被认为是可采用的最高剂量。当选择的剂量引起非线性动力学non-linear kinetics时,应特别注意其与毒性研究中毒理学发现的关联性。但非线性动力学并非必然导致毒性研究中的剂量限制dose limitation或毒理学发现的无效,此种情况下TK研究非常有助于评价剂量与暴露的相关性。
3.5 毒性研究中暴露评估的范围:通过适当数量的动物和剂量组测定全身暴露。伴随TK可在主研究或特殊卫星组研究的所有或有代表性的部分动物上进行。TK数据样本通常来自主研究所用动物。原因:主研究中的动物包括大动物,而卫星组常为较小动物(啮齿类)。动物数量至少应能获得足够的TK数据。主研究应采用雄性和雌性动物。除非有特殊理由,暴露测定通常应包括两种性别。若剂量方案基本不变则不必在不同期限的研究studies of different duration中获取TK数据。
3.6 暴露解释中的复杂因素:暴露评估应考虑蛋白质结合protein binding、组织摄取tissue uptake、受体性质和代谢情况metabolic profile的种属差异。例如,对于高蛋白结合的化合物,用游离(未结合)浓度表示暴露更合适。代谢物的药理活性、毒理学作用和生物制品的抗原性antigenicity也是复杂的因素。另外即使血浆浓度相对较低,特殊的器官或组织也会存在较高水平的受试物和/或代谢物。
3.7 给药途径:根据受试物在拟给药途径下的PK性质采用TK研究策略。改变临床给药途径(如口服改静脉给药)须确定是否会明显缩小安全范围。比较现有和拟改变的给药途径下母体化合物和/或代谢物的全身暴露(AUC和Cmax)。新给药途径若导致AUC和/或Cmax增加或代谢途径改变,the continuing assurance of safety from animal toxicology and kinetics should be reconsidered;若药物暴露无显著增加或改变,附加的非临床毒性研究可侧重于局部毒性实验。
3.8 代谢物的测定:TK的主要目的是了解受试化合物在产生毒性表现下动物的全身暴露情况,但下列情况更需关注血浆或其它体液中代谢物的浓度:①受试化合物为前体化合物pro-drug且代谢物为主要活性成份。②受试化合物可被代谢为一种或多种有药理活性或毒理活性的代谢物,且代谢物可导致明显的组织/器官反应。③受试化合物在体内被广泛代谢,毒性研究仅可通过测定血浆或组织中的代谢物浓度来进行暴露评估。
3.9 数据的统计评价:暴露评价的数据需有代表性,但动力学参数多存在巨大的个体内和个体间差异,且TK资料多来源于少量动物,因此通常不需要高精度的统计学处理。注意求算平均值mean或中位数median values并评估变异情况,但某些情况下个体动物的数据或许比经统计分析的成组数据更重要。数据转换(如对数转换)应提供理由。
3.10 分析方法:早期建立分析物analytes和基质matrices的分析方法,且随代谢和种属差异信息的收集而持续review。分析方法应有特异性、准确度和精密度,检测限(注:原文为limit of quantification)应满足TK研究时预期的浓度范围。分析物和基质(生物体液biological fluids或组织)的分析方法应排除样本中(来自各种属)内源性物质endogenous components可能引起的干扰。通常选血浆、血清或全血作为基质。若化合物是消旋体racemate或其它对映异构体enantiomer的混合物,应对分析物(消旋体或对映异构体)进行附加说明。非临床研究中检测的分析物和基质理论上应与临床研究一致,若使用不同分析方法应证明其合理性。
3.11 报告:包括对TK数据的综合评价、对毒理学发现的解释、分析方法、所选基质和分析物的理由。其在申报资料中的地位取决于动力学资料是针对某一毒性研究还是支持所有的毒性试验。
4.毒性试验不同领域中的TK-特殊方面
4.1 引言:以下特殊考虑是针对毒性试验的某个领域。暴露监测exposure monitoring或特征描述profiling的频度可根据需要增减。可仅从某些个别动物取样,这可能有助于解释这些动物的毒理学发现。
4.2 单剂量毒性研究:通常在生物分析方法bioanalytical method建立前进行,不可能在这项研究中进行TK监测。必要时可采集血浆样本贮存以待后期分析,但需提供分析物在样本基质中的稳定性数据。为回答在单剂量毒性研究中出现的特殊问题,可在研究完成后进行附加的TK研究。单剂量动力学研究结果有助于选择制剂和预测给药期后暴露速率和持续时间,有利于后期研究中选择适宜的剂量水平。
4.3 重复剂量毒性研究:试验方案和种属的选择尽可能符合PD和PK原理,但在没有动物和人体PK数据的研究初期或许难达到此要求。TK应尽可能纳入毒性研究的设计中,包括首个重复剂量研究在合适剂量水平下首次给药直至试验结束全过程的暴露监测和特征研究It may consist of exposure profiling or monitoring at appropriate dose levels at the start and towards the end of the treatment period of the first repeat dose study。后期研究采用的程序随前期研究结果和试验方案而变。早期毒性研究出现难以解释的毒性问题时可能需延长、缩短或改变对特定化合物的毒性监测和特征研究。
4.4 遗传毒性研究:体内遗传毒性研究出现阴性结果时,TK可较好地描述动物种属全身暴露情况或标本组织中的特定暴露情况。
4.5 致癌性研究
4.5.1 指标sighting或剂量范围dose-ranging的研究:为获得有助于主研究的TK数据,应对这些研究适当进行监测或特征描述,尤其应注意早期毒性研究中未观察的动物种属、品系strains和首次采用的给药途径和方法等。应特别注意掺食给药情况下获得的TK数据。TK数据可能有助于根据临床暴露信息进行剂量选择,当出现非线性动力学特征时还可用来解释毒性研究的复杂因素。理想的致癌性研究所选剂量产生的全身暴露应超过人用最大治疗暴露量的若干倍,但这种理想化的剂量选择会受种属特异性问题的困扰,因此该指导原则强调的重点是评价不同研究阶段下适当剂量时母体化合物及其代谢物的全身暴露,以便从比较动物模型和人的暴露的角度评价毒理学发现。根据受试动物和人可能达到的全身暴露所确定的最高剂量也许是检测致癌性可接受的终点指标。在以往研究中,毒性终点指标通常用于选择高剂量。
4.5.2 主研究:尽可能根据已有的PK和TK信息选择试验方案和动物的种属、品系(大多用大鼠和小鼠)。推荐通过监测确保主研究中的暴露与独立的研究或特定剂量范围研究所获得的动力学特征描述一致。这种监测在少数研究中适用,但超过6个月则无必要。
4.6 生殖毒性研究
4.6.1 引言:生殖毒性研究前最好掌握一些PK资料,因为可能需要根据它来调整动物的选择、试验设计和剂量方案。此时不需要复杂的或是来自孕期或哺乳期动物的资料,但研究结果可能需进一步结合孕期或哺乳期动物的PK资料评价。生殖毒性中暴露的限度通常由母体毒性确定。某些情况下TK监测是有价值的(尤其对低毒性的化合物),但并非所有化合物都需要。试验未出现药效反应或毒性反应时,可能怀疑全身暴露量是否足够,此时TK原理有助于确定生殖过程中不同阶段不同剂量达到的暴露。雌性动物卫星组试验也可用于获取TK资料。
4.6.2 生育力研究:适用重复剂量毒性研究的原则。是否需监测这些研究取决于早期研究中的动物种属和剂量方案。
4.6.3 孕期和哺乳期研究:根据毒理学发现、PK和TK原理来选择暴露期间的试验方案。应考虑孕期与孕前动物中的动力学可能不同。TK研究包括对特定时间的母体dams、胚胎embryos、胎儿foetuses或新生儿newborn的暴露评估。评价化合物在乳汁中的分泌可用于确定其在新生儿暴露中的作用。为研究胚胎/胎儿的转运以及乳汁分泌,某些情况下附加研究是必要的或恰当的。对生殖毒性试验结果的解释应考虑未被证明的药物胎盘转运因素。
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