尹晶陳玉文

新藥研發(fā)臨床前藥代動力學(xué)中動物研究存在的技術(shù)風(fēng)險

尹晶陳玉文

【摘要】目的通過對新藥臨床前藥代動力學(xué)動物研究的技術(shù)風(fēng)險分析，為藥動學(xué)研究的有效開展提供參考。方法通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，對臨床前藥動學(xué)的動物研究試驗過程進行技術(shù)風(fēng)險識別分析。結(jié)果臨床前藥動學(xué)主要包括六大技術(shù)風(fēng)險:動物選擇的風(fēng)險，生物樣品采集的風(fēng)險，生物樣品分析的風(fēng)險，數(shù)據(jù)處理軟件選擇的風(fēng)險，部門之間溝通的風(fēng)險，實驗過程規(guī)范化的風(fēng)險。結(jié)論新藥研發(fā)中，臨床前藥代動力學(xué)研究占有很重要的地位，是新藥安全性評價中的重要組成部分，巨大的研發(fā)風(fēng)險要求在新藥研發(fā)過程中對其進行嚴格的風(fēng)險管理。

【關(guān)鍵詞】臨床前藥代動力學(xué);動物研究;技術(shù)風(fēng)險

項目來源:科技部“十二五”重大新藥創(chuàng)制國家科技重大專項(編號: 2013ZX09301305)

作者單位: 110016沈陽市，沈陽藥科大學(xué)工商管理學(xué)院

新藥研發(fā)是一項高風(fēng)險、高投入以及高回報的產(chǎn)業(yè)。一旦一種新藥開發(fā)并成功上市，就可能為開發(fā)者帶來巨額利潤。新藥的開發(fā)過程往往要經(jīng)歷合成提取、生物篩選、臨床前實驗、制劑穩(wěn)定性、生物利用度實驗和臨床試驗等環(huán)節(jié)。如此環(huán)環(huán)緊扣的復(fù)雜過程會出現(xiàn)許多令人無法事先預(yù)料的情況，而且每一個階段都有可能失敗。據(jù)統(tǒng)計，美國在新藥研制過程中只有不到5%的藥物能夠進入臨床前研究，然后又只有2%能夠進入臨床試驗階段，即使進入臨床試驗的藥物也有80%會被淘汰，開發(fā)的成功率很低?？梢娮鳛楦呖萍籍a(chǎn)品的藥品研發(fā)風(fēng)險之大［1］。有數(shù)據(jù)表明，在藥物研制過程中，失敗率較高的原因中:商業(yè)性占5%、動物實驗毒性過大占11%、藥效不夠占30%、人體不良反應(yīng)過大10%，而藥物吸收、分布、代謝、排泄性質(zhì)不佳占39%。也就是說除了疾病的靶標研究尚需進一步完善外，許多化合物被淘汰于其吸收、分布、代謝、排泄等藥物性質(zhì)不理想［2］。

1　新藥研發(fā)的意義

新藥的臨床前藥代動力學(xué)研究在新藥開發(fā)研究中占有重要地位，它與臨床前藥理學(xué)研究和毒理學(xué)研究一起構(gòu)成一個三位一體的完整的新藥篩選和評價體系。因此全面系統(tǒng)地分析新藥研發(fā)中臨床前藥代動力學(xué)的技術(shù)風(fēng)險，并對其進行識別、分析與評價，對日后探索相關(guān)的風(fēng)險防范措施，進行風(fēng)險管理，對新藥研發(fā)項目的順利進行和取得較高的收益都有十分重要的意義。見圖1。

圖1　新藥研發(fā)失敗原因

2臨床前藥代動力學(xué)動物研究的風(fēng)險分析

2．1動物選擇的風(fēng)險在藥代動力學(xué)研究中，動物選擇最大的風(fēng)險在于人與動物的代謝性差異。一般在臨床前藥代動力學(xué)研究中，采用動物體內(nèi)原型藥物的血濃度作為人體暴露的衡量目標［3］。但是，如果一種化合物體外代謝顯示豚鼠與人的代謝產(chǎn)物存在明顯差異性，那么選擇豚鼠進行藥代動力學(xué)試驗對臨床提示意義則較小，并且代謝活化的藥物由于種屬的代謝差異，還會產(chǎn)生藥效的差別。那么，這種選擇以原型藥物為

暴露指標來衡量臨床的風(fēng)險往往是不適宜的。

每種動物都有各自的生理特征及優(yōu)缺點，需根據(jù)研究目的來選擇最合適的動物模型，然而動物實驗與臨床之間存在各種差異，只有最接近人類病理特征的動物模型才能為臨床提供重要依據(jù)。

2．2生物樣品采集的風(fēng)險生物樣品的采集是指在設(shè)定時間間隔內(nèi)采集若干血樣、尿樣、糞樣、膽汁、腦脊液等的過程［4］，是臨床前藥代動力學(xué)的重要環(huán)節(jié)。目前，生物樣品采集的方法主要有傳統(tǒng)手動取樣方法、干血點采樣技術(shù)和清醒動物自動采樣技術(shù)，采用不同的技術(shù)采集樣品，對于后續(xù)樣品測定均會產(chǎn)生不同程度的影響，從而影響整體試驗數(shù)據(jù)的準確性與科學(xué)性。見表1。

表1　生物樣品采集技術(shù)方法比較

2．3生物樣品分析的風(fēng)險生物樣品與一般含量測定樣品相比，其藥物濃度低;干擾物質(zhì)多，包括外源性物質(zhì)如食物、藥物本身代謝物等以及內(nèi)源性物質(zhì)如維生素、脂肪酸、氨基酸等;取樣量少以及個體差異性大。因此，為了得到科學(xué)可靠的試驗數(shù)據(jù)，必須建立靈敏、專一、精確地生物樣品定量分析方法，并進行方法學(xué)確證。目前藥代動力學(xué)的分析技術(shù)很多，并具有各自不同的特點與適用性，因此，存在技術(shù)方法選擇上的風(fēng)險。

2．3．1生物樣品預(yù)處理方法選擇:樣品預(yù)處理是整個生物樣品分析過程中最為關(guān)鍵并復(fù)雜的一個環(huán)節(jié)。樣品處理所占用的時間可以達到整個分析時間的60%，誤差產(chǎn)生的幾率占30%，而且樣品處理的情況將直接影響最終測試的質(zhì)量［5］。如果處理不當(dāng)，即使使用高靈敏、高精密度的儀器，最終的測試結(jié)果也會出現(xiàn)偏差。目前，常見的生物樣品預(yù)處理技術(shù)方法比較見表2。

2．3．2生物樣品分析技術(shù)選擇:藥物在體內(nèi)代謝過程的闡明，必須依賴先進的分析技術(shù)。目前，應(yīng)用于臨床前藥代動力學(xué)的分析技術(shù)方法比較見表3。

表2　生物樣品預(yù)處理技術(shù)方法比較

2．3．3方法學(xué)確證的風(fēng)險:方法學(xué)驗證是通過外標已知濃度樣品來考察生物樣品離體后在采集、運輸、儲藏、處理、進樣分析過程中可能出現(xiàn)的情況。主要目的是為了達到客觀準確的分析結(jié)果，保證在測定未知濃度的生物樣品時實驗結(jié)果的可靠性。但是，外標樣品與實驗動物給藥后的真實生物樣品之間可能會存在差異，這些差異主要表現(xiàn)為:其穩(wěn)定性的改變;外標樣品和真實的生物樣品的回收率不同;不穩(wěn)定代謝物的存在及其對測定結(jié)構(gòu)的影響;存在結(jié)構(gòu)類似，即色譜行為接近的代謝產(chǎn)物，進而外標樣品不能充分考察其分離度;基質(zhì)效應(yīng)的影響以及蛋白結(jié)合率的影響等［6］。因為這些差異的存在，會影響分析測定數(shù)據(jù)的客觀性。2．4數(shù)據(jù)處理軟件的選擇風(fēng)險藥代動力學(xué)軟件的主要作用為，估算藥代動力學(xué)參數(shù)、建立模型、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)的圖形顯示、試驗設(shè)計、藥物體內(nèi)過程模擬、藥物作用的預(yù)測及用藥方案設(shè)計等［7］。目

前，常見的藥代動力學(xué)軟件包括，WinNonlin和DAS及3P97等。雖然選擇很多，但各類軟件在實際應(yīng)用中仍存在著眾多缺陷，存在風(fēng)險。如，3P97是我國藥理學(xué)會數(shù)學(xué)專業(yè)委員會組織編寫的，對我國藥動學(xué)發(fā)展做

表3　生物樣品分析技術(shù)方法比較

出了很大貢獻。但該軟件為DOS版，在實際操作上存在很大不便。因此，很多研究機構(gòu)開始自主研發(fā)藥代動力學(xué)軟件，促進藥代動力學(xué)發(fā)展［8］。

2．5部門之間溝通的風(fēng)險目前，我國從藥物發(fā)現(xiàn)到新藥上市的過程模式已經(jīng)沿用了近五十年，這是一個必須經(jīng)過藥物發(fā)現(xiàn)、臨床前有效性、安全性和藥代動力學(xué)、臨床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、和Ⅳ期臨床試驗的漫長過程［9］。這就形成了有的部門負責(zé)毒理試驗，而有的部門負責(zé)藥代動力學(xué)試驗，各部門之間溝通聯(lián)系弱化的現(xiàn)狀，從而易出現(xiàn)申請失誤的情況。據(jù)文獻所述［10］，某藥品在長毒實驗中使用的是藥物混懸液，在動物藥代動力學(xué)實驗中則使用的是片劑顆粒。由于藥物經(jīng)微粉化處理后可能會引起體內(nèi)生物利用度不同。因此，該藥品在被審評時，被要求補做長毒試驗樣品的藥代動力學(xué)研究，造成了損失。出現(xiàn)這一問題的主要原因就是各部門之間未進行及時溝通。2．6試驗操作過程規(guī)范化的風(fēng)險有數(shù)據(jù)顯示，2007年我國由于新藥研發(fā)過程不規(guī)范，經(jīng)過監(jiān)察部門核查后，導(dǎo)致被退審的項目達7 300多個［11］。各個研究機構(gòu)和研究人員由于在研究過程中存在不規(guī)范的地方，而這些不規(guī)范就可能導(dǎo)致整個研究項目的失敗，如是否按照GLP的要求進行，研究過程設(shè)計指標是否足夠，劑量是否符合要求等。這些不規(guī)范過程，將不能完全保證藥品的安全有效，從而加大了研發(fā)成本，延誤了研發(fā)的最佳時機，使企業(yè)或組織單位喪失了技術(shù)優(yōu)勢。

3　討論

要進行新藥臨床前藥動學(xué)的風(fēng)險防范，提高研發(fā)的成功率，必須首先識別出試驗過程中存在的各項風(fēng)險。以上列舉了在試驗過程中存在的特定的技術(shù)風(fēng)險，同時，試驗過程中同樣存在一些共性風(fēng)險，如資金風(fēng)險、人才流失風(fēng)險和管理風(fēng)險等，我們同樣不能忽視。

由于任何一種新藥在開發(fā)研制之初不可能對未來進行準確判斷，在其能否轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力方面還面臨著諸多不確定因素。因此，在該領(lǐng)域投資中，高收益是與高風(fēng)險并存而行的。而新藥研發(fā)中，臨床前藥代動力學(xué)研究占有很重要的地位，是新藥安全性評價中的重要組成部分，巨大的研發(fā)風(fēng)險要求在新藥研發(fā)過程中對其進行嚴格的風(fēng)險管理。

參考文獻

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·藥物研究·

收稿日期:( 2014－09－15)

通訊作者:陳玉文，110016沈陽藥科大學(xué)工商管理學(xué)院; E-mail: cywwyc@163．com

doi:10．3969/j．issn．1002－7386．2015．05．044

【中圖分類號】R 917

【文獻標識碼】A

【文章編號】1002－7386( 2015) 05－0756－03