ICH基礎知識500問 | 毒代動力學:毒性研究中全身暴露的評估
A:毒代動力學的研究目的是什么?
B:毒代動力學是藥代動力學在全身暴露評價中的延伸,為非臨床毒性研究的組成部分,或是對某一特殊設計的支持性研究,以評估藥物的全身暴露情況。毒代動力學研究最主要的作用是描述藥物在動物的全身暴露情況及其與毒性研究劑量、時間的關系。其次,毒代動力學可以①闡述毒性試驗所達到的暴露量與毒性發現的相關性,以評價這些結果與臨床安全性之間的相關性。②支持非臨床毒性研究的動物種屬選擇和給藥方案設計。③結合毒性研究結果,提供有助于后續非臨床毒性研究的信息。
A:在研究毒代動力學的時候,有哪些一般性原則?
B:首先,在進行動物毒性試驗設計時,為使動物毒性研究的劑量達到相應的暴露水平,應考慮在治療劑量的整體暴露、劑量相關性受試物的藥效學等方面人體和受試動物之間存在的種屬差異。其二,采集體液的時間點不可過于頻繁而干擾正常研究,或引起動物過度的生理應激反應。其三,毒性試驗需要確定合適的劑量,包括低劑量、中劑量和高劑量。其四,在毒性試驗中,全身暴露應通過適當動物數和劑量組進行測定,為風險評價提供依據。通常,使用大動物時毒代動力學數據樣本從主試驗組的動物采集,使用較小動物種屬(嚙齒類)時,需要從衛星組動物采集。動物數量應采用可產生足夠毒代動力學數據的最小值。其五,改變給藥途徑研究需比較現有途徑和新途徑下原型化合物和(或)其代謝產物的全身暴露是否有變化。如果有,應考慮重新對動物毒理學和動力學所獲得的安全性進行確認。如果沒有顯著變化,則附加試驗可側重于局部毒性研究。
A:在進行樣品分析的時候,需要測定藥物原型化合物和(或)其代謝產物的暴露。什么時候需要著重考慮代謝產物的測定?
B:毒代動力學的主要研究目的是為了描述受試物在毒性研究動物種屬中的全身暴露情況。然而以下三種情況下,血漿或其他體液中代謝產物濃度的測定在毒代動力學的實施中特別重要。①受試物為“前藥”且其代謝產物已知為主要活性成分。②受試物可被代謝為一種或多種具有藥理或毒理活性的代謝產物,且代謝產物導致明顯的組織/器官反應。③受試物在體內被廣泛代謝,僅可以通過測定血漿或組織中的某一主要代謝產物濃度來進行毒性研究的暴露評估。
A:關于毒性研究的數據,在統計評價時需要注意些什么?
B:關于數據的統計學評價,暴露評價的數據需要有代表性。毒代動力學數據多來源于小樣本的動物,且動力學參數多數存在個體內和個體間的差異,因此通常不需要高精度的統計學處理。應注意求算平均值或中位數并評估變異情況。在某些情況下,個體動物的數據可能比經整理、統計分析過的成組資料更為重要。
A:毒性試驗有不同的類型,具體來講,對每種毒性試驗有什么特殊要求?
B:除了一般要求以外,毒性試驗全身暴露評估還需要考慮一些特殊要求。毒性研究大致可以分為單次給藥毒性試驗、重復給藥毒性試驗、遺傳毒性試驗、致癌性試驗、生殖毒性試驗等。以單次給藥毒性試驗為例,單次給藥毒性試驗通常在生物分析方法建立前的研發早期進行,因此一般不可能在這些研究中進行毒代動力學監測。為解釋在單次給藥毒性試驗中出現的特殊問題,可以保存血漿樣本,在試驗完成后進行附加的毒代動力學研究。
A:不同類別的毒性試驗的差別很大,其他幾種毒性試驗需要注意些什么?
B:對于重復給藥毒性試驗,給藥方案和種屬選擇應盡可能與藥效學和藥代動力學試驗原則相符。應在研究設計中考慮納入毒代動力學研究,包括首次試驗時從開始給藥到給藥期結束全過程的暴露監測和特征研究。每種動物種屬伴隨毒代動力學的首次重復給藥毒性試驗期限通常為14天或更長。對于遺傳毒性試驗,當體內研究出現陰性結果時,可能需要說明所用動物種屬的全身暴露情況或標志性組織中的暴露情況。對于生殖毒性試驗中妊娠期、哺乳期試驗應考慮妊娠動物與非妊娠動物的動力學可能不同。毒代動力學研究包括對特定時間的母體、胚胎、胎仔或幼仔的暴露量評估?;衔镌谌橹械呐判箍捎糜谠u價確定其在幼仔暴露的情況。在某些情況下,應當研究胚胎/胎仔的轉運以及乳汁排泄。
A:近年來,隨著分析方法靈敏度提高,微量采樣技術得以廣泛應用于毒代動力學(TK)評價,那么微量采樣的定義是什么?
B:微量采樣是采集極少量血液(通?!?0μl)的一種方法,通常用于測定藥物和(或)其他代謝物的濃度以及后續計算合適的毒代動力學參數。
A:微量采樣有哪些優勢?
B:其一,極少量的血液采集可以減少動物的疼痛和痛苦,同時提高嚙齒類和非嚙齒類動物的福利。其二,微量采樣法可以在主研究動物的TK評價中消除使用TK衛星組所需動物數。其三,微量采樣的主要科學優勢在于,可在相同動物中直接評價安全性數據與藥物暴露量間的關系。
A:哪些類型的藥物研究和安全性研究中可以采用微量采樣?
B:總體上講,微量采樣適用于絕大多數藥物,包括生物制品的研究。微量采樣可以應用在所有類型的毒理學試驗中,例如單次給藥或重復給藥毒理學試驗等。使用微量采樣法時,允許從有代表性的亞組中采樣。當藥物濃度較低并且大多數或全部樣本的藥物濃度低于分析方法的定量下限(BLQ)時(如局部或吸入給藥后的暴露量),不應使用微量采樣。然而,當微量采樣與傳統采樣量的生物分析方法的最低定量下限(LLOQ)相同時,即使大多數或所有樣本低于生物分析方法的定量下限,仍然可以采用微量采樣。
A:毒代動力學研究時應用微量采樣時應考慮哪些因素?
B:為了適當地采用微量采樣技術,應開發并驗證一種生物分析方法以確保分析結果的可靠性。應對分析特征進行仔細評價,例如LLOQ、準確度、精密度、保存前稀釋基質的影響以及生物基質中的分析物在整個采樣期內的穩定性、儲存和處理條件,以便確立微量采樣方法。如果一些研究中已經使用了傳統方法,擬定在其他研究中采用微量采樣法時,可能需要比較微量采樣與傳統采樣方法在特定基質中暴露量的測定。如果TK樣本呈現狀態有本質不同,這種比較就顯得尤為重要。
A:微量采樣法如何收集血液?
B:血液可采用毛細管或任何適當的小型采集設備,從尾靜脈、隱靜脈中采集。采集的血液及其來源的血漿或血清可在液體或干燥形式下測定藥物濃度。也可以采取干燥樣本取樣法,通常將樣本直接點在纖維素材料或其他類型的材料上,隨后干燥??梢允褂每ㄆ?設備上固定直徑的沖壓印或全量的斑點來進行提取和分析。
A:如何評價血液采集對主研究組毒性數據和動物福利的影響?
B:當對主研究動物進行血液采集時,重要的是考慮血液采集對動物生理狀況的影響。由于頻繁的采集血液可能會影響生理數據,如血液學參數,因此即使采用微量采樣也應合理地制定采樣方案。應謹慎記錄相關動物數據,如體重、攝食量、血液學參數的變化以及對血液采集部位的任何影響(如組織損傷、炎癥)。如果既往研究表明頻繁采血會加劇受試藥物相關的血液學參數的變化,或者懷疑受試藥物的藥理學作用會誘導此類影響,則需考慮使用衛星組動物來進行毒代動力學的評價。若有科學論證,也可以考慮聯合應用稀疏采樣和微量采樣。
A:在液體或干燥樣本的生物分析方法開發和驗證中應考慮的因素有哪些?
B:對于液體樣本采集,應考慮以下七點。①確保樣本均一性;②小體積處理(如儲存和后續冷凍/解凍過程中的潛在冷凍/干燥的影響);③因樣本體積有限,LLOQ可能提高;④向小容器/毛細管中加入抗凝劑會導致樣本稀釋;⑤分析物吸附至收集容器的量可能增加(即表面積與體積的比率增加);⑥將樣本置于適當保存條件下;⑦使用某些方法存在污染的風險和重復取樣困難。
對于干燥取樣技術,選擇具有足夠的、可重復的回收率且對檢測藥物基質干擾最小的方法是很重要的。如果采用干斑沖壓法,確保分析物的檢測不受不同紅細胞壓積值的影響非常重要(紅細胞壓積對分析檢測的影響可以采用具有不同紅細胞壓積值的血液和加入已知濃度的試驗藥物來測定)。通過評價來自一個斑點的多個樣本分析物水平或通過評價放射性同位素標記來確認斑點的均一性也同樣重要。(摘自中國醫藥科技出版社《ICH基礎知識500問》)
(責任編輯:劉思慧)
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