ICH基础知识500问 | 毒代动力学：毒性研究中全身暴露的评估

A：毒代动力学的研究目的是什么？

B：毒代动力学是药代动力学在全身暴露评价中的延伸，为非临床毒性研究的组成部分，或是对某一特殊设计的支持性研究，以评估药物的全身暴露情况。毒代动力学研究最主要的作用是描述药物在动物的全身暴露情况及其与毒性研究剂量、时间的关系。其次，毒代动力学可以①阐述毒性试验所达到的暴露量与毒性发现的相关性，以评价这些结果与临床安全性之间的相关性。②支持非临床毒性研究的动物种属选择和给药方案设计。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。

A：在研究毒代动力学的时候，有哪些一般性原则？

B：首先，在进行动物毒性试验设计时，为使动物毒性研究的剂量达到相应的暴露水平，应考虑在治疗剂量的整体暴露、剂量相关性受试物的药效学等方面人体和受试动物之间存在的种属差异。其二，采集体液的时间点不可过于频繁而干扰正常研究，或引起动物过度的生理应激反应。其三，毒性试验需要确定合适的剂量，包括低剂量、中剂量和高剂量。其四，在毒性试验中，全身暴露应通过适当动物数和剂量组进行测定，为风险评价提供依据。通常，使用大动物时毒代动力学数据样本从主试验组的动物采集，使用较小动物种属（啮齿类）时，需要从卫星组动物采集。动物数量应采用可产生足够毒代动力学数据的最小值。其五，改变给药途径研究需比较现有途径和新途径下原型化合物和（或）其代谢产物的全身暴露是否有变化。如果有，应考虑重新对动物毒理学和动力学所获得的安全性进行确认。如果没有显著变化，则附加试验可侧重于局部毒性研究。

A：在进行样品分析的时候，需要测定药物原型化合物和（或）其代谢产物的暴露。什么时候需要着重考虑代谢产物的测定？

B：毒代动力学的主要研究目的是为了描述受试物在毒性研究动物种属中的全身暴露情况。然而以下三种情况下，血浆或其他体液中代谢产物浓度的测定在毒代动力学的实施中特别重要。①受试物为“前药”且其代谢产物已知为主要活性成分。②受试物可被代谢为一种或多种具有药理或毒理活性的代谢产物，且代谢产物导致明显的组织／器官反应。③受试物在体内被广泛代谢，仅可以通过测定血浆或组织中的某一主要代谢产物浓度来进行毒性研究的暴露评估。

A：关于毒性研究的数据，在统计评价时需要注意些什么？

B：关于数据的统计学评价，暴露评价的数据需要有代表性。毒代动力学数据多来源于小样本的动物，且动力学参数多数存在个体内和个体间的差异，因此通常不需要高精度的统计学处理。应注意求算平均值或中位数并评估变异情况。在某些情况下，个体动物的数据可能比经整理、统计分析过的成组资料更为重要。

A：毒性试验有不同的类型，具体来讲，对每种毒性试验有什么特殊要求？

B：除了一般要求以外，毒性试验全身暴露评估还需要考虑一些特殊要求。毒性研究大致可以分为单次给药毒性试验、重复给药毒性试验、遗传毒性试验、致癌性试验、生殖毒性试验等。以单次给药毒性试验为例，单次给药毒性试验通常在生物分析方法建立前的研发早期进行，因此一般不可能在这些研究中进行毒代动力学监测。为解释在单次给药毒性试验中出现的特殊问题，可以保存血浆样本，在试验完成后进行附加的毒代动力学研究。

A：不同类别的毒性试验的差别很大，其他几种毒性试验需要注意些什么？

B：对于重复给药毒性试验，给药方案和种属选择应尽可能与药效学和药代动力学试验原则相符。应在研究设计中考虑纳入毒代动力学研究，包括首次试验时从开始给药到给药期结束全过程的暴露监测和特征研究。每种动物种属伴随毒代动力学的首次重复给药毒性试验期限通常为14天或更长。对于遗传毒性试验，当体内研究出现阴性结果时，可能需要说明所用动物种属的全身暴露情况或标志性组织中的暴露情况。对于生殖毒性试验中妊娠期、哺乳期试验应考虑妊娠动物与非妊娠动物的动力学可能不同。毒代动力学研究包括对特定时间的母体、胚胎、胎仔或幼仔的暴露量评估。化合物在乳汁中的排泄可用于评价确定其在幼仔暴露的情况。在某些情况下，应当研究胚胎/胎仔的转运以及乳汁排泄。

A：近年来，随着分析方法灵敏度提高，微量采样技术得以广泛应用于毒代动力学（TK）评价，那么微量采样的定义是什么？

B：微量采样是采集极少量血液（通常≤50μl）的一种方法，通常用于测定药物和（或）其他代谢物的浓度以及后续计算合适的毒代动力学参数。

A：微量采样有哪些优势？

B：其一，极少量的血液采集可以减少动物的疼痛和痛苦，同时提高啮齿类和非啮齿类动物的福利。其二，微量采样法可以在主研究动物的TK评价中消除使用TK卫星组所需动物数。其三，微量采样的主要科学优势在于，可在相同动物中直接评价安全性数据与药物暴露量间的关系。

A：哪些类型的药物研究和安全性研究中可以采用微量采样？

B：总体上讲，微量采样适用于绝大多数药物，包括生物制品的研究。微量采样可以应用在所有类型的毒理学试验中，例如单次给药或重复给药毒理学试验等。使用微量采样法时，允许从有代表性的亚组中采样。当药物浓度较低并且大多数或全部样本的药物浓度低于分析方法的定量下限（BLQ）时（如局部或吸入给药后的暴露量），不应使用微量采样。然而，当微量采样与传统采样量的生物分析方法的最低定量下限（LLOQ）相同时，即使大多数或所有样本低于生物分析方法的定量下限，仍然可以采用微量采样。

A：毒代动力学研究时应用微量采样时应考虑哪些因素？

B：为了适当地采用微量采样技术，应开发并验证一种生物分析方法以确保分析结果的可靠性。应对分析特征进行仔细评价，例如LLOQ、准确度、精密度、保存前稀释基质的影响以及生物基质中的分析物在整个采样期内的稳定性、储存和处理条件，以便确立微量采样方法。如果一些研究中已经使用了传统方法，拟定在其他研究中采用微量采样法时，可能需要比较微量采样与传统采样方法在特定基质中暴露量的测定。如果TK样本呈现状态有本质不同，这种比较就显得尤为重要。

A：微量采样法如何收集血液？

B：血液可采用毛细管或任何适当的小型采集设备，从尾静脉、隐静脉中采集。采集的血液及其来源的血浆或血清可在液体或干燥形式下测定药物浓度。也可以采取干燥样本取样法，通常将样本直接点在纤维素材料或其他类型的材料上，随后干燥。可以使用卡片/设备上固定直径的冲压印或全量的斑点来进行提取和分析。

A：如何评价血液采集对主研究组毒性数据和动物福利的影响？

B：当对主研究动物进行血液采集时，重要的是考虑血液采集对动物生理状况的影响。由于频繁的采集血液可能会影响生理数据，如血液学参数，因此即使采用微量采样也应合理地制定采样方案。应谨慎记录相关动物数据，如体重、摄食量、血液学参数的变化以及对血液采集部位的任何影响（如组织损伤、炎症）。如果既往研究表明频繁采血会加剧受试药物相关的血液学参数的变化，或者怀疑受试药物的药理学作用会诱导此类影响，则需考虑使用卫星组动物来进行毒代动力学的评价。若有科学论证，也可以考虑联合应用稀疏采样和微量采样。

A：在液体或干燥样本的生物分析方法开发和验证中应考虑的因素有哪些？

B：对于液体样本采集，应考虑以下七点。①确保样本均一性；②小体积处理（如储存和后续冷冻/解冻过程中的潜在冷冻/干燥的影响）；③因样本体积有限，LLOQ可能提高；④向小容器/毛细管中加入抗凝剂会导致样本稀释；⑤分析物吸附至收集容器的量可能增加（即表面积与体积的比率增加）；⑥将样本置于适当保存条件下；⑦使用某些方法存在污染的风险和重复取样困难。

对于干燥取样技术，选择具有足够的、可重复的回收率且对检测药物基质干扰最小的方法是很重要的。如果采用干斑冲压法，确保分析物的检测不受不同红细胞压积值的影响非常重要（红细胞压积对分析检测的影响可以采用具有不同红细胞压积值的血液和加入已知浓度的试验药物来测定）。通过评价来自一个斑点的多个样本分析物水平或通过评价放射性同位素标记来确认斑点的均一性也同样重要。（摘自中国医药科技出版社《ICH基础知识500问》）

(责任编辑：刘思慧)

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