27生物制品毒理評價(jià)的特殊性

1、主要內(nèi)容適用范圍生物制品的特點(diǎn)研究和資料要求的特殊性結(jié)語參考文獻(xiàn)生物制品 經(jīng)不同表達(dá)系統(tǒng)（細(xì)菌、昆蟲、酵母、植物和哺乳動物細(xì)胞）制備的產(chǎn)品 ich/s6 適用范圍適用范圍適用范圍 采用不同表達(dá)系統(tǒng)制備的蛋白質(zhì)和多肽 激素 生長因子和細(xì)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(xì)胞治療適用范圍適用范圍 藥理研究預(yù)測藥物的有效性，是開展臨床試驗(yàn)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(yàn)的設(shè)計(jì)依據(jù) 利弊權(quán)衡的支點(diǎn)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(diǎn)生物制品的特點(diǎn)藥理毒理常規(guī)研究項(xiàng)目 主要藥效學(xué) 一般藥理學(xué) 急性毒性 長期毒性 遺傳毒

2、性 生殖毒性 致癌性 藥代動力學(xué)生物制品的特點(diǎn)生物制品的特點(diǎn)生物制品與藥理毒理研究相生物制品與藥理毒理研究相關(guān)的特點(diǎn)關(guān)的特點(diǎn) 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(diǎn)生物制品的特點(diǎn)生物制品的安全性擔(dān)憂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(xì)胞生成素：紅細(xì)胞比容異常 重組人胰島素：犬血糖下降生物制品的特點(diǎn)生物制品的特點(diǎn)生物制品的安全性擔(dān)憂生物制品的安全性擔(dān)憂 生物毒性：對輔助生理途徑（secondary physiological pathways)的刺激 可能來源于抗原抗體反

3、應(yīng)、細(xì)胞因子釋放等 重組人干擾素：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(xì)胞導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死生物制品的特點(diǎn)生物制品的特點(diǎn)生物制品的安全性擔(dān)憂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(diǎn)生物制品的特點(diǎn) 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(diǎn)研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性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）研究原則研究原則研

4、究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性 常規(guī)化學(xué)藥的試驗(yàn)方案和方法不一定適用于生物制品 對產(chǎn)品特點(diǎn)的認(rèn)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(bào)資料的組織和整理應(yīng)服從于產(chǎn)品特點(diǎn)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研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性相關(guān)動物的選擇 相關(guān)動物相關(guān)動物：受試物在此類動物上，由于受體或抗原表位的表達(dá)，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(jìn)行的試驗(yàn)很難反映人體的反應(yīng)，易產(chǎn)生誤導(dǎo)。研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性相關(guān)動物的選擇 體外結(jié)合（bin

5、ding)/細(xì)胞功能試驗(yàn)常用來篩選相關(guān)動物。 通常需要克隆、表達(dá)和純化人和多種動物的藥物靶點(diǎn)。 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(diǎn)，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研究和資料要求的特殊性相關(guān)動物的選擇 轉(zhuǎn)基因動物模型 在組織中表達(dá)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研究和資料要求的特殊性相關(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(yàn)動物中均不產(chǎn)生藥理作用時(shí)采用的試驗(yàn)方法。 重組鼠干擾素在小鼠中表現(xiàn)出重組

6、人干擾素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(jià)中采用同源抗小鼠tnf抗體。 研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性 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(jìn)行毒理學(xué)試驗(yàn)是可行的。相關(guān)動物的選擇研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性藥效學(xué)研究和資料要求的特殊性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)系一般藥理學(xué) 探索藥物對藥效學(xué)靶點(diǎn)以外的組織器官的功能的影響

7、，重點(diǎn)包括中樞神經(jīng)、循環(huán)和呼吸系統(tǒng)。 以往細(xì)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(yàn)中考察相關(guān)參數(shù) 使用體外試驗(yàn)研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性急性毒性試驗(yàn) 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(jìn)行。研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(dá)受體/抗原的細(xì)胞的分布和功能的認(rèn)識會影響到試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。研究和資料要求的特殊性研

8、究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn) 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(xiàn)推薦：高劑量至少為臨床擬用劑量的10倍。研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn)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(jià)可能有較大影響。 由于皮下給藥后藥物進(jìn)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。研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn)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(yàn)可以支持臨床試驗(yàn)和上市。 多數(shù)藥物的給藥期限為1-3個(gè)月。 臨床長期應(yīng)用的藥物，給藥期限一

9、般為6個(gè)月。 研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn) 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研究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn) 免疫原性對給藥期限的影響 在小鼠2周毒性試驗(yàn)，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(xì)胞減少，給藥結(jié)束時(shí)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研究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn) 免疫原性對給藥期限的影響 長期毒性試驗(yàn)過程

10、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(shí)，不應(yīng)中止試驗(yàn)研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn) 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(yàn)很難預(yù)測動物試驗(yàn)很難預(yù)測 研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性長期毒性試驗(yàn) 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(xiàng)目 免疫功能、免疫病理、特殊動物模型 酌情進(jìn)行研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性遺傳毒性試驗(yàn) 通常認(rèn)為大分子

11、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(jìn)行試驗(yàn)。 蛋白產(chǎn)品中存在有機(jī)連接分子時(shí)需進(jìn)行試驗(yàn)。 標(biāo)準(zhǔn)遺傳毒性試驗(yàn)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(jìn)行了遺傳毒性試驗(yàn)。 提示藥物對dna和染色體的損傷研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性生殖毒性試驗(yàn) 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(jìn)行生殖毒性試驗(yàn) 試驗(yàn)方案可根據(jù)相關(guān)動物、免疫原性、生物活性、半衰期等進(jìn)行修改研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性生殖毒性試驗(yàn) 生物制品應(yīng)采用相關(guān)動物進(jìn)行生殖毒性試驗(yàn) 應(yīng)關(guān)注抗體對試驗(yàn)的影響 以往多采用靈長類動物研究

12、和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性致癌性試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)的致癌性試驗(yàn)對生物制品不適用 生長因子可能刺激腫瘤細(xì)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(yàn)臨床用藥超過6個(gè)月小分子化藥，通常采用大鼠和小鼠進(jìn)行2年的標(biāo)準(zhǔn)致癌性試驗(yàn)（ich/s1a)研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性藥代動力學(xué) 認(rèn)識藥物的動力學(xué)行為有助于判斷藥理毒理試驗(yàn)的量效和時(shí)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(jià) 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研究和資料要求的特殊性藥代動力學(xué) 分析方法 免疫學(xué)方法（如免疫學(xué)方法（如elisa) 準(zhǔn)確性高、選擇性強(qiáng)、

13、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(biāo)記放射標(biāo)記 不能改變待測物的活性 有時(shí)難以區(qū)分原型和降解產(chǎn)物 標(biāo)記的降解產(chǎn)物可能進(jìn)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研究和資料要求的特殊性藥代動力學(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研究和資料要求的特殊性不同類別生物制品的關(guān)注重點(diǎn) 細(xì)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研究和資料要求的特殊性細(xì)胞因子 細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)細(xì)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

14、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研究和資料要求的特殊性 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(jìn)行常規(guī)的遺傳毒性和致癌性試驗(yàn) 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研究和資料要求的特殊性細(xì)胞因子 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(yàn)價(jià)值有限，但部分生長因子在理論上存在致癌的風(fēng)險(xiǎn)研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性激素和生長因子激素和生長因子 相關(guān)動物 急性毒性和長期毒性試驗(yàn)最為重要 一般不需要進(jìn)行常規(guī)遺傳毒性試驗(yàn) 常規(guī)致

15、癌性試驗(yàn)價(jià)值有限，但部分生長因子在理論上存在致癌的風(fēng)險(xiǎn)研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性蛋白質(zhì)和多肽修飾物 修飾方式：人血清白蛋白融合蛋白、糖基化 修飾前后生物活性、體內(nèi)過程和毒性的比較研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性單克隆抗體 抗體的生物活性： 免疫原性： 鼠源人鼠嵌合人源化抗體：逐漸下降研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性單克隆抗體 組織交叉反應(yīng)： 抗體與人體非靶細(xì)胞的抗原表位結(jié)合會引起嚴(yán)重的不良反應(yīng)。 選擇相關(guān)動物 i 期臨床試驗(yàn)前需提交組織交叉反應(yīng)資料研究和資料要求的特殊性研究和資料要求的特殊性單克隆抗體 組織交叉反應(yīng)： fda的相關(guān)要求： 研究和資料要求

16、的特殊性研究和資料要求的特殊性推薦32種組織快速冰凍組織至少來源于三個(gè)供體應(yīng)包括既定的靶組織抗體濃度梯度采用抑制試驗(yàn)等鑒別特異性反應(yīng)結(jié)語1 1、生物制品與化學(xué)藥的性質(zhì)比較、生物制品與化學(xué)藥的性質(zhì)比較生物制品生物制品化學(xué)藥化學(xué)藥大分子量小分子量 來源于生物體化學(xué)合成免疫原性一般沒有免疫原性具有與受體分布相關(guān)的多功能性生物活性可能與受體分布無關(guān)種屬特異性一般沒有種屬特異性體內(nèi)降解體內(nèi)代謝結(jié)語結(jié)語結(jié)語2 2、常規(guī)毒理研究的比較、常規(guī)毒理研究的比較生物制品生物制品化學(xué)藥化學(xué)藥一般藥理學(xué)相關(guān)動物，可以在長毒試驗(yàn)中包含相關(guān)指標(biāo)，或進(jìn)行特殊的體外研究一般采用嚙齒類動物或犬，進(jìn)行相對固定的研究急性毒性相關(guān)動物一般采用兩種動物（嚙齒類和非嚙齒類）長期毒性相關(guān)動物，需監(jiān)測抗體形成和免疫毒