• 【發(fā)布單位】國家食品藥品監(jiān)督管理局
• 【發(fā)布文號】國食藥監(jiān)注[2006]639號
• 【發(fā)布日期】2006-12-19
• 【生效日期】2006-12-19
• 【失效日期】--
• 【文件來源】國家食品藥品監(jiān)督管理局
• 【所屬類別】政策參考

細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導原則

細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導原則

(國食藥監(jiān)注[2006]639號)





各省,、自治區(qū),、直轄市食品藥品監(jiān)督管理局（藥品監(jiān)督管理局）：



 為科學規(guī)范和指導藥物研究工作,，保證藥物研究質(zhì)量,，國家局組織制定了《抗HIV藥物非臨床藥效學研究技術(shù)指導原則》、《手性藥物質(zhì)量控制研究技術(shù)指導原則》,、《藥物生殖毒性研究技術(shù)指導原則》和《細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導原則》等4個研究技術(shù)指導原則，現(xiàn)予發(fā)布,，請參照執(zhí)行,。



 附件：1．抗HIV藥物非臨床藥效學研究技術(shù)指導原則?

 2．手性藥物質(zhì)量控制研究技術(shù)指導原則?

 3．藥物生殖毒性研究技術(shù)指導原則?

 4．細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導原則





 國家食品藥品監(jiān)督管理局

 二○○六年十二月十九日





細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導原則



 一、概述



 細胞毒類抗腫瘤藥物是指能夠直接殺傷腫瘤細胞或抑制腫瘤細胞生長、增殖的一類化療藥物,，作用機制包括抑制腫瘤細胞核酸或蛋白質(zhì)的合成,、干擾大分子物質(zhì)代謝、干擾微管系統(tǒng),、抑制拓撲異構(gòu)酶等,。



 細胞毒類抗腫瘤藥物是目前治療惡性腫瘤的主要手段之一。此類藥物在殺滅或抑制腫瘤細胞的同時,，也會對機體的正常細胞（尤其是代謝旺盛的細胞）產(chǎn)生影響,，通常在藥效劑量下就會導致病人出現(xiàn)不良反應。此類藥物的上述特點決定了其非臨床研究與其他藥物相比,，具有一定的特殊性,。



 本指導原則僅代表目前對細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究的一般性認識，旨在為細胞毒類抗腫瘤藥物的非臨床研究提供技術(shù)指導和參考,。由于指導原則不可能涵蓋細胞毒類抗腫瘤藥物開發(fā)中的所有情況,，所以具體藥物的非臨床研究應在本指導原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)藥物的自身特點制訂研究方案,。



 本指導原則主要適用于創(chuàng)新性細胞毒類抗腫瘤化學藥物（見注釋1）,，內(nèi)容重點闡述細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究的特殊性，凡與既往頒布指導原則內(nèi)容重復的部分,，文中不再贅述,，請參照有關(guān)指導原則執(zhí)行。



 二,、有效性研究



 細胞毒類抗腫瘤藥物有效性研究的目的主要是探索受試物的作用機制,、作用強度以及對不同類型腫瘤的敏感性等，為安全性評價以及臨床試驗中給藥方案,、瘤種的選擇等提供參考信息,。



 由于研究方法的局限性，目前細胞毒類抗腫瘤藥物有效性研究的結(jié)果并不能準確地預測受試物的臨床療效,。注冊申請人應充分意識到細胞毒類抗腫瘤藥物有效性研究的不確定性,，及其為藥物研發(fā)帶來的風險。在有效性試驗中應重視探索藥物的作用機制,，使模型盡可能模擬臨床腫瘤病人的實際情況,，以降低開發(fā)風險。



 （一）體外試驗



 體外試驗主要用于篩選候選化合物,，初步了解受試物的作用機制,、敏感腫瘤類型和作用強度，為隨后進行的體內(nèi)試驗提供參考,。



 作用機制研究（如藥物作用靶點,、細胞周期特異性等）對于預測受試物的有效性和安全性，完善非臨床和臨床試驗的設(shè)計具有重要意義,，此部分研究應伴隨開發(fā)進程不斷深入,。對于創(chuàng)新性藥物，必要的作用機制研究資料應在申請臨床試驗時提交。



 在體外培養(yǎng)的不同人腫瘤細胞系中加入不同濃度的受試物,，采用磺酰羅丹明染色法（SRB法）,、四氮唑鹽還原法（MTT法）、集落形成法,、臺盼蘭染色法等方法進行檢測,，計算受試物的半數(shù)抑制濃度（IC50），并與陽性對照藥進行比較,，可初步預測受試物的作用強度和對不同類型腫瘤細胞的敏感性,。應根據(jù)受試物的結(jié)構(gòu)特點、理化性質(zhì)和作用機制確定體外試驗采用的研究方法,。例如,，以線粒體為作用靶點的受試物不宜采用四氮唑鹽還原法。



 在選擇腫瘤細胞系時應考慮到細胞的生長和增殖速率,。除非有充分證據(jù)證明受試物僅作用于特定的人體細胞靶點,，一般應至少選用12種人癌細胞系進行試驗,。試驗還應考察受試物對耐藥腫瘤細胞系和正常人源細胞的作用和影響,。受試物與細胞共培養(yǎng)的時間一般為48~72 小時，貼壁細胞需先貼壁24 小時后再給藥,。試驗應設(shè)陽性和陰性對照組,，陽性對照為化學結(jié)構(gòu)類似，具有相同或類似作用機制的抗腫瘤藥物,，陰性對照為溶媒對照,。試驗至少應重復一次。



 （二）體內(nèi)試驗



 體內(nèi)試驗用于進一步考察受試物對特定類型腫瘤細胞的殺傷或抑制作用,，探索受試物產(chǎn)生藥效作用的給藥劑量,、途徑、頻率和周期等,。



 體內(nèi)試驗通常采用動物腫瘤移植模型和人癌異體移植模型,。由于動物腫瘤移植模型與臨床療效之間的相關(guān)性不強，僅可用于候選化合物的初步篩選,。通常情況下,，以人癌異體移植模型試驗結(jié)果來評價細胞毒類抗腫瘤藥物的有效性。



 1,、模型建立



 人癌異體移植模型試驗通常在無胸腺鼠或聯(lián)合免疫缺陷小鼠體內(nèi)移植人癌細胞系,，觀察受試物對腫瘤生長的抑制作用。移植腫瘤的選擇主要參考體外試驗結(jié)果,、細胞系的生物學特點等因素,。原則上，應盡量選用多種人癌異體移植瘤模型；移植的人癌細胞系在組織學,、基因表達特點,、耐藥性等方面應與人體腫瘤盡量接近。



 細胞毒類抗腫瘤藥物臨床前體內(nèi)試驗一般至少應選用3～4種人癌異體移植瘤模型,，試驗至少應重復一次,。人癌細胞系移植成瘤后，應傳2~3代后再用于體內(nèi)抗腫瘤試驗,。為了保持移植瘤的生物學特性和遺傳特性,，移植瘤體內(nèi)傳代應少于15~20代。



 2,、試驗設(shè)計



 腫瘤移植部位主要在皮下,，也包括原位和腹腔等。通常待移植腫瘤生長至少達100mm3后,，再將動物隨機分組給藥,。一般包括高、中,、低3個劑量的給藥組,、陽性對照組和陰性對照組。每組至少6只動物,。給藥組受試物劑量的選擇應體現(xiàn)出量效關(guān)系,，高劑量不宜超過受試物的最大耐受量（見注釋2）。應根據(jù)受試物的藥動學特點和毒性反應等確定給藥頻率和周期,；給藥途徑盡量與推薦臨床用藥的途徑相同,。陽性對照藥一般需滿足以下條件：（1）與受試物結(jié)構(gòu)類似，作用機制相同或相近,；（2）對移植腫瘤敏感,；（3）臨床廣泛應用且療效確切。陽性對照藥的給藥方案應體現(xiàn)出最佳治療作用,，其劑量一般不宜超過最大耐受量,。陰性對照組給予相應的溶劑或輔料。



 3,、檢測指標



 推薦使用測量瘤徑的方法,，動態(tài)觀察受試物的抗腫瘤效應。腫瘤直徑的測量次數(shù)根據(jù)移植瘤的生長情況而定,，一般為每周2~3次,。在試驗中還應觀測與藥物安全性有關(guān)的指標，如動物體重增長和死亡率,，將治療組的數(shù)據(jù)與陽性對照組進行比較,，對于判斷受試物的安全性和開發(fā)前景具有重要意義。試驗中應記錄檢測指標的變化與給藥時間的關(guān)系，以便了解受試物的作用特點,，減少單次記錄試驗結(jié)果可能引起的誤差,。體內(nèi)抗腫瘤試驗結(jié)果中應盡可能附有相應的照片。



 免疫缺陷小鼠皮下移植的腫瘤很少發(fā)生轉(zhuǎn)移,，多數(shù)死于原發(fā)腫瘤,。而臨床腫瘤病人大多死于腫瘤轉(zhuǎn)移，動物和臨床腫瘤病人的死亡原因不同,。因此,，對于人癌異體移植試驗，生命延長率并不是理想的觀測指標,。



 4,、評價標準



 對于體內(nèi)試驗結(jié)果的評價應綜合考慮受試物的作用機制、模型的臨床相關(guān)性,、每一種模型的具體試驗結(jié)果以及受試物與陽性對照藥試驗結(jié)果的比較,。



 針對人癌異體移植瘤模型，推薦采用相對腫瘤增殖率T/C（%）（見注釋3）作為試驗評價指標,。原則上,，評價標準為：T/C（%）>40 %為無效；T/C（%） ≤40%,，并經(jīng)統(tǒng)計學處理P < 0.05為有效,。在體內(nèi)有效性試驗采用的全部人癌異體移植瘤模型中,，一般至少應有3種達到有效標準,，才提示受試物有必要進入臨床試驗。



 在評價時還應特別關(guān)注受試物與陽性對照藥試驗結(jié)果的比較,。在毒性相當（在有效性研究中主要表現(xiàn)為動物死亡率和體重下降相當）的情況下,，對治療組和陽性對照組腫瘤增殖率的比較也是評價受試物是否有必要進入臨床試驗的重要指標之一。



 （三）藥代動力學



 有效劑量下的藥代動力學行為是闡明藥物有效性的基礎(chǔ)之一,。測定受試物發(fā)揮藥效時的暴露量（見注釋4）,，與毒代動力學數(shù)據(jù)比較，有助于判斷受試物的安全范圍,；與人體藥動學參數(shù)進行比較,，有助于在臨床試驗早期預測受試物的有效性和進一步調(diào)整臨床試驗的給藥方案，因此應在臨床前測定受試物發(fā)揮藥效時原型或活性代謝產(chǎn)物的暴露量,。應著重關(guān)注受試物在毒性靶器官和腫瘤組織中的分布,。



 對于細胞毒類抗腫瘤藥物的特殊給藥體系（如脂質(zhì)體、乳劑等）,，其藥動學研究的重點在于與普通制劑或已上市特殊給藥體系的比較,，包括藥動學參數(shù)和藥物組織分布的比較。如果受試物設(shè)計為腫瘤靶向制劑，應測定模型動物腫瘤組織中的藥物濃度,，以初步提示是否達到腫瘤靶向的設(shè)計目的,。應關(guān)注藥動學行為差異可能導致的毒性反應的不同，并進行必要的安全性研究,。



 三,、安全性研究



 細胞毒類抗腫瘤藥物的毒性易發(fā)生于代謝旺盛的組織，通常毒性作用大,，安全范圍小,，具有蓄積性和延遲性，因此與其他化學藥物相比,，其安全性研究具有一定的靈活性和特殊性,。



 細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床安全性研究的目的主要包括：（1）估算I期臨床試驗的起始劑量；（2）預測受試物的毒性靶器官或靶組織,；（3）預測受試物毒性反應的性質(zhì),、程度和可逆性；（4）為臨床試驗方案的制訂提供參考,。



 本指導原則中非臨床安全性研究的各項要求的提出,，很大程度上是基于目前腫瘤病人缺少有效臨床治療手段，預期生存期較短,。但事實上,，不同類型腫瘤的臨床治療現(xiàn)狀并不完全一致。因此在對具體的藥物進行安全性研究時,，應考慮到臨床擬定適應癥和用藥人群的特點,，不能簡單套用。



 （一）急性毒性試驗



 細胞毒類抗腫瘤藥物急性毒性試驗的主要目的是考察受試物的毒性作用,，了解其毒性靶器官,，并測定其最大耐受量。試驗應分別采用嚙齒類和非嚙齒類動物進行,，給藥途徑盡可能與臨床擬用的給藥途徑相同,，恢復期至少為14天。經(jīng)結(jié)構(gòu)改造獲得的化合物或特殊給藥體系應進行與母體化合物或原劑型對比的急性毒性試驗,。



 建議在急性毒性試驗中進行毒代動力學研究,。



 （二）長期毒性試驗



 細胞毒類抗腫瘤藥物長期毒性試驗的主要目的在于估算I期臨床試驗的起始劑量，預測受試物的毒性靶器官,、毒性的性質(zhì),、程度、劑量反應關(guān)系和可逆性,。與其他藥物比較,，細胞毒類抗腫瘤藥物的長期毒性試驗更關(guān)注受試物的最大耐受量,。



 細胞毒類抗腫瘤藥物長期毒性試驗的設(shè)計應充分考慮到受試物自身的特點。應根據(jù)受試物不同的生物學特點選擇合適的試驗動物,，試驗一般分別采用嚙齒類和非嚙齒類動物進行,。試驗一般至少設(shè)立高、中,、低三個劑量給藥組和一個溶媒（或輔料）對照組,。經(jīng)結(jié)構(gòu)改造獲得的化合物或特殊給藥體系應考慮增加母體化合物或原劑型對照組。試驗給藥劑量應統(tǒng)一按體表面積表示,。高劑量應充分暴露受試物的毒性反應,，并盡量尋找到受試物的最大耐受量；低劑量應可引起動物出現(xiàn)較輕的毒性反應,。給藥途徑和給藥方式（例如靜脈滴注和靜脈注射等）應盡量與臨床擬定的用法一致,。由于細胞毒類抗腫瘤藥物可能具有蓄積或延遲毒性，長期毒性試驗的恢復期一般不應短于28天,。



 在細胞毒類抗腫瘤藥物的開發(fā)過程中,，推薦選擇用不同給藥期限的長期毒性試驗來分別支持不同階段的臨床試驗，以降低開發(fā)風險,。也可以在臨床前完成支持藥物上市的長期毒性試驗,。



 通常，注冊申請人應在臨床試驗前完成嚙齒類和非嚙齒類動物連續(xù)給藥至少2個給藥循環(huán)或4周的重復給藥試驗,。雖然申請人在臨床I/II期試驗中常常會探索不同的給藥方案,，但原則上，支持受試物進行I/II期臨床試驗的長期毒性試驗的給藥期限不應短于臨床試驗周期,，給藥間隔不能長于臨床試驗中的最短給藥間隔,。在III期臨床試驗前，申請人應完成給藥期限通常為6~8個給藥循環(huán)或6個月的重復給藥毒性試驗,，試驗的給藥頻率應盡量與擬定的III期臨床試驗用藥頻率相同,。



 除常規(guī)觀測指標外,，長期毒性試驗應根據(jù)受試物特點,、文獻報道和同類藥物已知的臨床不良反應（如骨髓毒性、神經(jīng)毒性,、胃腸道毒性,、心臟毒性等），設(shè)計具有針對性的觀測指標或進行進一步的研究,。



 （三）一般藥理學試驗



 一般藥理學試驗主要是研究受試物在治療范圍內(nèi)或治療范圍以上劑量時,，對生理功能的潛在不良影響。細胞毒類抗腫瘤藥物需在臨床試驗前完成一般藥理學試驗,。



 （四）局部刺激性試驗



 細胞毒類抗腫瘤藥物可能直接對用藥局部產(chǎn)生毒性作用,，應在I期臨床試驗前完成臨床擬用途徑的局部刺激性試驗,。此項試驗可單獨進行，也可結(jié)合長期毒性試驗進行,。



 （五）遺傳毒性,、生殖毒性和致癌性試驗



 由于細胞毒類抗腫瘤藥物通常首先在沒有其他治療手段的受試者中進行臨床試驗，因此遺傳毒性試驗并不一定在臨床前完成,。



 細胞毒類抗腫瘤藥物的作用機制決定了其很可能具有生殖毒性,，鑒于其主要用于晚期腫瘤病人，因此可不進行生殖毒性試驗,。



 由于臨床用藥人群的預期生存期較短,，細胞毒類抗腫瘤藥物通常也不需要進行致癌性試驗。



 （六）毒代動力學



 毒代動力學結(jié)果既可以描述實驗動物的暴露量與給藥劑量,、暴露時間和毒理學結(jié)果之間的關(guān)系,，也可用于估算受試物的安全范圍，為I期臨床耐受性試驗設(shè)計提供參考,。細胞毒類抗腫瘤藥物應在長期毒性試驗中進行毒代動力學研究,。



 四、非臨床研究向臨床試驗的過渡



 藥物非臨床研究的最終目的是預測受試物的臨床有效性和安全性,，判斷其能否進入臨床試驗,，并為臨床試驗的設(shè)計和臨床合理用藥提供參考。細胞毒類抗腫瘤藥物應尤其關(guān)注以下兩點：



 （一）關(guān)于臨床試驗起始劑量



 如前所述,，細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究的目的之一是估算安全的I期臨床試驗起始劑量,。長期毒性試驗中測得的受試物的最大耐受量（按體表面積計算）是估算I期臨床試驗起始劑量的重要因素之一。通常I期臨床試驗起始劑量不應高于嚙齒類動物最大耐受量的1/10和非嚙齒類動物最大耐受量的1/6,。在估算I期臨床試驗起始劑量時,，還應同時考慮到動物和人體之間生理、生化以及藥代動力學等方面的差異,。



 （二）關(guān)于臨床試驗瘤種



 細胞毒類抗腫瘤藥物需要通過II期臨床試驗中的瘤種篩選,，最終確定擬開發(fā)的臨床適應癥。非臨床有效性研究結(jié)果是II期臨床試驗篩選瘤種的依據(jù)之一,。



 藥物研發(fā)目的不同（如針對某一適應癥篩選化合物,、針對某一化合物篩選適應癥、已上市藥物結(jié)構(gòu)修飾等）會影響非臨床研究方案的設(shè)計,。不同的研究方案可能會為II期臨床試驗瘤種的篩選提供不同的支持信息,。需在對I期臨床試驗研究結(jié)果、受試物的作用機制,、同類藥物的臨床適應癥,、非臨床有效性研究結(jié)果等進行綜合評價的基礎(chǔ)上，確定II期臨床試驗擬篩選的瘤種,。



 五,、結(jié)語



 細胞毒類抗腫瘤藥物的特點決定了其非臨床研究具有一定的特殊性和靈活性,。在此類藥物非臨床研究的過程中，注冊申請人應充分意識到藥物的開發(fā)風險（尤其是有效性風險）,。并在充分認識藥物適應癥和自身特點的基礎(chǔ)上,，遵循“以科學為基礎(chǔ)，具體問題具體分析”的原則,，有序開展研發(fā)工作,。



 六、注釋



 1,、創(chuàng)新性細胞毒類抗腫瘤藥物：本文中創(chuàng)新性細胞毒類抗腫瘤藥物不包括已在國外進入III期臨床試驗的藥物,。



 2、最大耐受量（Maximal tolerance dose, MTD）：不引起受試動物死亡的最高給藥劑量,。



 3,、相對腫瘤增殖率T/C（%）：針對每一種人癌異體移植瘤模型的抗腫瘤活性評價指標。計算公式如下：T/C % = TRTV / CRTV*100%,。（TRTV：治療組RTV ,；CRTV：陰性對照組RTV）。



 腫瘤體積(tumor volume,TV)的計算公式為：V = 1/2×a×b2,。其中a和b分別表示長和寬,。根據(jù)測量的結(jié)果計算出相對腫瘤體積（relative tumor volume，RTV）,，計算公式為： RTV = Vt / V0,。其中V0為分籠給藥時(即d0)測量所得腫瘤體積，Vt為每一次測量時的腫瘤體積,。



 4,、藥物暴露量：通常用藥代動力學參數(shù)進行描述，反映動物局部或全身負載的受試物和/或其代謝產(chǎn)物,。最常用的參數(shù)包括藥時曲線下面積（AUC）和/或達峰濃度（Cmax）,。特殊情況下，其他參數(shù)可能更適用,。



 七,、參考文獻



 1. Beverly A. Teicher etal. Anticancer Drug Development Guide: Preclinical Screening, Clinical Trials, and Approval (Second Edition). Human Press, 2004.



 2. Theodora Voskoglou-Nomikos, etal. Clinical Predictive Value of the in Vitro Cell Line, Human Xenograft, and Mouse Allograft Preclinical Cancer Models. Clinical Cancer Research (2003), 9, 4227