• 【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(xì)胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則

細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)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(xué)規(guī)范和指導(dǎo)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(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》、《手性藥物質(zhì)量控制研究技術(shù)指導(dǎo)原則》、《藥物生殖毒性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》和《細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則》等4個研究技術(shù)指導(dǎo)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(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則?

 2．手性藥物質(zhì)量控制研究技術(shù)指導(dǎo)原則?

 3．藥物生殖毒性研究技術(shù)指導(dǎo)原則?

 4．細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則





 國家食品藥品監(jiān)督管理局

 二○○六年十二月十九日





細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則



 一、概述



 細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物是指能夠直接殺傷腫瘤細(xì)胞或抑制腫瘤細(xì)胞生長、增殖的一類化療藥物，作用機(jī)制包括抑制腫瘤細(xì)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?fù)洚悩?gòu)酶等。



 細(xì)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(xì)胞的同時，也會對機(jī)體的正常細(xì)胞（尤其是代謝旺盛的細(xì)胞）產(chǎn)生影響，通常在藥效劑量下就會導(dǎo)致病人出現(xiàn)不良反應(yīng)。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(dǎo)原則僅代表目前對細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物非臨床研究的一般性認(rèn)識，旨在為細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物的非臨床研究提供技術(shù)指導(dǎo)和參考。由于指導(dǎo)原則不可能涵蓋細(xì)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(yīng)在本指導(dǎo)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(dǎo)原則主要適用于創(chuàng)新性細(xì)胞毒類抗腫瘤化學(xué)藥物（見注釋1），內(nèi)容重點闡述細(xì)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(dǎo)原則內(nèi)容重復(fù)的部分，文中不再贅述，請參照有關(guān)指導(dǎo)原則執(zhí)行。



 二、有效性研究



 細(xì)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(jī)制、作用強(qiáng)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(xì)胞毒類抗腫瘤藥物有效性研究的結(jié)果并不能準(zhǔn)確地預(yù)測受試物的臨床療效。注冊申請人應(yīng)充分意識到細(xì)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(fēng)險。在有效性試驗中應(yīng)重視探索藥物的作用機(jī)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(fēng)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(jī)制、敏感腫瘤類型和作用強(qiáng)度，為隨后進(jìn)行的體內(nèi)試驗提供參考。



 作用機(jī)制研究（如藥物作用靶點、細(xì)胞周期特異性等）對于預(yù)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(yīng)伴隨開發(fā)進(jìn)程不斷深入。對于創(chuàng)新性藥物，必要的作用機(jī)制研究資料應(yīng)在申請臨床試驗時提交。



 在體外培養(yǎng)的不同人腫瘤細(xì)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(jìn)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(jìn)行比較，可初步預(yù)測受試物的作用強(qiáng)度和對不同類型腫瘤細(xì)胞的敏感性。應(yīng)根據(jù)受試物的結(jié)構(gòu)特點、理化性質(zhì)和作用機(jī)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(xì)胞系時應(yīng)考慮到細(xì)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(xì)胞靶點，一般應(yīng)至少選用12種人癌細(xì)胞系進(jìn)行試驗。試驗還應(yīng)考察受試物對耐藥腫瘤細(xì)胞系和正常人源細(xì)胞的作用和影響。受試物與細(xì)胞共培養(yǎng)的時間一般為48~72 小時，貼壁細(xì)胞需先貼壁24 小時后再給藥。試驗應(yīng)設(shè)陽性和陰性對照組，陽性對照為化學(xué)結(jié)構(gòu)類似，具有相同或類似作用機(jī)制的抗腫瘤藥物，陰性對照為溶媒對照。試驗至少應(yīng)重復(fù)一次。



 （二）體內(nèi)試驗



 體內(nèi)試驗用于進(jìn)一步考察受試物對特定類型腫瘤細(xì)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(qiáng)，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(xì)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(xì)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(xì)胞系的生物學(xué)特點等因素。原則上，應(yīng)盡量選用多種人癌異體移植瘤模型；移植的人癌細(xì)胞系在組織學(xué)、基因表達(dá)特點、耐藥性等方面應(yīng)與人體腫瘤盡量接近。



 細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物臨床前體內(nèi)試驗一般至少應(yīng)選用3～4種人癌異體移植瘤模型，試驗至少應(yīng)重復(fù)一次。人癌細(xì)胞系移植成瘤后，應(yīng)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(xué)特性和遺傳特性，移植瘤體內(nèi)傳代應(yīng)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(dá)100mm3后，再將動物隨機(jī)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(yīng)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(yīng)根據(jù)受試物的藥動學(xué)特點和毒性反應(yīng)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(jī)制相同或相近；（2）對移植腫瘤敏感；（3）臨床廣泛應(yīng)用且療效確切。陽性對照藥的給藥方案應(yīng)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(yīng)的溶劑或輔料。



 3、檢測指標(biāo)



 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(yīng)。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(yīng)觀測與藥物安全性有關(guān)的指標(biāo)，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(jìn)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(yīng)記錄檢測指標(biāo)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(yīng)盡可能附有相應(yīng)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(biāo)。



 4、評價標(biāo)準(zhǔn)



 對于體內(nèi)試驗結(jié)果的評價應(yīng)綜合考慮受試物的作用機(jī)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(biāo)。原則上，評價標(biāo)準(zhǔn)為：T/C（%）>40 %為無效；T/C（%） ≤40%，并經(jīng)統(tǒng)計學(xué)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(yīng)有3種達(dá)到有效標(biāo)準(zhǔn)，才提示受試物有必要進(jìn)入臨床試驗。



 在評價時還應(yīng)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(dāng)（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(dāng)）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(jìn)入臨床試驗的重要指標(biāo)之一。



 （三）藥代動力學(xué)



 有效劑量下的藥代動力學(xué)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(xué)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(xué)參數(shù)進(jìn)行比較，有助于在臨床試驗早期預(yù)測受試物的有效性和進(jìn)一步調(diào)整臨床試驗的給藥方案，因此應(yīng)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(yīng)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(xì)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(xué)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(xué)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(yīng)測定模型動物腫瘤組織中的藥物濃度，以初步提示是否達(dá)到腫瘤靶向的設(shè)計目的。應(yīng)關(guān)注藥動學(xué)行為差異可能導(dǎo)致的毒性反應(yīng)的不同，并進(jìn)行必要的安全性研究。



 三、安全性研究



 細(xì)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(xué)藥物相比，其安全性研究具有一定的靈活性和特殊性。



 細(xì)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(yù)測受試物的毒性靶器官或靶組織；（3）預(yù)測受試物毒性反應(yīng)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(dǎo)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(yù)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(jìn)行安全性研究時，應(yīng)考慮到臨床擬定適應(yīng)癥和用藥人群的特點，不能簡單套用。



 （一）急性毒性試驗



 細(xì)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(yīng)分別采用嚙齒類和非嚙齒類動物進(jìn)行，給藥途徑盡可能與臨床擬用的給藥途徑相同，恢復(fù)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(yīng)進(jìn)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(jìn)行毒代動力學(xué)研究。



 （二）長期毒性試驗



 細(xì)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(yù)測受試物的毒性靶器官、毒性的性質(zhì)、程度、劑量反應(yīng)關(guān)系和可逆性。與其他藥物比較，細(xì)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(xì)胞毒類抗腫瘤藥物長期毒性試驗的設(shè)計應(yīng)充分考慮到受試物自身的特點。應(yīng)根據(jù)受試物不同的生物學(xué)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(jìn)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(yīng)考慮增加母體化合物或原劑型對照組。試驗給藥劑量應(yīng)統(tǒng)一按體表面積表示。高劑量應(yīng)充分暴露受試物的毒性反應(yīng)，并盡量尋找到受試物的最大耐受量；低劑量應(yīng)可引起動物出現(xiàn)較輕的毒性反應(yīng)。給藥途徑和給藥方式（例如靜脈滴注和靜脈注射等）應(yīng)盡量與臨床擬定的用法一致。由于細(xì)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(fù)期一般不應(yīng)短于28天。



 在細(xì)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(fēng)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(yīng)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(fù)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(jìn)行I/II期臨床試驗的長期毒性試驗的給藥期限不應(yīng)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(yīng)完成給藥期限通常為6~8個給藥循環(huán)或6個月的重復(fù)給藥毒性試驗，試驗的給藥頻率應(yīng)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(biāo)外，長期毒性試驗應(yīng)根據(jù)受試物特點、文獻(xiàn)報道和同類藥物已知的臨床不良反應(yīng)（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(biāo)或進(jìn)行進(jìn)一步的研究。



 （三）一般藥理學(xué)試驗



 一般藥理學(xué)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(xì)胞毒類抗腫瘤藥物需在臨床試驗前完成一般藥理學(xué)試驗。



 （四）局部刺激性試驗



 細(xì)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(yīng)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(jìn)行，也可結(jié)合長期毒性試驗進(jìn)行。



 （五）遺傳毒性、生殖毒性和致癌性試驗



 由于細(xì)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(jìn)行臨床試驗，因此遺傳毒性試驗并不一定在臨床前完成。



 細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物的作用機(jī)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(jìn)行生殖毒性試驗。



 由于臨床用藥人群的預(yù)期生存期較短，細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物通常也不需要進(jìn)行致癌性試驗。



 （六）毒代動力學(xué)



 毒代動力學(xué)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(xué)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(xì)胞毒類抗腫瘤藥物應(yīng)在長期毒性試驗中進(jìn)行毒代動力學(xué)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(yù)測受試物的臨床有效性和安全性，判斷其能否進(jìn)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(xì)胞毒類抗腫瘤藥物應(yīng)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(xì)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(yīng)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(yīng)同時考慮到動物和人體之間生理、生化以及藥代動力學(xué)等方面的差異。



 （二）關(guān)于臨床試驗瘤種



 細(xì)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(yīng)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(yīng)癥篩選化合物、針對某一化合物篩選適應(yīng)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(jī)制、同類藥物的臨床適應(yīng)癥、非臨床有效性研究結(jié)果等進(jìn)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(xì)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(yīng)充分意識到藥物的開發(fā)風(fēng)險（尤其是有效性風(fēng)險）。并在充分認(rèn)識藥物適應(yīng)癥和自身特點的基礎(chǔ)上，遵循“以科學(xué)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(xì)胞毒類抗腫瘤藥物：本文中創(chuàng)新性細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物不包括已在國外進(jìn)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(biāo)。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(xué)參數(shù)進(jìn)行描述，反映動物局部或全身負(fù)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(dá)峰濃度（Cmax）。特殊情況下，其他參數(shù)可能更適用。



 七、參考文獻(xiàn)



 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