探索性新藥臨床試驗的回顧與展望

崔英子，謝雁鳴，楊海淼*，楊　薇

(1.長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，長春 130021;2.中國中醫(yī)科學(xué)院臨床基礎(chǔ)研究所博士后流動站，北京 100070)

?

·GCP平臺·

探索性新藥臨床試驗的回顧與展望

崔英子1,2，謝雁鳴1，楊海淼1*，楊薇1

(1.長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，長春 130021;2.中國中醫(yī)科學(xué)院臨床基礎(chǔ)研究所博士后流動站，北京 100070)

基于創(chuàng)新藥物研發(fā)成本-效益風險的控制訴求，除了一種以早期獲得人體PK/ADME 信息以及高效篩選先導(dǎo)化合物為目的藥物研發(fā)的新方法(也被稱為0期臨床試驗/探索性臨床試驗)，國內(nèi)外亦開展了一些利用0期臨床試驗方法的研究，為探討0期臨床試驗作為一種新的藥物研發(fā)技術(shù)在實際應(yīng)用的可行性提供了參考。

探索性臨床試驗；回顧；展望

基于醫(yī)生、患者對高效、安全的創(chuàng)新藥物熱切期盼，以及制藥企業(yè)對藥物研發(fā)成本-效益風險的控制的訴求?！霸绨l(fā)現(xiàn)、早淘汰”成為藥物研發(fā)的新趨勢，藥研人員不斷尋找新的方法來評估那些潛在的新藥，并不斷優(yōu)化現(xiàn)有的開發(fā)策略?；谏鲜鲂枨螅环N以早期獲得人體PK/ADME信息以及高效篩選先導(dǎo)化合物為目的研發(fā)新理念逐漸形成，由于其基本理念是在正式開展Ⅰ期臨床前，給予受試者遠低于預(yù)期臨床劑量的微劑量，進行先導(dǎo)化合物的篩選和生物標志物的評估，也被稱為0期臨床試驗/探索性臨床試驗。

1　概念

FDA在《探索性臨床試驗指導(dǎo)原則》明確了探索性臨床試驗(exploratory investigational new drug，eIND)的概念，即eIND研究是早于I期臨床試驗、非常有限的人體藥物暴露，且無治療和診斷意圖的研究，亦稱為“篩選研究”或“微劑量研究”，也被稱為“0期臨床試驗”。其特點在于“3 個有限”，即有限的受試人數(shù)、有限的劑量范圍、有限的研究周期[1]。

2　研究設(shè)計思路及適用范圍

2.1eIND研究方案比較eIND研究最初僅有一種方案設(shè)計，即EMA最初提出的微劑量試驗，經(jīng)過不斷的探索和實踐，ICH公布了5種eIND臨床研究設(shè)計方案。

2．1．1微劑量試驗微劑量試驗又可細分成2種不同的方案設(shè)計。第一種方案設(shè)計使用的較為普遍，是應(yīng)用不產(chǎn)生藥理作用的極低劑量的候選化合物，評估其在受試者體內(nèi)的藥代動力學(xué)(pharmaco kinetics,PK)或藥效動力學(xué)(pharmaco dynam-PD)參數(shù)。FDA指南定義的微劑量是指低于根據(jù)動物實驗數(shù)據(jù)獲得的候選藥物產(chǎn)生藥理學(xué)作用劑量的1/100的劑量，最大劑量≤100 μg。并規(guī)定蛋白制品的最大劑量≤30 nmol。ICH進一步明確微劑量的定義是單次給藥劑量，或是多次給藥劑量的總和。無論是起始劑量還是最大劑量，總劑量不能超過100 μg。第二種設(shè)計方案則是指可以給予受試者5種以內(nèi)的候選化合物，每種藥物最大劑量≤100 μg，每種藥物劑量小于理想藥理劑量的1/100，且5種藥物的總量≤500 μg(每種藥物之間要有超過實際或預(yù)期的半衰期的洗脫期)。這兩種方案設(shè)計均可以探索人體PK參數(shù)，研究候選藥物與靶點結(jié)合受體的結(jié)合效果以及應(yīng)用正電子發(fā)射型計算機斷層技術(shù)(positrom emission tomograghy,PET)研究給藥后組織的分布情況。而后一種方案可以使用更少的放射性標記物[2]。這兩種方案需要的臨床前數(shù)據(jù)測試要求較少，進行結(jié)構(gòu)活性評估后，一般不需要進行基因毒性試驗(抗癌藥物)[3]。

2．1．2單劑量試驗第三種方案為亞治療劑量或是達到預(yù)期治療劑量的單劑量研究。起始劑量需要建立在臨床前試驗中對高敏感物種的毒性測試以及藥理學(xué)有效劑量的預(yù)期之上。并且需要考慮地域問題和人體初始劑量的情況。最大劑量不能超過安全性暴露劑量的1/2。并且必須考慮臨床試驗前的毒性研究結(jié)果。

2．1．3多劑量試驗第四種方案則是應(yīng)用接近治療范圍的給藥劑量給藥14 d以內(nèi)，探索人體的PK及PK參數(shù)，且不以耐受性研究為目的。此外還給出了起始劑量和最大劑量的設(shè)計思路，最大給藥劑量不超過無可見有害作用水平的1/50，或達到1/2藥時曲線下面積/血藥濃度。并要求在臨床前試驗中選擇嚙齒類和非嚙齒類動物進行連續(xù)14 d的毒性研究。第五種方案也是應(yīng)用接近治療范圍的給藥劑量，給藥14 d以內(nèi)且不超過非嚙齒類動物實驗的給藥時間，探索人體的PK及PK參數(shù)，且不以耐受性研究為目的。對于臨床前實驗的要求劑量遞增試驗，并且檢測體質(zhì)量、生化學(xué)、血液學(xué)和組織病理學(xué)指標。結(jié)合現(xiàn)有研究結(jié)果，認為eIND研究適用范圍有以下幾點[4]：1)治療窗較寬，有助于起始劑量的篩選，增加探索性臨床試驗的安全性。2)作用靶點明確，在試驗中可以產(chǎn)生預(yù)期效果，尤其是在極低劑量和短時間暴露的情況下能夠產(chǎn)生預(yù)期的效果，得到理想的PK/PD數(shù)據(jù)。3)生物標記物明確，由于研究樣本數(shù)量小，具有確切的生物標記物，方可靶向觀測。因此一般認為只有在極低劑量給藥和治療劑量給藥條件下呈現(xiàn)線性特征，eIND才具有研究的意義和價值。尤其適合于一些沒有治療藥物或治療方案不合理的疾病，特別是罕見病的治療更具意義。目前eIND研究較多的應(yīng)用在腫瘤、艾滋病領(lǐng)域。

2.2優(yōu)勢和意義1)有限的人體暴露、有限的給藥劑量、有限的研究時間探索候選藥物的靶標特征，淘汰無效候選藥物，節(jié)省時間、經(jīng)費資源，集中應(yīng)用在更有優(yōu)勢的候選藥物上。2)提供了一種對于候選藥物進行選擇的途徑，選擇出最具潛力的先導(dǎo)化合物?？梢杂糜谀承┭邪l(fā)失敗的藥物的二次開發(fā)，開展藥物定位，增加藥物可利用性。3)盡早了解候選化合物在人體的代謝特征，確定其臨床前研究中觀察到的作用機制與人體研究中作用機制一致。對于非臨床安全性研究的動物選擇、提高動物實驗結(jié)果的預(yù)測價值[5]，應(yīng)提高臨床研究的安全性。4)應(yīng)用影像技術(shù)探索候選藥物的生物學(xué)分布特征。5)提早獲得的PK信息可有助于規(guī)劃Ⅰ期臨床研究的給藥劑量，減少Ⅰ期臨床研究用于選擇劑量及劑量范圍的受試者數(shù)量，也可以使Ⅱ期臨床研究的患者及早接觸到更安全有效的藥物并及早淘汰藥物特性差的藥物[6]。6)提早獲得的PD信息可有助于探討藥物的潛在效果，明確疾病相關(guān)治療靶點，提高研究成功的可能性，并進一步驗證其臨床前實驗數(shù)據(jù)得到的藥效作用機制。7)所需要的臨床前研究資料有限，縮短實驗室研究與臨床研究的轉(zhuǎn)化時間。

3　實施難點和局限性

目前而言，eIND研究多數(shù)集中在腫瘤、艾滋病、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等個別研究領(lǐng)域。鑒于其實施需要明確的生物標記物和生物靶點，因此使用范圍相對有限，需要研究方法的深入探索以擴大其使用范圍。

微劑量檢測需要一定的技術(shù)條件配備，這些技術(shù)方法在應(yīng)用時各有利弊。目前應(yīng)用的主要分析方法包括定量分析方法:加速器質(zhì)譜儀測定法(zccelerator mass spectrometry AMS)、高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀測定法(liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry，LC/MS/MS)和電感耦合等離子體光學(xué)發(fā)射光譜儀測定法(inductively coupled plasma-optic emission spectrometer，ICP-OES);半定量分析方法：正電子發(fā)射計算機斷層顯像儀(positron emission tomography，PET-CT)、免疫測定法(Immunoassays)和分子印跡(molecular imprinting polymer，IMP)。AMS檢測靈敏度最高，可以檢測到fg/ml水平的血藥濃度，但需要標記同位素限制了其廣泛開展[7]。

如果候選藥物的微劑量和臨床劑量的PK呈非線性，則eIND研究可能很難預(yù)測臨床劑量，其產(chǎn)生的陰性結(jié)果可能導(dǎo)致候選化合物的探索失敗，這種失敗反而會延緩研發(fā)速度，推遲藥物的上市時間，無形增加了研發(fā)負擔。由于eIND研究不以治療獲益為目的，因此對于此種研究的倫理學(xué)討論亦是爭論所在，并且可能會影響到受試者參與研究的動機[8]。

4　研究進展

eIND研究提出后，相關(guān)研究開展并不多。美國國家癌癥研究所于 2007 年首次開展了雅培制藥有限公司研制的抗腫瘤藥 ABT-888 的0期臨床試驗。從批準到研究完成并獲得了關(guān)鍵性的生物化學(xué)及人體藥動力學(xué)數(shù)據(jù)只用了 5 個月的時間。試驗完成后可直接進行與其他抗癌藥聯(lián)合使用的Ⅰ期試驗，為研究者至少節(jié)約了 1 年時間[5]。Tripep 公司在研制一種治療艾滋病的創(chuàng)新藥物進退兩難之際，選擇了微劑量研究，給予8名健康受試者口服或靜脈注射100 μg的藥物，評價該藥物的ADME。結(jié)果顯示該藥具有良好的生物利用度，大大降低了其后續(xù)研究的風險[9]。此后陸續(xù)有研究人員就不同的研究目的開展0期臨床試驗探索。CREAM研究是一項大型全面的微劑量研究，評估了華法林、ZK253、地西泮、咪達唑侖及紅霉素這5種臨床前資料難以預(yù)測PK參數(shù)的藥物，結(jié)果顯示其中3種藥物的微劑量PK結(jié)果很好的預(yù)測了治療劑量下藥物的PK參數(shù)。其中華法林和紅霉素沒有得到如期結(jié)果，考慮原因是紅霉素血藥濃度變異因素太多，華法林在治療劑量給藥時結(jié)合度已經(jīng)成飽和狀態(tài)[10]。LaPPIN等對18種藥物進行微劑量試驗與治療作用劑量下試驗比較，發(fā)現(xiàn)其中15種具有線性關(guān)系[11]。Chen等對兩種抗艾滋病藥物進行了線性藥動學(xué)研究。結(jié)果顯示，替諾福韋具有較好的藥動學(xué)特征，齊多夫定在微劑量給藥和正常劑量給藥下不具有線性特征[12]。此外還有很多研究人員就0期臨床試驗實施的技術(shù)手段進行了研究，例如放射性14C 標記的化合物可以用來在人體內(nèi)測定腸道對藥物的吸收[13]。高敏度液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS /MS)可以用來在人體內(nèi)測定微量化合物及有關(guān)的代謝物[14]。

國內(nèi)亦有團隊就0期臨床試驗開展了各種探索。鄭維義等在臨床前研究中發(fā)現(xiàn)了3個備選化合物生物等效性和藥效均優(yōu)于已上市的降壓藥，因此采用0期臨床試驗來進行化合物的優(yōu)選。并建立了定量檢測下限為5pg/ml LC-MS/MS方法，同時采用原化合物口服，穩(wěn)定性同位素13C的化合物靜脈注射計算絕對生物利用度。實驗結(jié)果顯示與上市藥物相比，三個備選化合物均有較好的生物利用度，其中一個化合物被選擇進行I期臨床試驗[15]。王進等選用已上市的抗腫瘤藥物甲磺酸伊馬替尼作為研究藥物開展了0期臨床試驗，研究結(jié)果顯示，伊馬替尼0期微劑量研究的藥代動力學(xué)參數(shù)能夠在一定程度上反映藥物的分布和消除特點，且微劑量研究中無任何臨床和實驗室不良事件發(fā)生，提示0期臨床試驗從保護受試者角度具有特別的意義[16]。

5　應(yīng)用展望

近年有研究對全國73家醫(yī)院近5年藥物臨床試驗情況進行了初步調(diào)查，結(jié)果顯示目前2 000個創(chuàng)新藥臨床試驗中，首次人體試驗僅占調(diào)查項目總數(shù)的13.9%[17]。提示目前我國創(chuàng)新藥物臨床試驗大部分是非首次人體試驗。這也與國內(nèi)長期以來的藥物研發(fā)思路有關(guān)，大多數(shù)制藥企業(yè)多是以仿制藥研發(fā)為主，缺少具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新藥。一方面是與制藥企業(yè)的研發(fā)能力有關(guān)，另一方面也與藥物研發(fā)的高風險使得對于藥物研發(fā)投入的缺失有關(guān)。

0期臨床研究試驗前僅需要有限的毒理研究，且給藥劑量極低，有限的受試者和有限的研究周期，以及較小的潛在臨床試驗風險使得新藥早期研發(fā)和篩選的成本能夠得到控制。由于其可以較早的獲得候選化合物對靶點的活性和毒性、人體 PK(藥代動力學(xué))數(shù)據(jù)，因此有利于更早地進行研發(fā)決策，以及預(yù)測后續(xù)臨床試驗的劑量等，對創(chuàng)新藥物的研發(fā)有很大的幫助。

基于“十二五”和“十三五”“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項的推動，2020年我國在新藥專項上的總投入將達到上千億人民幣。因此需要鼓勵更快更有效的研發(fā)新藥，使患者更早的獲益，不斷尋求新的思路和方法完善和發(fā)展快速篩選、降低成本、減少風險的創(chuàng)新藥物研發(fā)體系，促進更多的創(chuàng)新藥物上市。而0期臨床試驗不失為一項較好的手段，對于提升醫(yī)藥創(chuàng)新能力具有極大的推動作用。中醫(yī)藥在國內(nèi)應(yīng)用源遠流長，且國內(nèi)中藥資源豐富，中藥現(xiàn)代化與二次開發(fā)更是推動醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要命題。然而目前我國創(chuàng)新藥物臨床試驗主要以化學(xué)藥品為主，中藥占比不到10%，且以中藥6類(未在國內(nèi)上市的重要、天然藥物復(fù)方制劑)為主[17]。提示我們更需要大力加強中藥創(chuàng)新藥物研究。中藥在長期的臨床使用中已經(jīng)積累了相當多的經(jīng)驗，具有可操作性，可控性較高，因此可以考慮應(yīng)用亞臨床劑量或微劑量試驗來幫助確定中藥研發(fā)的方向性。特別是對重大疾病如腫瘤、艾滋病等進行藥物的早期篩選。

但是作為一種新的探索性研究方法，我國尚沒有適合國內(nèi)創(chuàng)新藥物研發(fā)的臨床試驗指導(dǎo)原則，也尚未出臺有關(guān)探索性臨床試驗研究的規(guī)范和法規(guī)。指導(dǎo)原則中一般要求使用相對成熟的技術(shù)、方法，能夠被業(yè)內(nèi)廣泛接受。但0期臨床試驗對于研究方案的設(shè)計、實施、測試儀器的靈敏度和精確性以及對結(jié)果確認的可靠方法學(xué)驗證均有較高的要求，這也是國內(nèi)開展0期臨床試驗的一個制約瓶頸。但任何新生事物都需要在具體的實踐中進行檢驗，相信隨著國內(nèi)對于創(chuàng)新藥物需求的不斷提升，藥物研發(fā)相關(guān)法律政策的出臺，以及研究人員對于0期臨床試驗方法學(xué)的不斷探索，0期臨床試驗定能在創(chuàng)新藥物的研發(fā)中發(fā)揮其重要的作用。

[1]趙燁,邵蓉.探索性臨床試驗相關(guān)概念及法規(guī)介紹 [J].上海醫(yī)藥,2014,35(17):75-77,87.

[2]邵蓉,趙燁.關(guān)于幾種探索性臨床試驗研究方案的對比與思考[J].中國新藥雜志,2013,22(23):23-26.

[3]Sugiyama yuichi.Effective use of microdosing and Positron Emission Tomography (PET) studies on new drug discovery and development.[J].Drug metabolism and pharmacokinetics,2009,24(2):9-127.

[4]Murgo anthony j Kummar-Shivaani,Rubinstein-Larry,Gutierrez-Martin,Collins-Jerry,Kinders-Robert,Parchment-Ralph-E,Ji-Jiuping,Steinberg-Seth-M,Yang-Sherry-X,Hollingshead-Melinda,Chen-Alice,Helman-Lee,Wiltrout-Robert,Tomaszewski-Joseph-E,Doroshow-James-H.Designing phase 0 cancer clinical trials.[J].Clinical cancer research :an official journal of the American Association for Cancer Research,2008,14(12):82-3675.

[5]王興河,鄭穎璠.零期試驗新藥研發(fā)的風向標[N/OL].健康報,2016-2-4.

[6]白毅.專家認為我國不存在0期臨床試驗的土壤[J].刊名缺失中國醫(yī)藥報,2015-05-16.

[7]王進,陳剛,張彤,王興河.創(chuàng)新藥物的零期臨床試驗[J].中國臨床藥理學(xué)與治療學(xué),2014,19(4):122-126.

[8]Hill t patrick.Phase 0 clinical trials:towards a more complete ethics critique.[J].Ecancermedicalscience,2012,6(4):248.

[9]黃靈芝.人體微劑量研究改善早期臨床試驗結(jié)果 [J].國外醫(yī)學(xué).藥學(xué)分冊,2005,6(6):65-66.

[10]黃河花,江驥,胡蓓.加速藥物研發(fā)新方式微劑量給藥研究 [J].中國新藥雜志,2009,18(1):18-22.

[11]Lappin graham Garner-R-Colin.The utility of microdosing over the past 5 years[J].Expert opinion on drug metabolism &toxicology,2008,4(12):506-1499.

[12]CHEN J.FLEXNER-C.,Louissaint-N.A.,Hendrix-C.W.,Fuchs-E.J.,Liberman-R.G.,Skipper-P.L.,Tannenbaum-S.R.Biphasic elimination of tenofovir diphosphate and nonlinear pharmacokinetics of zidovudine triphosphate in a microdosing study[J].Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes,2012,61(5):593-599.

[13]Kaplan nachum Garner-Colin,Hafkin-Barry.AFN-1252 in vitro absorption studies and pharmacokinetics following microdosing in healthy subjects.[J].European journal of pharmaceutical sciences :official journal of the European Federation for Pharmaceutical Sciences,2013,50(3):6-440.

[14]Cho doo-yeoun Bae-Soo-Hyeon,Shon-Ji-Hong,Bae-Soo-Kyung.High-sensitive LC-MS/MS method for the simultaneous determination of mirodenafil and its major metabolite,SK-3541,in human plasma:Application to microdose clinical trials of mirodenafil.[J].Journal of separation science,2013,3(2):1023-1024.

[15]鄭維義.零期臨床-eIND-藥代動力學(xué)研究新方法-挑戰(zhàn)和解決方案 [C]//北京晟勛炎國際會議服務(wù)中心,2011:151.

[16]王進,漆璐,陳剛,等.單次口服極低劑量甲磺酸伊馬替尼在中國男性健康受試者的零期臨床研究 [J].中國臨床藥理學(xué)雜志,2015,6(15):46-49.

[17]李見明.我國創(chuàng)新藥物臨床試驗現(xiàn)狀及風險管理評價體系研究 [D].長沙:中南大學(xué),2014.

Retrospect and prospect of exploratory new drug clinical trials

CUI Yingzi1,2,XIE Yanming1,YANG Haimiao1*,YANG Wei1

(1.The Affiliated Hospital to Changchun University of Chinese Medicine,Changchun 130021,China;2.Institute of Basic Research in Clinical Medicine,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100070,China;)

Based on innovative drug research cost-benefit risk control demands.Except an early human PK/ADME information and efficient new method for screening lead compounds for the purpose of drug development,also known as the 0 phase of clinical trial/exploratory clinical trials.At domestic and abroad has carried out some study conducted by 0 phase of clinical trial method,and to explore 0 phase of clinical trials as a new drug research and development technology in the reference for the feasibility of practical application.

exploratory clinical trials;retrospect;prospect

10.13463/j.cnki.cczyy.2016.05.059

“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項-中藥新藥臨床評價研究技術(shù)平臺建設(shè)(2012JX09303017-002);吉林省中醫(yī)藥重點研究室“中醫(yī)藥臨床評價重點研究室”。

崔英子(1981-)，女，博士,主治醫(yī)師,中國中醫(yī)科學(xué)院博士后流動站，主要從事藥物臨床試驗及臨床科研相關(guān)研究。

楊海淼,博士研究生導(dǎo)師，電話-(0431)86177876

R288

A

2095-6258(2016)05-1046-04

2016-03-07)