藥物致癌性試驗(yàn)
S1B增補(bǔ)文件
草案
2021年5月10日專家共識(shí)
征求意見中
ICH協(xié)調(diào)指導(dǎo)原則
藥物致癌性試驗(yàn)指導(dǎo)原則增補(bǔ)文件
ICH S1B (R1)
ICH共識(shí)指導(dǎo)原則
本文件是對(duì)S1指導(dǎo)原則的補(bǔ)充,應(yīng)與ICH S1A《藥物致癌性試驗(yàn)的必要性》、S1B《藥物致癌性試驗(yàn)》和S1C(R2)《藥物致癌性試驗(yàn)的劑量選擇》結(jié)合使用。
COP瓶
本文件涵蓋了所有在S1A中描述的建議進(jìn)行致癌性評(píng)估的小分子藥物。
本文件通過引入原S1B指導(dǎo)原則中未描述的新方法,擴(kuò)展了小分子藥物人體致癌性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的測(cè)試方案。這是一種提供了具體的證據(jù)權(quán)重(Weight of Evidence,簡(jiǎn)稱WoE)標(biāo)準(zhǔn)的綜合方法,該WoE標(biāo)準(zhǔn)可提示兩年大鼠致癌性試驗(yàn)是否能夠?yàn)槿梭w致癌性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更多有價(jià)值的信息。該文件還增加了基于血漿暴露量比值的方法來設(shè)置rasH2-Tg小鼠試驗(yàn)的高劑量1,與此同時(shí),S1C(R2)指導(dǎo)原則中關(guān)于高劑量選擇的其他推薦方法仍然適用。
該綜合方法的應(yīng)用將遵循3R原則(減少/優(yōu)化/替代)減少動(dòng)物的使用,并將資源集中到更加科學(xué)的、基于機(jī)制的致癌性評(píng)估上,同時(shí)促進(jìn)創(chuàng)新性小分子藥物的安全并合乎倫理的開發(fā)。
1 rasH2-Tg小鼠由Central Institute for Experimental Animals(簡(jiǎn)稱CIEA)的Tatsuji Nomura實(shí)驗(yàn)室研發(fā) (1). 該動(dòng)物模型在S1B指導(dǎo)原則中被稱為TgHras2轉(zhuǎn)基因小鼠。該動(dòng)物模型的官方名稱為CByB6F1-Tg(HRAS)2Jic,該小鼠是由C57BL/6JJic-Tg(HRAS)2Jic半合子雄性小鼠與BALB/cByJJic雌性小鼠交配獲得;同窩動(dòng)物是tg/wt基因型的rasH2-Tg轉(zhuǎn)基因小鼠和wt/wt基因型的rasH2-Wt 野生型小鼠。
在過去20年中,與rasH2-Tg小鼠相比,S1B中提到的其他短期模型并沒有得到廣泛的應(yīng)用,采用這些模型進(jìn)行的藥物開發(fā)經(jīng)驗(yàn)非常有限。因此,S1B指導(dǎo)原則中提到的其他短期致癌性模型不符合基于血漿暴露量比值的高劑量選擇標(biāo)準(zhǔn)。
使用rasH2-Tg小鼠的野生型同窩幼仔即rasH2-Wt小鼠進(jìn)行劑量范圍探索試驗(yàn)和生成暴露數(shù)據(jù)是合適的。
雖然S1B指導(dǎo)原則要求考慮藥物致癌性試驗(yàn)方法的靈活性,但一般情況下推薦進(jìn)行一項(xiàng)長(zhǎng)期的嚙齒類動(dòng)物研究。在實(shí)踐中通常是兩年大鼠致癌性試驗(yàn),伴隨第二種嚙齒類動(dòng)物即小鼠致癌性試驗(yàn)(兩年或短期研究)。自ICH S1B指導(dǎo)原則發(fā)布以來,隨著對(duì)腫瘤作用機(jī)制闡述的科學(xué)進(jìn)步,對(duì)嚙齒類動(dòng)物模型所具局限性的深入理解,以及通過對(duì)一些藥物數(shù)據(jù)庫(kù)的回顧性分析結(jié)果顯示,兩年大鼠致癌性試驗(yàn)在某些情況下可能不會(huì)對(duì)人體致癌性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更多有價(jià)值的信息。在這種情況下,對(duì)潛在致癌性風(fēng)險(xiǎn)的充分評(píng)估可通過對(duì)已有的藥理學(xué)、生物學(xué)和毒理學(xué)數(shù)據(jù)的全面評(píng)估實(shí)現(xiàn)(2-9)。
為確定這些回顧性分析得出的結(jié)論是否能夠在真實(shí)世界(即在獲得兩年大鼠致癌性試驗(yàn)結(jié)果之前)中得到驗(yàn)證,根據(jù)ICH S1(R1)RND《藥物嚙齒類動(dòng)物致癌性試驗(yàn)指導(dǎo)原則擬修訂稿-監(jiān)管通知文件》開展了一項(xiàng)獨(dú)立的國(guó)際性前瞻性研究。這項(xiàng)研究結(jié)論證實(shí):一種綜合的WoE方法可以用來充分評(píng)估某些藥物的人體致癌性的風(fēng)險(xiǎn),替代為期兩年的大鼠致癌性試驗(yàn)2。
此外, ICH S1C(R2)中兩年嚙齒類動(dòng)物致癌性試驗(yàn)高劑量選擇的暴露量比值終點(diǎn)法(動(dòng)物與人血漿的AUC比值)尚未被全球接受用于rasH2-Tg小鼠試驗(yàn)中。因此,應(yīng)用現(xiàn)有信息對(duì)rasH2-Tg小鼠試驗(yàn)的血漿暴露和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了綜合分析3。如第3節(jié)所述,分析結(jié)果表明,在該小鼠模型中,以超過50倍的暴露量比值作為高劑量選擇依據(jù)是沒有價(jià)值的。
2 將對(duì)前瞻性研究和結(jié)果進(jìn)行總結(jié);引用ICH網(wǎng)站有關(guān)RND和PEP的數(shù)據(jù)更新;以及指向以后的DRA文稿。這些新的引用將出現(xiàn)在第四階段版本中,并在此腳注中修訂。
3 該方法用于判定rasH2-Tg短期致癌性試驗(yàn)的高劑量選擇是否實(shí)現(xiàn)充分暴露,類似于之前介紹的兩年大鼠和小鼠試驗(yàn)(10,11),以及與Hisada S, Tsubota K等撰寫的“基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)對(duì)rasH2-Tg小鼠和兩年嚙齒類動(dòng)物模型的致瘤敏感性調(diào)查”(稿件準(zhǔn)備中)。初步總結(jié)如下:對(duì)開展6個(gè)月rasH2-Tg小鼠致癌性試驗(yàn)和兩年大鼠致癌性試驗(yàn)的50項(xiàng)藥物的結(jié)果進(jìn)行分析,其中15項(xiàng)還進(jìn)行了兩年小鼠試驗(yàn)。13個(gè)rasH2-Tg小鼠試驗(yàn)出現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果,其中6個(gè)遺傳毒性致癌物在AUC暴露量比值或基于體表面積的劑量折算比(嚙齒類:人)0.1~3倍間出現(xiàn)陽(yáng)性,另7個(gè)非遺傳毒性致癌物在1~50倍間出現(xiàn)陽(yáng)性,且3/7是在暴露量比值超過25倍出現(xiàn)陽(yáng)性。在13個(gè)開展了三種動(dòng)物模型試驗(yàn)的藥物中,rasH2-Tg小鼠比兩年大鼠或小鼠模型敏感性高20倍或低于10倍范圍內(nèi),而3/13個(gè)藥物在兩年大鼠試驗(yàn)中是陰性結(jié)果。8/37個(gè)藥物采用rasH2-Tg小鼠在暴露量比值超過50倍(60至>200倍)時(shí)仍是陰性結(jié)果。11個(gè)化合物在兩年大鼠試驗(yàn)中暴露量比值小于25倍情況下是陽(yáng)性結(jié)果,但是在rasH2-Tg試驗(yàn)中是陰性結(jié)果,其中,9/11是高劑量選擇在最大耐受劑量(MTD)且暴露量比值小于50倍,2/11個(gè)藥物暴露量比值超過50倍。11個(gè)藥物在大鼠體內(nèi)觀察到的致瘤性與人體的相關(guān)性一直受到質(zhì)疑。總之,當(dāng)rasH2-Tg小鼠耐受高劑量暴露時(shí),超過25倍似乎有一定價(jià)值,但總體證據(jù)表明超過50倍暴露就沒有意義了。(注:該段總結(jié)可能在Hisada等文章發(fā)表后被刪除)
在藥物開發(fā)過程中,申請(qǐng)人必須制定科學(xué)穩(wěn)健的致癌性評(píng)估策略,該策略應(yīng)同時(shí)考慮到關(guān)鍵的生物學(xué)、藥理學(xué)和毒理學(xué)信息。在2.1和2.2章節(jié)中介紹的綜合的WoE方法可能支持對(duì)受試物做出如下結(jié)論之一:
· 可能對(duì)人體具有致癌性,因此,將在該藥品的說明書中做相應(yīng)說明,兩年大鼠致癌性試驗(yàn)不會(huì)提供更多有價(jià)值的信息;
· 可能對(duì)人體不具有致癌性,因此,兩年大鼠致癌性試驗(yàn)不會(huì)提供更多有價(jià)值的信息(對(duì)大鼠可能也不具有致癌性,或?qū)Υ笫?/span>可能具有致癌性,但其致癌機(jī)制已被充分了解且已知與人體不相關(guān));
· 對(duì)人體的潛在致癌性尚不明確,兩年大鼠致癌性試驗(yàn)可能會(huì)對(duì)人體致癌性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更多有價(jià)值的信息。
當(dāng)WoE評(píng)估得出人體致癌性不明確的結(jié)論時(shí),采用S1B所介紹的策略仍是最合適的,即開展一項(xiàng)兩年大鼠致癌性試驗(yàn)和一項(xiàng)小鼠致癌性試驗(yàn)(短期或兩年研究)。
WoE方法是基于對(duì)所有可能與潛在致癌性相關(guān)的公開來源數(shù)據(jù)和常規(guī)藥物開發(fā)研究數(shù)據(jù)的綜合評(píng)估。考慮因素包括:
1) 基于藥物靶點(diǎn)生物學(xué)及原形化合物和人體主要活性代謝產(chǎn)物主要藥理學(xué)機(jī)制的提示潛在致癌性的數(shù)據(jù)。包括大鼠和人體的藥物靶點(diǎn)分布、從轉(zhuǎn)基因模型獲得的信息、人體基因相關(guān)性研究、癌基因數(shù)據(jù)庫(kù)和同類藥物的致癌性信息。
2) 提示脫靶風(fēng)險(xiǎn)。特別是致癌性風(fēng)險(xiǎn)(如:與核受體相結(jié)合)的原形化合物和主要代謝產(chǎn)物的次要藥理學(xué)篩查結(jié)果。
3) 受試物已完成的重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)(特別是大鼠長(zhǎng)期試驗(yàn))的組織病理學(xué)數(shù)據(jù)。包括原形藥物和主要代謝產(chǎn)物的暴露范圍評(píng)估4。
4) 激素紊亂的證據(jù)。包括對(duì)藥物靶點(diǎn)和代償性內(nèi)分泌反應(yīng)機(jī)制的認(rèn)知,重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中內(nèi)分泌和生殖器官的重量、大體和顯微鏡下改變數(shù)據(jù),以及生殖毒理試驗(yàn)的結(jié)果5。
5) 采用ICH S2(R1)《人用藥物遺傳毒性試驗(yàn)和結(jié)果分析指導(dǎo)原則》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的遺傳毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。可疑陽(yáng)性會(huì)增加潛在致癌性的不確定性。
6) 符合ICH S8《人用藥物免疫毒性研究》的免疫調(diào)節(jié)證據(jù)。通常認(rèn)為,標(biāo)準(zhǔn)的大鼠和小鼠致癌性試驗(yàn)對(duì)于識(shí)別這種特定的人體風(fēng)險(xiǎn)是不可靠的 (12,13)。
上述WoE因素可能足以得出結(jié)論,即兩年大鼠致癌性試驗(yàn)是否能為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估增加價(jià)值。然而,當(dāng)一個(gè)或多個(gè)WoE因素顯示不確定或提示有致癌性風(fēng)險(xiǎn)時(shí),申請(qǐng)人可開展研究來說明潛在風(fēng)險(xiǎn)與人體的相關(guān)性。可行的方法包括但不限于:
1) 追加的調(diào)查研究,或?qū)?/span>原先研究中已收集標(biāo)本的分析(如,特殊組織化學(xué)染色、分子生物標(biāo)志物、血清激素水平、免疫調(diào)節(jié)特征的進(jìn)一步分析、體外或體內(nèi)替代實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、新技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)等)。
2) 在治療劑量和暴露量下的,提示人體機(jī)制相關(guān)性的臨床數(shù)據(jù)(如:尿液藥物濃度和晶體形成證據(jù)、臨床血漿激素變化的靶向檢測(cè)、人體影像學(xué)數(shù)據(jù)等)。
4 識(shí)別兩年大鼠致癌性試驗(yàn)潛在致癌性需特別關(guān)注的大鼠長(zhǎng)期毒性試驗(yàn)的組織病理學(xué)結(jié)果包括:細(xì)胞肥大、細(xì)胞增生、持續(xù)性組織損傷和/或慢性炎癥、細(xì)胞病變、癌前病變和腫瘤。了解這些結(jié)果的可能的發(fā)病機(jī)制和/或說明其與人體的相關(guān)性是十分重要的。雖然已經(jīng)證明大鼠長(zhǎng)期毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于評(píng)估兩年大鼠致癌性試驗(yàn)的可能結(jié)果和價(jià)值的意義最大,但短期的大鼠試驗(yàn)有時(shí)也能提供有價(jià)值的組織病理學(xué)結(jié)論。
來自非嚙齒類動(dòng)物和小鼠的長(zhǎng)期毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)也可能有助于提供額外的背景信息,以說明大鼠研究結(jié)果與人體的相關(guān)性(例如,種屬特異性的機(jī)制差異),以及開展兩年大鼠致癌性試驗(yàn)是否能提供更多有價(jià)值的信息。
5 如果病理學(xué)檢查觀察到內(nèi)分泌和生殖組織的改變,包括萎縮、肥大、增生,或觀察到有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義和生物學(xué)意義的與受試物相關(guān)的內(nèi)分泌或生殖器官的重量改變,這類改變可認(rèn)為是激素功能紊亂的證據(jù),即使缺乏激素水平變化的記錄也是如此。這些發(fā)現(xiàn)可能暗示潛在的致癌性風(fēng)險(xiǎn),除非經(jīng)人體相關(guān)性的研究證實(shí)其不相關(guān)。
對(duì)上述WoE因素的綜合分析確定了標(biāo)準(zhǔn)兩年大鼠致癌性試驗(yàn)是否有助于人體致癌性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。盡管所有因素都可能有助于綜合分析,每個(gè)因素的相對(duì)重要性可能根據(jù)所評(píng)估的特定分子而有所不同。附錄1展示了基于ICH S1(R1)RND研究經(jīng)驗(yàn)的主要成果總結(jié)和案例,以說明如何將WoE因素整合在一起,以確定兩年大鼠致癌性試驗(yàn)的必要性。
來自ICH S1 RND研究的經(jīng)驗(yàn)表明,同類藥物中其他化合物已明確的特征大大有助于評(píng)估與藥理學(xué)靶點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的人體致癌性風(fēng)險(xiǎn)。然而,具有新藥物靶點(diǎn)的化合物(即首創(chuàng)藥物)也適合采用WoE綜合評(píng)估的方法。對(duì)于這類候選化合物,期望建立更高的證據(jù)標(biāo)準(zhǔn),以消除對(duì)靶點(diǎn)生物學(xué)方面的擔(dān)憂。附錄1提供了一個(gè)案例,即某個(gè)抑制新靶點(diǎn)的藥物,其WoE評(píng)估得出結(jié)論是兩年大鼠試驗(yàn)不會(huì)為人體致癌性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更多有價(jià)值的信息。
當(dāng)WoE法評(píng)估得出結(jié)論認(rèn)為進(jìn)行兩年大鼠致癌性試驗(yàn)不是必要的時(shí),申請(qǐng)人應(yīng)該向各擬申報(bào)上市地區(qū)的藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)(Drug Regulatory Agency,簡(jiǎn)稱DRA)尋求一致意見。而當(dāng)申請(qǐng)人決定根據(jù)ICH S1B進(jìn)行兩年大鼠致癌性試驗(yàn)時(shí),就不必去咨詢DRA是否同意,也不必書面說明其開展該研究的理由。
采用小鼠進(jìn)行的致癌性試驗(yàn),無(wú)論是兩年的還是ICH S1B中指定的短期轉(zhuǎn)基因模型,仍然是推薦的致癌性評(píng)估計(jì)劃的組成部分,即使是對(duì)那些經(jīng)WoE綜合評(píng)估表明兩年大鼠試驗(yàn)不會(huì)貢獻(xiàn)明顯價(jià)值的化合物6 。然而,在某些情況下,例如,當(dāng)WoE評(píng)估強(qiáng)烈表明對(duì)人體無(wú)致癌性風(fēng)險(xiǎn),且數(shù)據(jù)顯示在小鼠體內(nèi)只能達(dá)到低于治療劑量、無(wú)藥理學(xué)活性的暴露量時(shí),則可能不適合進(jìn)行任何小鼠致癌性試驗(yàn)。
針對(duì)大鼠的WoE方法不適用于豁免小鼠作為第二種嚙齒類動(dòng)物致癌性試驗(yàn)的動(dòng)物種屬,因?yàn)?/span>:(1) 一般不采用小鼠進(jìn)行6個(gè)月的長(zhǎng)期毒性研究,因此, WoE方法無(wú)法實(shí)施,也沒有數(shù)據(jù)庫(kù)來證實(shí)這種方法;(2) 小鼠致癌性試驗(yàn)結(jié)果往往與相應(yīng)的大鼠致癌性試驗(yàn)結(jié)果不同,所以無(wú)法直接外推;(3) 一項(xiàng)6個(gè)月的rasH2-Tg小鼠已經(jīng)被認(rèn)為是可接受的致癌性研究模型。
在歐盟(EU),當(dāng)WoE評(píng)估表明兩年大鼠致癌性試驗(yàn)不會(huì)提供更多有價(jià)值的信息時(shí),也不推薦采用小鼠進(jìn)行致癌性研究(無(wú)論是兩年試驗(yàn)還是短期試驗(yàn))。
實(shí)踐中,針對(duì)該小鼠模型,在缺乏劑量限制性毒性或ICH S1C(R2)中列出的其他劑量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不適用時(shí),采用血漿暴露量(AUC)比值作為高劑量選擇終點(diǎn)的方法尚未被全球接受。因此,對(duì)采用rasH2-Tg小鼠模型的50種化合物的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,得出的結(jié)論是超過50倍的血漿AUC暴露量比值(嚙齒類動(dòng)物 :人)對(duì)于支持致癌性評(píng)估是沒有價(jià)值的。因此,S1C(R2)中針對(duì)兩年嚙齒類動(dòng)物致癌性試驗(yàn)高劑量選擇的所有標(biāo)準(zhǔn),包括血漿AUC暴露量比值(除了rasH2-Tg小鼠研究要求50倍而非兩年常規(guī)嚙齒類動(dòng)物研究中的25倍外),均適用于rasH2-Tg小鼠致癌性試驗(yàn)。S1C(R2)中的其他方面也適用于rasH2-Tg小鼠。