一、概述
肽是由至少 2 個氨基酸通過酰胺鍵相連形成的化合物。早期肽類藥物多為天然氨基酸構成,如人胰島素。隨著生物技術的發展,肽類藥物有了巨大的發展。近年通過結構修飾和改造獲得多種肽類藥物,為解決臨床需求提供了更多的選擇。本指導原則中肽類藥物主要指以肽類作為主要藥效學基團的多肽,包括純天然氨基酸的肽以及常規修飾氨基酸的肽、聚乙二醇修飾肽、脂肪鏈修飾肽等,而偶聯其他基團而產生藥理作用的藥物(如放射性核素偶聯藥物)不在本指導原則中討論。
不同結構的肽類藥物具有不同的特征,本指導原則基于肽類藥物的特征,闡述該類藥物臨床藥理學研究的技術要求。旨在為創新型肽類藥物的臨床藥理學研究提供指導和建議。本指導原則僅代表藥品監管部門當前的觀點和認識,隨著科學研究的進展,本指導原則中的相關內容將不斷完善與更新。應用本指導原則時,建議同時參考藥物臨床試驗質量管理規范(GCP)、國際人用藥品注冊技術協調會(ICH)和其他已發布的相關指導原則。
二、臨床藥理學特征
肽類藥物藥代動力學(pharmacokinetics, PK)特征較復雜,開展肽類藥物研究時應同時考慮肽分子的結構特征。如果該肽類藥物僅含天然氨基酸,體內吸收、分布、代謝、排泄特征較明確,一般不需開展研究對上述 PK 特征進行說明。如果該肽類藥物含有非天然氨基酸或有機連接基團,應予以關注。含有尚未批準的非天然氨基酸或有機連接基團的肽類藥物,需提供充分的數據,闡明其在體內的行為,以支持安全性評價。胃腸道環境會破壞肽類的結構,所以大多數肽類藥物的給藥途徑為注射給藥。隨著藥物遞送技術的發展,也會有經口吸入、口服給藥、經鼻腔、皮膚等給藥途徑。肽類藥物的分子大小介于小分子和蛋白質之間,這決定了其在體內的分布特性。肽類藥物在體內的分布形式主要包括擴散和對流,這兩種分布形式的相對貢獻取決于肽的大小和結構。
肽類通常由內肽酶代謝,通過外肽酶進一步降解為氨基酸。由于蛋白酶和肽酶遍布全身,大部分肽的降解速度迅速,在體內停留時間較短。肝臟代謝一般不在肽的消除中發揮重要作用。然而,某些肽類藥物的 PK 會受肝功能的影響,如通過肝藥酶代謝的,通過膽汁消除的,與血清白蛋白和脂類高度結合的肽類等。肽類還可經腎臟消除,包括腎小球濾過和腎小管上皮細胞的重吸收。肽類的分子量大小影響腎臟消除的速率。一些藥物通過修飾,如聚乙二醇化等,會改變體內代謝、排泄特征。有些肽類藥物可以與其受體結合,通過受體介導的攝取和隨后的細胞內代謝消除。由于受體數量有限,藥物結合和攝取可以在治療濃度下達到飽和,因此,常觀察到劑量依賴的非線性藥動學特征。肽類藥物的研究應遵循《創新藥臨床藥理學研究技術指導原則》的基本要求。
三、研究考慮因素
基于肽類藥物的特點,在開展臨床藥理學研究時應對一些特殊考慮因素予以關注。
(一)免疫原性研究
1. 免疫原性風險評估
大多數肽類藥物具有潛在的免疫原性,因此,通常應評估所有肽類藥物的免疫原性風險。肽類藥物的免疫原性風險評估與治療性蛋白相似,包括對藥物相關因素(如分子大小和結構)、工藝相關因素(如宿主細胞蛋白)、受試者相關因素(如生理疾病狀態)以及與研究設計和藥物應用相關因素(例如,給藥方案、給藥途徑以及伴隨用藥)的綜合考量。除非存在產品雜質或聚合物導致的免疫原性風險,一般而言,少于 8 個氨基酸的肽類藥物預期不具免疫原性。鼓勵申請人在研發計劃的早期階段對其產品的免疫原性風險進行評估,并通過獲得抗藥抗體(anti-drug antibody,ADA)的發生率、滴度、存續時間、中和能力數據,闡明免疫原性對 PK、藥效學(pharmacodynamics, PD)、有效性和安全性(如臨床免疫原性評估)可能產生的影響。
2. 臨床免疫原性評估及臨床影響分析
首先通過免疫原性風險評估提供基礎信息,再對肽類藥物進行多層級臨床免疫原性評估。對于具有多個結構域的肽類藥物,建議開發多種分析方法對不同結構域的免疫反應進行監測。對于與內源性蛋白質或肽具有序列同源性的肽類藥物,也可開發一種測定方法來監測肽類藥物和內源性物質的 ADA 的交叉反應性。建議申請人根據免疫原性風險和臨床關注問題進行分析方法的開發。
臨床免疫原性評估目的在于評估 ADAs 對肽類藥物的PK、PD、有效性和安全性的臨床影響。特別是應評估受試者之間(即 ADA 陽性和 ADA 陰性受試者之間)和受試者自身比較(即 ADA 陽性之前和 ADA 陽性之后)的情況。對于ADA 檢測呈陽性的所有個體受試者,建議進一步評估抗體滴度和中和抗體(neutralizing antibodies, NAb)對肽類藥物的PK、PD、有效性和安全性的影響。具體可參考《藥物免疫原性研究技術指導原則》。
(二)特殊人群研究
本指南中的特殊人群主要包括了與病理因素相關的特殊人群(如肝功能不全、腎功能不全等),以及生理因素相關的特殊人群(如老年人、兒科人群、孕婦、哺乳期婦女、肥胖人群等)。建議結合藥物作用機制、適應癥、內在因素的差異等方面,考慮是否需在特殊人群中開展PK研究。
1. 肝功能不全人群
肽類通常由內肽酶代謝,內肽酶在體內分布廣泛,一般不限于代謝消除相關的器官,因此,通常肝臟代謝很少在肽類藥物的清除中發揮重要作用。但在某些情況下,肝功能損傷會顯著影響某些肽類藥物的 PK,如通過肝藥酶代謝(≥20%),或原形或活性代謝產物從膽汁消除(≥20%),或與脂類基團結合的肽類藥物可與血清白蛋白和脂類高度結合(清除率可能受到血清白蛋白和脂類水平的影響),此時應評估肝功能損傷對 PK 的影響。此外,通過某些結構修飾獲得的肽類藥物可能使其更易于被肝藥酶大量代謝,應評估肝功能損傷對 PK 的影響。當肽類藥物以肝臟為靶器官時,由于肝功能的變化可導致 PD 變化。因此在適當可行的情況下,應包括對 PD 的評價。存在靶點介導的藥物處置(target mediated drug disposition,TMDD)的肽類藥物,由于肝功能不全患者靶點表達的變化,可能會改變此類藥物的 PK 和 PD。在適當可行的情況下,應考慮進行 PK 和 PD 的評估。肝功能不全人群研究可參考《肝功能損害患者的藥代動力學研究技術指導原則》等相關指導原則。
2. 腎功能不全人群
肽類藥物根據分子量的大小在腎臟中可通過兩種形式消除,分子量較大的肽類藥物經腎小球濾過后通過內吞作用和溶酶體降解,水解成分子量更小的肽和氨基酸;分子量較小的肽類藥物經腎小球濾過后被近端小管刷狀緣膜上的外肽酶水解為氨基酸,然后重吸收進入體循環或降解為分子量更小的肽并轉運至近端小管上皮細胞內水解。分子量越小受腎臟功能影響越顯著,肽類藥物通??山浤I臟消除,建議對肽類藥物進行研究,以評估腎功能損傷對PK 的影響。腎功能不全人群研究可參考《腎功能不全患者藥代動力學研究技術指導原則(試行)》等相關指導原則。
3. 其他人群
由于老年人、兒科人群、孕婦、哺乳期婦女、肥胖人群等特殊人群的生理學功能可能與常規人群存在一定差異,所以可能在 PK 方面存在差異,進而影響到肽類藥物的臨床有效性和安全性。如有必要,應考慮開展特殊人群的 PK 研究,以支持臨床劑量調整。
(三)藥物相互作用研究
1. PK相互作用
1.1 作為 CYP 酶和轉運體底物的肽類藥物通常情況下,肽類藥物主要通過蛋白水解酶或肽酶代謝(如內肽酶、氨基肽酶和羧肽酶),或經化學修飾防止降解,而不被細胞色素 P450(CYP450)酶代謝。因此,肽類藥物的處置預計不會受到 CYP450 酶抑制劑或誘導劑的影響。同樣,外排轉運體(如 P-gp 和 BCRP)或肝臟攝取轉運體(如OATP1B1 和 OATP1B3)或腎臟攝取轉運體(如 OAT1、OAT3、OCT2、MATE1 和 MATE2/K)的調節,通常對肽類藥物的PK 不具有顯著影響。某些情況下,肽類藥物是某些肽轉運體或氨基酸轉運體的底物時,可能會受到藥物相互作用的影響。然而,肽類藥物的結構修飾,可能使其易受 CYP450 酶介導的代謝和轉運體介導的處置。當肝臟代謝和/或膽汁消除的藥物清除率≥總清除率的 25%,和/或藥物的靶器官是肝臟時,建議提供與 CYP450 酶和轉運體相關的體外研究結果。
此外,腎主動分泌清除率≥藥物總清除率 25%的藥物和/或具有腎毒性的藥物,可能也需要提供其是否為腎臟轉運體底物的體外評估結果。建議在研發早期提供研究計劃及其合理性分析,以評估肽類藥物是否為 CYP450 酶和藥物轉運體的底物。
1.2 作為 CYP450 酶和轉運體的抑制劑和誘導劑的肽類藥物一般而言,肽類藥物預計不會對 CYP450 酶和藥物轉運體產生顯著影響。但是肽類藥物的結構修飾可能導致對CYP450 酶和藥物轉運體的調節。此外,還存在肽類間接影響 CYP450 酶或轉運體的情況。例如,生長抑素類似物(例如蘭瑞肽和奧曲肽),通過調節 CYP 酶的表達間接減少(或可能減少)聯合用藥藥物的清除率。
1.3 其他機制
某些肽類藥物因其作用機制可能會改變伴隨藥物的 PK。例如,胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1, GLP-1)受體激動劑(如艾塞那肽和利拉魯肽等)可延遲伴隨使用口服藥物的胃排空。因此,肽類藥物的作用機制可能影響伴隨用藥的 PK 時,建議將肽類藥物作為促變藥進行評估。口服途徑給藥的肽類藥物在與調節或改變胃酸的相關藥物合用時,胃酸的變化可能會改變胃 pH 值、胃蛋白酶的活性,進而影響到肽類藥物的穩定性和 PK 特征,建議將肽類藥物作為受變藥進行評估。
2. PD相互作用
當一種藥物的藥理作用被另一種藥物的藥理作用改變時,肽類藥物可能會表現出與聯合用藥的 PD 相互作用,例如,抗利尿激素與兒茶酚胺類聯合使用可導致平均動脈壓和其它血液動力學參數的累加效應。鼓勵申請人探索開展 PD的藥物相互作用評估。
3. 常用臨床治療聯合用藥的相互作用
對于某種疾病在臨床治療中經常存在與 1 種及以上藥物聯合用藥的情況,建議結合臨床治療實踐,評估肽類藥物和其聯合用藥的藥物相互作用的影響。對肽類藥物的藥物相互作用評估,建議參考《藥物相互作用研究技術指導原則(試行)》和《ICH-M12:藥物相互作用研究》等相關要求。
(四)人體物質平衡研究
由天然氨基酸組成的肽類藥物在體內降解為氨基酸后參與體內氨基酸循環,通常不需要進行人體物質平衡研究。一些特殊情況下,例如含有新的非天然氨基酸或有機連接基團的肽類藥物,由于可能存在未知的氨基酸代謝途徑或因未知的代謝產物帶來的安全性風險,建議進行人體物質平衡研究表征其代謝和排泄特征。人體物質平衡研究可參考《放射性標記人體物質平衡研究技術指導原則》等相關指導原則。
(五)QT研究
僅由天然氨基酸組成的肽類直接與離子通道產生相互作用的可能性較低,通常不需要開展 QT 研究,但如果基于機制考慮或臨床/非臨床研究的數據表明肽類藥物存在致心律失常的風險時,則建議進行 QT 研究。開展臨床 QT 評估的時間計劃和程度取決于肽類藥物的整體風險/獲益概況。QT 研究可參考《ICH-E14:非抗心律失常藥物 QT/QTc 間期延長及致心律失常潛力的臨床評價》、《ICH-E14/S7B:QT/QTc 間期延長及潛在致心律失常作用的臨床和非臨床評價問答》等。
四、其他考慮
由于肽類藥物的特殊性,其臨床藥理學的研究思路需同時考慮小分子化學藥和生物制品研究特點。根據《創新藥臨床藥理學研究技術指導原則》,如果未開展某項臨床藥理學研究,需在申報資料中充分闡述科學合理性和原因,同時在起草的說明書中撰寫相關結果或其科學考慮等。鼓勵申請人結合產品特征盡早制訂研究計劃,必要時可與監管機構討論。
(一)多區域研究的考慮
在不同區域開展的肽類藥物臨床研究,需根據《ICH-E5:接受國外臨床資料的種族影響因素》評估不同區域人群的內在和外在因素影響的差異。天然氨基酸肽類,一般通過內肽酶和外肽酶代謝,代謝和消除過程在不同區域人群間無顯著差異。而某些肽類藥物,經過結構修飾,可能在不同區域人群中存在暴露差異,如發現差異,需闡明該差異對臨床有效性和安全性的影響。同時,需關注不同區域人群間的靶點表達及分布的差異。如涉及到多區域研究,可參考《ICH-E17:多區域臨床試驗計劃與設計的一般原則指導原則》相關要求。
(二)給藥途徑
由于胃腸道蛋白酶和肽酶的降解作用,傳統肽類藥物多采用注射給藥方式,但是隨著制劑技術和藥物遞送系統技術的發展,還出現了口服、頰膜、鼻腔、肺內和經皮給藥等給藥方式,此時應關注給藥途徑和/或給藥部位對肽類藥物 PK和/或 PD 的影響。對于口服途徑或存在口服吸收的肽類藥物,食物影響可能是重要影響因素,建議進行相應評估,具體內容可參考《新藥研發過程中食物影響研究技術指導原則》要求。
(三)生物分析方法
肽類藥物常用的生物樣品分析方法主要有配體結合分析法(ligand binding assays, LBA)和液相色譜-串聯質譜法(LC-MS/MS)等。建議根據肽類藥物特征,開發合適的分析方法,相關的方法學驗證應遵循《ICH-M10:生物分析方法驗證及樣品分析》基本要求。
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來源:CDE