1、抗菌药物临床试验设计 抗菌药物种类较多，抗菌谱不同抗菌药物种类较多，抗菌谱不同 同一种类不同品种特性不同同一种类不同品种特性不同 药物通过对细菌作用发挥疗效药物通过对细菌作用发挥疗效 临床疗效、细菌学疗效临床疗效、细菌学疗效 细菌耐药性细菌耐药性 不良反应类型多，程度不同不良反应类型多，程度不同药物药物感染部位浓度感染部位浓度对细菌对细菌MIC结果结果微生物学微生物学抗菌机制抗菌机制抗菌谱抗菌谱耐药性耐药性药代动力学药代动力学吸收、分布、吸收、分布、代谢、排泄代谢、排泄给药方案给药方案药效学药效学时间时间/浓度依赖型浓度依赖型杀菌剂杀菌剂/抑菌剂抑菌剂PAE抗菌时效抗菌时效临床疗效临床疗效细菌
2、清除细菌清除患者依从性患者依从性耐受性耐受性 细菌的清除和症状的痊愈细菌的清除和症状的痊愈 减少耐药菌的出现减少耐药菌的出现 减少、减轻不良反应减少、减轻不良反应对照对照 开放开放平行平行 交叉交叉双盲双盲 单盲单盲随机化随机化单中心单中心 多中心多中心阳性对照药阳性对照药 选择已在国内上市销售的药品。选择已在国内上市销售的药品。选同一家族中公认较好的品种选同一家族中公认较好的品种 选择特定的适应证和对这种适应证公认选择特定的适应证和对这种适应证公认有效的药物有效的药物 单盲法试验单盲法试验 Single Blind Trial Technique 双盲法试验双盲法试验 Double Blin
3、d Trial Technique 双盲、双模拟法试验双盲、双模拟法试验 Double-blind，Double-dummy Trial Technique双盲法和双盲双模拟法示意图双盲法和双盲双模拟法示意图双盲法双盲法双盲双模拟法双盲双模拟法A药药B药药A药药试验药试验药 1B药药对照药对照药 2A药安慰剂药安慰剂3B药安慰剂药安慰剂4服服A药组：药组：(A试验药，试验药，B安慰剂安慰剂 14)服服B药组：药组：(B试验药，试验药，A安慰剂安慰剂 23)临床诊断符合感染定义的临床诊断符合感染定义的患者患者具有明显的感染症状、体征和化验检查异常具有明显的感染症状、体征和化验检查异常确认有急性感
4、染的患者确认有急性感染的患者于试验前于试验前48小时内未接受有效抗生素治疗者小时内未接受有效抗生素治疗者需细菌学诊断证实，细菌阳性率达需细菌学诊断证实，细菌阳性率达80%过敏体质或对同类药物过敏者；青霉素皮过敏体质或对同类药物过敏者；青霉素皮试阴性试阴性致病菌对试验药及对照药耐药致病菌对试验药及对照药耐药其他：如喹诺酮类其他：如喹诺酮类病种病种 呼吸道、泌尿道呼吸道、泌尿道、皮肤软组织、腹腔感染、皮肤软组织、腹腔感染等等菌种：对试验药、对照药敏感的革兰阴性菌种：对试验药、对照药敏感的革兰阴性菌及阳性菌菌及阳性菌.2002年年12月月SFDA发布的药品注册管理办法规发布的药品注册管理办法规定：药
5、物临床研究的受试例数应当根据临床研究的目的定：药物临床研究的受试例数应当根据临床研究的目的，符合相关统计学的要求和本办法所规定的最低临床研，符合相关统计学的要求和本办法所规定的最低临床研究病例数要求。究病例数要求。最小病例数要求：最小病例数要求：I期临床试验期临床试验：20至至30例。例。II期临床试验期临床试验：100例。需进行盲法随机对照试验例。需进行盲法随机对照试验100对（即试验药与对照药各对（即试验药与对照药各100例）。例）。III期临床试验期临床试验：300例。可试验组与对照组各例。可试验组与对照组各100例（例（100对），另对），另200例试验药进行开放试验。例试验药进行开放
6、试验。IV期临床试验期临床试验：2000例，开放试验。例，开放试验。常规检查常规检查 其他检查其他检查细菌学检查：临床分离致病菌药敏细菌学检查：临床分离致病菌药敏试验。试验。全部菌株需保留至试验结束进行复全部菌株需保留至试验结束进行复核鉴定，并做核鉴定，并做MIC 测定。测定。临床疗效临床疗效 治愈率治愈率 有效率有效率细菌学疗效细菌学疗效 各种致病菌感染的有效率各种致病菌感染的有效率 细菌清除率细菌清除率按病原菌清除、部分清除、未消除、替换和再按病原菌清除、部分清除、未消除、替换和再感染五级评定。感染五级评定。细菌学疗效分析应包括细菌学疗效分析应包括 各种致病菌感染的有效率各种致病菌感染的有
7、效率 细菌清除率细菌清除率 纸片敏感试验结果纸片敏感试验结果 MIC测定测定 目的不明确目的不明确 入选标准设置不当或不全入选标准设置不当或不全 病例排除或剔除标准不全病例排除或剔除标准不全 诊断标准无依据诊断标准无依据 试验设计无统计人员参加试验设计无统计人员参加 各中心病例分配不均匀各中心病例分配不均匀 未考虑盲法未考虑盲法 对照药选择不当对照药选择不当 非随机非随机 给药剂量与推荐剂量不符给药剂量与推荐剂量不符 疗效判断标准无依据疗效判断标准无依据 缺乏客观疗效观察指标缺乏客观疗效观察指标 不良反应观察指标不全不良反应观察指标不全 研究流程不合理研究流程不合理 CRF设计不合理设计不合理
8、 抗生素抗生素 药代动力学药代动力学 药效学药效学 毒理学毒理学 细菌细菌 抗菌活性抗菌活性 耐药机制耐药机制 感染（人体）感染（人体）抗菌药物设计基础理论抗菌药物设计基础理论1.细菌敏感性（细菌敏感性（MIC/MBC）2.抗菌谱（抗菌机制）抗菌谱（抗菌机制）3.抗菌特征（杀菌抗菌特征（杀菌/抑菌）抑菌）4.抗生素后效应（抗生素后效应（PAE）MIC：体外培养基中孵育：体外培养基中孵育18-24小时后，能抑制小时后，能抑制细菌生长的最低抗生素浓度。细菌生长的最低抗生素浓度。MBC：体外培养基中孵育：体外培养基中孵育18-24小时后，能杀小时后，能杀灭灭99.9%细菌的最低抗生素浓度。细菌的最低
9、抗生素浓度。静态反映了病原菌对抗菌药物某一点的体外敏静态反映了病原菌对抗菌药物某一点的体外敏感性，不能反映体内动态变化。感性，不能反映体内动态变化。体外实验体外实验 影响因素多影响因素多 培养基种类培养基种类 pH 接种菌量接种菌量 菌种菌种杀菌曲线杀菌曲线Time(h)Optical density antibiotic杀菌剂与抑菌剂杀菌剂与抑菌剂 细菌短暂接触抗生素后，去除抗生细菌短暂接触抗生素后，去除抗生素细菌仍然受抑制的现象素细菌仍然受抑制的现象PAE 现象现象铜绿假单胞菌金黄色葡萄球菌PAE 现象决定于：现象决定于：细菌种类细菌种类 抗生素种类抗生素种类 药物浓度药物浓度 细菌暴露时
10、间细菌暴露时间革兰阳性菌革兰阳性菌 大部分抗生素均有大部分抗生素均有1-2小时小时革兰阴性菌革兰阴性菌氨基糖苷类、喹诺酮类常有氨基糖苷类、喹诺酮类常有 2小时小时 血峰浓度血峰浓度 Cmax(mg/L)达峰时间达峰时间 Tpeak(h)药时曲线下面积药时曲线下面积 AUC 清除率清除率CL(ml/min)肾清除率肾清除率 CLr(ml/min)消除半衰期消除半衰期 T1/2(h)表观分布容积表观分布容积 Vd(L)反映了药物体内过程的量反映了药物体内过程的量-时关系时关系 制定、调整给药剂量、给药间隔时间具制定、调整给药剂量、给药间隔时间具有重要意义有重要意义应根据应根据体外抗菌活性（体外抗菌
11、活性（MIC）药代动力学研究药代动力学研究毒理学研究毒理学研究耐受性试验结果耐受性试验结果单剂量耐受性试验单剂量耐受性试验u从初始最小剂量到最大剂量之间分成若干组（初从初始最小剂量到最大剂量之间分成若干组（初试剂量采用改良的试剂量采用改良的Blackwell方法计算），每组方法计算），每组6-8人，从最小剂量开始服药，逐渐递增以观察健人，从最小剂量开始服药，逐渐递增以观察健康人体对新药的耐受程度和耐受剂量。康人体对新药的耐受程度和耐受剂量。连续给药耐受性试验及药代动力学试验连续给药耐受性试验及药代动力学试验u受试者受试者8-12人，服用单一剂量（单次药代的中剂人，服用单一剂量（单次药代的中剂量
12、，推荐临床剂量），量，推荐临床剂量），7-10天，观察耐受程度、天，观察耐受程度、体内过程、多次给药的稳态浓度、有无蓄积。体内过程、多次给药的稳态浓度、有无蓄积。应根据：应根据：药物半衰期药物半衰期药物浓度超过药物浓度超过MIC或或MBC的时间的时间加上加上PAE的持续时间的持续时间耐受性试验耐受性试验目的：延长给药间隔、减少药物剂量目的：延长给药间隔、减少药物剂量 既不影响疗效，降低不良反应既不影响疗效，降低不良反应抗菌药物的疗效与其抗菌活性（抗菌药物的疗效与其抗菌活性（PD）和体内过程（和体内过程（PK）有关）有关PK/PD参数更准确的反映药物在体内参数更准确的反映药物在体内抗菌作用的时间
13、过程抗菌作用的时间过程据此原理的给药方案可达到更高的疗据此原理的给药方案可达到更高的疗效和清除病原菌的作用，可能防止细效和清除病原菌的作用，可能防止细菌耐药性的产生菌耐药性的产生TMIC：抗生素的血药浓度超过致病菌的：抗生素的血药浓度超过致病菌的MIC的时间的时间Cmax/MIC：血药浓度峰值与：血药浓度峰值与MIC比值比值AUC/MIC：血药浓度：血药浓度-时间曲线下面积时间曲线下面积抗生素抗生素PK/PDPK/PD参数参数T(h)Con.Cmax/MICAUC/MICMICTMICTime（h）LogCFUTobramycinCiprofloxacinTicarcillin 浓度依赖性抗菌
14、作用浓度依赖性抗菌作用 时间依赖性抗菌作用时间依赖性抗菌作用浓度依赖性抗菌作用浓度依赖性抗菌作用浓度依赖性抗生素（浓度依赖性抗生素（AUC/MICAUC/MIC）AUC/MICEffective rates 抗生素的抗菌作用与药物浓度关系不密切，而抗生素的抗菌作用与药物浓度关系不密切，而与抗生素浓度维持在细菌与抗生素浓度维持在细菌MIC之上有关。之上有关。临床用药目的：维持药物浓度在细菌临床用药目的：维持药物浓度在细菌MIC之上之上一定时间（一定时间（TMIC）。一般为）。一般为40%给药间歇以给药间歇以上。上。这类药物：这类药物：-内酰胺类、红霉素、克拉霉素、内酰胺类、红霉素、克拉霉素、可林
15、霉素、恶唑烷酮可林霉素、恶唑烷酮 TMIC(%)Bacterial eradication day 4-6 of therapy(%)204060801000204060801000PSSPPISP-PRSPH.influenzae-内酰胺类内酰胺类 半衰期超过半衰期超过2小时，能提供高于敏感菌的小时，能提供高于敏感菌的MIC的浓的浓度度12-24小时（如头孢替坦、头孢曲松）小时（如头孢替坦、头孢曲松）1-2小时之间，每日给药小时之间，每日给药2-3次才能使大部分剂量次才能使大部分剂量间隔内有抑菌浓度（如氨曲南、头孢唑啉、头孢间隔内有抑菌浓度（如氨曲南、头孢唑啉、头孢他定）他定）半衰期短的持续
16、静脉滴注疗效可能优于间歇多次半衰期短的持续静脉滴注疗效可能优于间歇多次给药给药 万古霉素万古霉素6小时，小时，15mg/kg剂量能使剂量能使TMIC达达12-24小时小时抗生素类别抗生素类别PK/PD参数参数药物药物时间依赖性时间依赖性（短（短PAE）TMIC青霉素类、头孢菌素类、氨曲南、碳青霉烯类、大环青霉素类、头孢菌素类、氨曲南、碳青霉烯类、大环内酯类、克林霉素、氟胞嘧啶内酯类、克林霉素、氟胞嘧啶时间依赖性时间依赖性（长（长PAE）AUC24/MIC链阳霉素、四环素、万古霉素、替考拉林、氟康唑、链阳霉素、四环素、万古霉素、替考拉林、氟康唑、阿奇霉素、恶唑烷酮类阿奇霉素、恶唑烷酮类浓度依赖性
17、浓度依赖性AUC24/MIC或或Cmax/MIC氨基糖苷类、氟喹诺酮类、氨基糖苷类、氟喹诺酮类、daptomycin、酮内酯、甲、酮内酯、甲硝唑、两性霉素硝唑、两性霉素B%TMIC=lnDose/(VdMIC)T 1/2/ln2 100/DI多数为浓度非依赖性抗生素。多数为浓度非依赖性抗生素。对革兰阳性菌对革兰阳性菌有有1-3小时小时 PAE，对革兰阴，对革兰阴性菌没有性菌没有PAE（除碳青霉烯类有最长（除碳青霉烯类有最长2小小时的时的PAE外）。外）。应使血药浓度超过应使血药浓度超过MIC的时间（的时间（TMIC）至少为至少为2次给药间期的次给药间期的40-50%。对常见细菌感染对常见细菌感
18、染TMIC期望值一般为碳青期望值一般为碳青霉烯类霉烯类20-25，青霉素类，青霉素类20-35，头孢，头孢菌素类菌素类35-55。当药物浓度低于当药物浓度低于MIC时，细菌很快恢复生时，细菌很快恢复生长。长。半衰期普遍较短，宜一日多次给药，以使半衰期普遍较短，宜一日多次给药，以使TMIC 尽可能长。尽可能长。持续静脉滴注疗效可能优于间歇多次给药持续静脉滴注疗效可能优于间歇多次给药，同时药品经济学更优，同时药品经济学更优.不良反应不一定与恒定血清或组织浓度有不良反应不一定与恒定血清或组织浓度有关关.个别细菌耐药个别细菌耐药xx耐药菌为主耐药菌为主抗生素暴露抗生素暴露 xxxxxxxxxx 水溶性
19、好水溶性好 肠道吸收差肠道吸收差 抑制细菌蛋白合成抗菌抑制细菌蛋白合成抗菌 血清蛋白结合率低血清蛋白结合率低 大多经肾排泄，剂量调整大多经肾排泄，剂量调整 耳肾毒性耳肾毒性 关于毒性反应：肾小管上皮细胞与内耳对氨基糖苷类的摄关于毒性反应：肾小管上皮细胞与内耳对氨基糖苷类的摄取在较低药物浓度时便可达到饱和，因此，较高血药浓度取在较低药物浓度时便可达到饱和，因此，较高血药浓度不一定导致副反应增加。肾毒性与药物在肾组织中的积聚不一定导致副反应增加。肾毒性与药物在肾组织中的积聚量成正比，每日给药量相同时，次给予较大剂量者其肾量成正比，每日给药量相同时，次给予较大剂量者其肾组织和内耳组织内药浓度较分次给
20、药者为低。组织和内耳组织内药浓度较分次给药者为低。体外实验发现，反复多次给药可使该摄入过程相关的酶活体外实验发现，反复多次给药可使该摄入过程相关的酶活性下降，革兰阴性需氧菌对药物再摄取减少，即产生所谓性下降，革兰阴性需氧菌对药物再摄取减少，即产生所谓适应性耐药。这个过程可逆。适应性耐药。这个过程可逆。氨基糖苷类适于每日一次给药氨基糖苷类适于每日一次给药治疗革兰阴性菌包括铜绿假单胞菌应使治疗革兰阴性菌包括铜绿假单胞菌应使AUC24/MIC 100125对革兰阳性菌，对革兰阳性菌，40即可即可预防治疗中产生选择耐药株则需预防治疗中产生选择耐药株则需100；Cmax/MIC8，每日给药次数不宜多。每
21、日给药次数不宜多。喹诺酮类研究中发现血药浓度在一定范围内喹诺酮类研究中发现血药浓度在一定范围内是容易选择出耐药突变株。细菌多次突变后其耐是容易选择出耐药突变株。细菌多次突变后其耐药性可逐步累积而成为高耐药株。药性可逐步累积而成为高耐药株。1.防突变浓度防突变浓度(mutant selection concentrateion）MPC：防止耐药突变株被选择性富集的最低：防止耐药突变株被选择性富集的最低药物浓度。接种菌量为药物浓度。接种菌量为1010CFU/ml的平板上进的平板上进行药敏试验，不出现菌落的浓度行药敏试验，不出现菌落的浓度2.突变选择窗（突变选择窗（mutant selection
22、window)MSW：MPC与与MIC之间的浓度范围。之间的浓度范围。MSWMSW示意图示意图T(h)Con.MPCMICMSW浓度在浓度在MPC与与MIC之间，耐药菌株才被选择性富之间，耐药菌株才被选择性富集。集。低于低于MIC，对整个菌群都无抑制作用，耐药菌株，对整个菌群都无抑制作用，耐药菌株不会选择性富集。不会选择性富集。高于高于MPC，细菌必须同时产生细菌必须同时产生2种以上的耐药突种以上的耐药突变才能生长，不会富集。变才能生长，不会富集。选择高于选择高于MIC的剂量时，药物浓度可能落在的剂量时，药物浓度可能落在MSW中，导致耐药突变株选择性富集。中，导致耐药突变株选择性富集。缩小缩小
23、MSW，缩短药物浓度在，缩短药物浓度在MSW中的时间中的时间 减少减少MPC和和MIC之间的差距。之间的差距。注意不良反应观察：肝损害、过敏反应、心脏毒注意不良反应观察：肝损害、过敏反应、心脏毒性、光毒性、神经毒性等。性、光毒性、神经毒性等。既达到良好的临床疗效，又避免耐药株的产生。既达到良好的临床疗效，又避免耐药株的产生。对胃酸更稳定，生物利用度高：罗红霉素对胃酸更稳定，生物利用度高：罗红霉素、克拉霉素、克拉霉素 半衰期长：阿奇霉素、地红霉素、罗红霉半衰期长：阿奇霉素、地红霉素、罗红霉素素 组织浓度高：阿奇霉素前列腺浓度为血清组织浓度高：阿奇霉素前列腺浓度为血清浓度浓度 10倍。倍。PAE长
24、，约长，约 4小时。小时。不良反应少。不良反应少。大环内酯类大环内酯类PK/PD特征特征AUC0-24/MICTMICCmax/MIC用药后时间用药后时间(H)肺泡巨噬细胞肺泡巨噬细胞/血浆血浆克拉霉素克拉霉素阿奇霉素阿奇霉素454312928465152371210411280724126514386大环内酯类抗生素为组织趋向性抗生素大环内酯类抗生素为组织趋向性抗生素大环内酯类（不包括阿奇霉素）应使血大环内酯类（不包括阿奇霉素）应使血药浓度持续高于药浓度持续高于MIC，或多次给药。，或多次给药。阿奇霉素应使阿奇霉素应使AUC24/MIC75。有较长的抗生素后效应有较长的抗生素后效应组织趋向性
25、组织趋向性可根据各品种的可根据各品种的t1/2，每日给药，每日给药12次。次。抗生素抗生素药效动力学特征药效动力学特征 剂量方案目标剂量方案目标体内效能相关体内效能相关参数参数氨基糖苷类氨基糖苷类喹诺酮类喹诺酮类甲硝唑甲硝唑浓度依赖性杀菌浓度依赖性杀菌+延延长的持续效应长的持续效应提高至最大浓度提高至最大浓度Cmax/MIC AUC24/MIC青霉素类青霉素类头孢菌素类头孢菌素类氨曲南氨曲南时间依赖性杀菌时间依赖性杀菌+短短或无持续效应或无持续效应提高至最长接触提高至最长接触时间时间TMIC/MBC碳青霉烯类碳青霉烯类万古霉素万古霉素氯林可霉素氯林可霉素大环内酯类大环内酯类时间依赖性杀菌时间依
26、赖性杀菌+延延长的持续效应长的持续效应提高至最长接触提高至最长接触时间时间 TMIC/MBC1.属于时间依赖性抗菌药物属于时间依赖性抗菌药物2.具有较长的具有较长的PAE3.600mg，每日两次给药方案可满足，每日两次给药方案可满足 AUC0-24/MIC在在100以上以上 应在应在II期临床试验之后，新药申报生产前完成。期临床试验之后，新药申报生产前完成。病例数：病例数：新药审批办法新药审批办法规定：试验组规定：试验组300例。例。单一适应证：随机对照单一适应证：随机对照100对，另对，另200例开放例开放试验试验 2种以上适应证：随机对照种以上适应证：随机对照200对，另有对，另有100例
27、例开放试验开放试验 对照试验的设计：原则上与对照试验的设计：原则上与II期盲法随机对照试期盲法随机对照试验相同，也可不设盲进行随机对照开放试验。验相同，也可不设盲进行随机对照开放试验。为新药上市后由申请人自主进行的应用研究阶段为新药上市后由申请人自主进行的应用研究阶段。目的：考察在广泛使用条件下的药物的疗效和不目的：考察在广泛使用条件下的药物的疗效和不良反应；评价在普通或者特殊人群中使用的利益良反应；评价在普通或者特殊人群中使用的利益与风险关系；改进药物剂量等。与风险关系；改进药物剂量等。开放试验，不要求设对照组，但根据需要可进行开放试验，不要求设对照组，但根据需要可进行小样本随机对照试验。小样本随机对照试验。病例数：病例数：2000例。例。虽为开放试验，有关病例入选标准、排除标准、虽为开放试验，有关病例入选标准、排除标准、疗效评价标准、不良反应评价标准等各项标准可疗效评价标准、不良反应评价标准等各项标准可参考参考II期临床试验的设计要求。期临床试验的设计要求。
