1、进修生培训药代动力学2第一部分第一部分药代动力学药代动力学(PK)(PK)基本概念基本概念3What the drug does to the body?What the body does to the drug?PharmacodynamicsPharmacokineticsAbsorption Distribution Metabolism Excretion 吸收吸收 分布分布 代谢代谢 排泄排泄同步进行同步进行对对PKPK和和PDPD的认识和定义的认识和定义4药物药物PKPK和和PDPD研究的意义研究的意义不同剂型对药物吸收的影响不同剂型对药物吸收的影响不同人种（或人群）对药物代谢的
2、影响不同人种（或人群）对药物代谢的影响不同人群对药物排泄的影响不同人群对药物排泄的影响药物体内浓度与药效、毒副反应的关系药物体内浓度与药效、毒副反应的关系指导临床合理用药指导临床合理用药指导药物开发指导药物开发指导后期临床试验指导后期临床试验5Why do I need to know PK&PD?nOptimize drug therapy to obtain a predictable response!Drug of choiceFor how longHow muchHow oftenFrom SwitzerlandFirst physician using chemicals to
3、treat disease6药物体内过程药物体内过程Renal elimination Billary elimination7n定义：药物从给药部位进入血液循环的过程。常用吸收速定义：药物从给药部位进入血液循环的过程。常用吸收速度（度（Tmax）和吸收程度（）和吸收程度（Bioavailability）描述。）描述。n吸收部位：消化道、呼吸道、舌下、直肠、皮肤、眼部吸收部位：消化道、呼吸道、舌下、直肠、皮肤、眼部n影响因素：药物和剂型、胃肠排空、食物、首过效应、疾影响因素：药物和剂型、胃肠排空、食物、首过效应、疾病状态、药物相互作用、种属差异、年龄、遗传因素等病状态、药物相互作用、种属差异、
4、年龄、遗传因素等n首过效应（首过效应（First Pass Effect）：口服给药，药物在到达）：口服给药，药物在到达体循环之前，经肠道、肠壁和肝脏的代谢分解，使进入体体循环之前，经肠道、肠壁和肝脏的代谢分解，使进入体内的相对药量降低内的相对药量降低 生物利用度低，个体差异大，疗生物利用度低，个体差异大，疗效不佳效不佳 改变给药途径（如硝酸甘油，口服改舌下）改变给药途径（如硝酸甘油，口服改舌下）药物吸收药物吸收8改良的Blackwell法：考虑安全性2种敏感动物急毒试验LD50的1/600总清除率(Total body clearance,CL)：单位时间内有多少毫升血中的药物被清除，L/h
5、或L/h/kg表示清除率是设计长期给药方案时的最重要药代动力学参数。Vd的大小取决于其脂溶性、膜通透性、组织分配系数及药物与血浆蛋白等生物物质的结合率等因素。中国人CYP2D6*10 高频率导致出现强代谢者(EM)和弱代谢者(PM)主要PK参数AUC、Cmax、Tmax改良的Fibonacci法：一般用于可接受一定毒性的药物（抗肿瘤药）Pharmacodynamics已有国家药品标准的原料药或者制剂猴子有淋巴结肿大，但未表现出人出现的毒性炎症反应定义：药物经过生物体内酶促反应，发生化学结构变化，成为其代谢产物，也称为生物转化多药耐药蛋白MDR/1986反映消除器官的功能（肝、肾）黄素单加氧酶（
6、FMO）药品注册管理办法(2007.药物的理想的药代动力学特性最大推荐起始剂量(MRSD)的确定FDA规定：当药物有效浓度范围窄，或大部分(20%)经肝脏代谢清除，需在肝功能不全患者进行PK研究药物的分布药物的分布r定义：药物由血液运送到机体各组织的过程定义：药物由血液运送到机体各组织的过程r影响因素：影响因素：组织血流量：首先分布于血流速率快的组织，然后分布到肌组织血流量：首先分布于血流速率快的组织，然后分布到肌肉、皮肤或脂肪等血流速率慢的组织肉、皮肤或脂肪等血流速率慢的组织药物的组织亲和力药物的组织亲和力生理屏障：脂溶性化合物易通过生理屏障：脂溶性化合物易通过血浆蛋白结合：游离型血浆蛋白结
7、合：游离型有活性、在体内组织自由分布有活性、在体内组织自由分布结合型（药物贮库）结合型（药物贮库）维持药物作用时间长短维持药物作用时间长短酸性药物酸性药物白蛋白白蛋白碱性药物碱性药物1-糖蛋白糖蛋白9药物的代谢（生物转化）药物的代谢（生物转化）r定义：药物经过生物体内酶促反应，发生化学结构变化，成为定义：药物经过生物体内酶促反应，发生化学结构变化，成为其代谢产物，也称为生物转化其代谢产物，也称为生物转化r生物学意义生物学意义代谢物活性代谢物活性/毒性降低：维拉帕米的毒性降低：维拉帕米的N-N-去甲基代谢物的活性仅为母去甲基代谢物的活性仅为母药的药的20%20%形成活性代谢物：氯雷他定组胺活性形
8、成活性代谢物：氯雷他定组胺活性 代谢物去羧乙氧基氯雷他定代谢物去羧乙氧基氯雷他定形成毒性代谢物：形成毒性代谢物：前药（前药（ProdrugProdrug）代谢激活：依那普利、辛伐他汀、洛伐他汀等）代谢激活：依那普利、辛伐他汀、洛伐他汀等对乙酰对乙酰氨基酚氨基酚羟化酶羟化酶N-乙酰苯乙酰苯醌亚胺醌亚胺GSH硫醚氨酸硫醚氨酸尿排出尿排出GSH耗竭耗竭细胞大分子细胞大分子共价结合共价结合酶系统功能紊乱酶系统功能紊乱10内、外源物体内生物转化途径内、外源物体内生物转化途径116名接受药物注射的志愿者,注射后90分钟内都出现严重的全身炎症反应,在输注药物1216小时内病情加重,出现多器官功能衰竭和弥散性
9、血管内凝血。omeprazole(mg/lL)吸收 分布 代谢 排泄NOAEL方法（No Observed Adverse Effect Level）：未见明显毒性反应剂量（0.定义：药物由血液运送到机体各组织的过程食蟹猴NOAEL=50mg/kg确定几个剂量水平（如5个水平）临床确定给药次数和间隔的依据some women are ultra-rapid metabolizers of codeine.意义：反映药物自体内的消除（生物转化和排泄）的速度在动物NOAEL基础上换算成人体等效剂量（Human Equivalent Dose，HED）：HED mg/kg=1/factor*NOAE
10、L mg/kg（体表面积）化学药品注册分类（6大类）Dollery法：考虑有效性经多个药物代谢酶催化的氧化代谢改良Fibonacci法（抗肿瘤药推荐）不同剂型对药物吸收的影响肝药物酶系统发育不完全 药物解毒能力低 半衰期延长，易中毒一般而言，健康受试者更有效，可以减少各种混杂因素物料平衡：明确给药剂量的代谢转归试验方案依从性良好，无剂量错误例如：下一个剂量水平预测的AUC和Cmax超过NOAEL毒代动力学限制最小CYP/P-gP的抑制/诱导作用（最小的DDI）常见的代谢酶常见的代谢酶I相代谢酶相代谢酶II相代谢酶相代谢酶细胞色素细胞色素P450酶酶葡萄糖醛酸转移酶葡萄糖醛酸转移酶环氧化物水合酶
11、环氧化物水合酶谷胱甘肽转移酶谷胱甘肽转移酶水解酶水解酶硫酸转移酶硫酸转移酶黄素单加氧酶黄素单加氧酶（FMO）乙酰转移酶（乙酰转移酶（NAT）醇脱氢酶醇脱氢酶甲基转移酶甲基转移酶(MT)醛脱氢酶醛脱氢酶12药物的排泄药物的排泄r定义：药物由体内排出体外的过程定义：药物由体内排出体外的过程r途径途径肾排泄：肾排泄：肾小球的滤过（肾小球的滤过（glomerular filtration）、肾小管主动）、肾小管主动分泌（分泌（active secretion）、肾小管重吸收（）、肾小管重吸收（reabsorption）胆汁排泄：胆汁排泄：各种外排转运蛋白，各种外排转运蛋白，P-gp、MRP，BCRP肠
12、肝循环：药物经胆汁排泄至十二指肠后被重新吸收，药肠肝循环：药物经胆汁排泄至十二指肠后被重新吸收，药-时时曲线双峰曲线双峰药物体内停留时间延长药物体内停留时间延长粪排泄：对口服药物而言，主要来源于未吸收部分、由胆汁排粪排泄：对口服药物而言，主要来源于未吸收部分、由胆汁排入肠以及药物自肠排泄入肠以及药物自肠排泄肺排泄：气体或挥发性药物肺排泄：气体或挥发性药物其他途径：乳汁、唾液、泪液、皮肤、毛发其他途径：乳汁、唾液、泪液、皮肤、毛发互相代偿13第二部分第二部分药代动力学参数及意义药代动力学参数及意义14主要主要PKPK参数参数AUCAUC、CmaxCmax、TmaxTmax15主要主要PK参数参数
13、半衰期半衰期T1/2n半衰期半衰期(Half Life,T1/2)：药物在体内消除半量所需的时间。：药物在体内消除半量所需的时间。T1/2=0.693/Keln意义：反映药物自体内的消除（生物转化和排泄）的速度意义：反映药物自体内的消除（生物转化和排泄）的速度 反映消除器官的功能（肝、肾）反映消除器官的功能（肝、肾）临床确定给药次数和间隔的依据临床确定给药次数和间隔的依据nPK研究取血时间：研究取血时间：3-5个个T1/2，清洗期：，清洗期：7个半衰期以上个半衰期以上T1/2停药后体内残留量停药后体内残留量150%312.5%53.125%70.78%16主要主要PK参数参数表观分布容积表观分
14、布容积Vdn表观分布容积（表观分布容积（Apparent Volume of Distribution，Vd）：假定）：假定药物在体内均匀分布，其浓度与血浆中相同时所占有的体积，反映药物在体内均匀分布，其浓度与血浆中相同时所占有的体积，反映药物分布的广泛程度和与组织的结合程度，常用药物分布的广泛程度和与组织的结合程度，常用L或或L/kg表示。其表示。其本身不代表真实的容积，因此无直接的生理学意义。本身不代表真实的容积，因此无直接的生理学意义。Vd的大小取决的大小取决于其脂溶性、膜通透性、组织分配系数及药物与血浆蛋白等生物物于其脂溶性、膜通透性、组织分配系数及药物与血浆蛋白等生物物质的结合率等因
15、素。质的结合率等因素。Vd=Dose/（AUC*Kel）17主要主要PK参数参数总清除率总清除率CLn总清除率总清除率(Total body clearance,CL)：单位时间内有多少毫升血中：单位时间内有多少毫升血中的药物被清除，的药物被清除，L/h或或L/h/kg表示表示 CLtotal=CLrenalCLliverClothersn清除率是设计长期给药方案时的最重要药代动力学参数。临床通常清除率是设计长期给药方案时的最重要药代动力学参数。临床通常要求稳态血药浓度维持在已知的有效治疗浓度范围。药物的清除和要求稳态血药浓度维持在已知的有效治疗浓度范围。药物的清除和给药速度相等时，稳态浓度就
16、可达到。给药速度相等时，稳态浓度就可达到。给药速度给药速度(R F)=CL Css18主要主要PK参数参数生物利用度生物利用度定义：药物以活性形式进入血液循环的速度和相对量，反映定义：药物以活性形式进入血液循环的速度和相对量，反映药物吸收程度的多少。药物吸收程度的多少。19主要主要PK参数参数绝对生物利用度绝对生物利用度n绝对生物利用度：同一给药剂量绝对生物利用度：同一给药剂量下，比较血管外给药和静脉给药的下，比较血管外给药和静脉给药的吸收差异吸收差异 F=AUCext/AUCiv 时时 间间血浆药物浓度血浆药物浓度(mg/L)口口 服服静脉注射静脉注射20主要主要PK参数参数相对对生物利用度
17、相对对生物利用度n相对生物利用度：比较同一药物两种制剂的吸收差异，相对生物利用度：比较同一药物两种制剂的吸收差异，常用来衡量仿制药质量水平的指标常用来衡量仿制药质量水平的指标 F=AUCT/AUCR21主要主要PK参数参数稳态血药浓度稳态血药浓度Cssn稳态血药浓度稳态血药浓度(Steady State,Css)：在恒定给药间隔重复给药时，：在恒定给药间隔重复给药时，体内血药浓度达到稳态，即体内血药浓度达到稳态，即任一剂量间隔内的药时曲线都相同任一剂量间隔内的药时曲线都相同。Css-max MEC4-5 half-life22影响因素：药物和剂型、胃肠排空、食物、首过效应、疾病状态、药物相互作
18、用、种属差异、年龄、遗传因素等影响药物体内过程的因素年龄主要PK参数AUC、Cmax、Tmax外排转运体(ABC Transporter)TGN1412出了什么问题？所有人的DNA序列99.Even at labeled dosage regimens,individuals who are ultra-rapid metabolizers may experience overdose symptoms,such as extreme sleepiness,confusion,or shallow breathing.药物体内浓度与药效、毒副反应的关系TGN1412究竟出了什么错呢？10%受
19、体占据剂量=0.试验方案依从性良好，无剂量错误已有国家药品标准的原料药或者制剂均衡清除（原型药经肾脏和胆汁清除）生理屏障：脂溶性化合物易通过药代动力学(PK)基本概念多药耐药蛋白MDR/1986已有国家药品标准的原料药或者制剂经多个药物代谢酶催化的氧化代谢多药耐药蛋白MDR/1986人体剂量为猴子NOAEL剂量的1/160，位于公认安全范围内主要PK参数半衰期T1/2肝血流量减少，酶活性降低 药物首过效应减少，生物转化降低主要主要PK参数参数波动度波动度波动度波动度(Fluctuayion,DF%)：反映血药浓度达稳态后的波动程度：反映血药浓度达稳态后的波动程度DF=(Cmax-Cmin)/C
20、avTo produce a Css MEC and 20%)经肝脏代谢清除，经肝脏代谢清除，需在肝功能不全患者进行需在肝功能不全患者进行PK研究研究r肾功能不全肾功能不全nFDA规定：当药物治疗窗范围窄，且仅仅经肾脏代谢和排泄时，需在肾规定：当药物治疗窗范围窄，且仅仅经肾脏代谢和排泄时，需在肾功能不全患者进行功能不全患者进行PK研究研究28影响药物体内过程的因素影响药物体内过程的因素遗传因素遗传因素l人类仅有0.1%的DNA是不同的l这0.1%的差别有重要意义吗?所有人的DNA序列99.9%相同0.1%的差别在拥有30亿碱基对的基因组中翻译出3百万个“拼写”差异。29药物代谢酶/转运体基因多
21、态性药 物wt/wtwt/mm/mwt/wtwt/mm/mwt/wtwt/mm/mwt/wtwt/mm/m疗效与毒副作用药物作用靶蛋白基因多态性30药物代谢酶的个体差异药物代谢酶的个体差异31CYP 2D6n占占P450代谢药物的代谢药物的18 n中国人中国人CYP2D6*10 高频率导致出现强代谢者高频率导致出现强代谢者(EM)和弱代谢者和弱代谢者(PM)0102030405060708090100UMEMEM/het.IMPMMetoprolol plasma con.(ng/ml)1.33.914.250.880.5Dose mg1001001007874 浓度相差：浓度相差：60 倍倍
22、美托洛尔血浆药物浓度与美托洛尔血浆药物浓度与CYP2D6CYP2D6基因多态性的关系基因多态性的关系32Some individuals may be ultra-rapid metabolizers due to a specific CYP2D6*2x2 genotype.These individuals convert codeine into its active metabolite,morphine,more rapidly and completely than other people.This rapid conversion results in higher than
23、expected serum morphine levels.Even at labeled dosage regimens,individuals who are ultra-rapid metabolizers may experience overdose symptoms,such as extreme sleepiness,confusion,or shallow breathing.Codeine is secreted into human milk.some women are ultra-rapid metabolizers of codeine.These women ac
24、hieve higher-than-expected serum levels of codeines active metabolite,morphine,leading to higher-than-expected levels of morphine in breast milk and potentially dangerously high serum morphine levels in their breastfed infants.Therefore,maternal use of codeine can potentially lead to serious adverse
25、 reactions,including death,in nursing infants.33CYP2C19n最常见的突变为最常见的突变为CYP2C19*2和和CYP2C19*3。PM的发生率存在显著的发生率存在显著人种差异。白种人群中人种差异。白种人群中 PM 的发生率为的发生率为 3%5%，东方人中，东方人中 PM 的的发生率高达发生率高达 13%23%（我国约（我国约1.7-3亿人）。亿人）。Hours after 40 mg omeprazole application omeprazole(mg/lL)CYP2C19*2/*2CYP2C19*1/*2CYP2C19*1/*1XXX3
26、4药品注册管理办法(2007.适用范围：半衰期长、安全性大白种人群中 PM 的发生率为 3%5%，东方人中 PM 的发生率高达 13%23%（我国约1.相比食蟹猴，小鼠预测NOAEL更敏感，如果选择小鼠作为最敏感的动物：例如：接受活性药物治疗的2个或2个以上受试者出现临床重大生命体征异常确定依据：临床前毒理学、安全药理学、毒代和药代动力学不同剂型对药物吸收的影响药物的清除和给药速度相等时，稳态浓度就可达到。例如：下一个剂量水平预测的AUC和Cmax超过NOAEL毒代动力学限制参加I期试验的受试者，安全是最重要的考虑因素。PK/PD模型研究：剂量-浓度-效应的量效关系肾小球滤过率低 药物排泄慢
27、作用时间长每名受试者只能接受一个剂量试验，不得对同一受试者进行剂量递增或连续给药，不得多各剂量组同时进行适当的血浆蛋白结合（C对不同他汀体内暴露量对不同他汀体内暴露量(AUC)的影响的影响Pharmacological Reviews.63:1157-181(2011)n实验数据来自于同批实验数据来自于同批32名健康受试者名健康受试者nSLCO1B1 521TC对不同他汀的体对不同他汀的体内处置过程影响不同，可能原因：内处置过程影响不同，可能原因：v 肝清除率占总清除率的比例（肾肝清除率占总清除率的比例（肾清除参与程度）清除参与程度）v SLCO1B1对全部肝摄取的贡献对全部肝摄取的贡献（其他
28、转运体参与）（其他转运体参与）OATPB1 variants vs.statin-induced myopathy37药物的理想的药代动力学特性药物的理想的药代动力学特性n水溶性好（注射液剂型水溶性好（注射液剂型/口服吸收）口服吸收）n符合预计给药途径和次数的线性药代动力学（符合预计给药途径和次数的线性药代动力学（PK）n均衡清除（原型药均衡清除（原型药经经肾脏和胆汁肾脏和胆汁清除清除）n经多个药物代谢酶催化的氧化代谢经多个药物代谢酶催化的氧化代谢n氧化代谢不主要依赖氧化代谢不主要依赖P450表达的多态性表达的多态性n无化学活性代谢产物（毒性无化学活性代谢产物（毒性?)n最小最小CYP/P-g
29、P的抑制的抑制/诱导诱导作用（作用（最小的最小的DDI）n一定的首过效应（最佳口服生物利用度）一定的首过效应（最佳口服生物利用度）n适当的血浆蛋白结合（适当的血浆蛋白结合（90）n较宽的治疗指数（较宽的治疗指数（安全安全）减少个体差异减少个体差异38第四部分第四部分PKPK研究在研究在I I期临床试验中期临床试验中的应用的应用 39新药研发流程新药研发流程周期长、投入大、风险高周期长、投入大、风险高40新药注册分类要求新药注册分类要求n药品注册管理办法药品注册管理办法(2007.10.1起施行起施行)n 中药、天然药物注册分类（中药、天然药物注册分类（9大类）大类）n 生物制品注册分类（生物制
30、品注册分类（15大类）大类）n 化学药品注册分类（化学药品注册分类（6大类）大类）n未在国内外上市销售的药品未在国内外上市销售的药品n改变给药途径且尚未在国内外上市销售的制剂改变给药途径且尚未在国内外上市销售的制剂n已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品n改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金属元素），但不改变其改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金属元素），但不改变其药理作用的原料药及其制剂药理作用的原料药及其制剂n改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药途径的制剂改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药途径的制剂已有国家药品标准的原
31、料药或者制剂已有国家药品标准的原料药或者制剂41小鼠急性毒性LD50的1/100无化学活性代谢产物（毒性?)Vd的大小取决于其脂溶性、膜通透性、组织分配系数及药物与血浆蛋白等生物物质的结合率等因素。定义：药物由血液运送到机体各组织的过程乳腺癌耐药蛋白BCRP/1998物料平衡：明确给药剂量的代谢转归首过效应（First Pass Effect）：口服给药，药物在到达体循环之前，经肠道、肠壁和肝脏的代谢分解，使进入体内的相对药量降低 生物利用度低，个体差异大，疗效不佳 改变给药途径（如硝酸甘油，口服改舌下）均衡清除（原型药经肾脏和胆汁清除）至少低、中、高3个剂量组物料平衡：明确给药剂量的代谢转归
32、动物长期毒性试验中毒剂量的1/10003mg/kg in man（受体占据23%）乳腺癌耐药蛋白BCRP/1998任何灾难都是由多个安全隐患所致，每个细节都不容忽视适当的血浆蛋白结合（90）药物的清除和给药速度相等时，稳态浓度就可达到。每名受试者只能接受一个剂量试验，不得对同一受试者进行剂量递增或连续给药，不得多各剂量组同时进行Pharmacodynamics反映消除器官的功能（肝、肾）药物代谢酶/转运体基因多态性定义：使首次给药时血药浓度达到稳态水平的剂量。2种敏感动物急毒试验LD50的1/600新药临床试验分期新药临床试验分期0期，期，FIH分期分期：药物研发是一个逻辑性强、试验步骤明确药
33、物研发是一个逻辑性强、试验步骤明确的过程，早期小规模研究的信息，用于支持规模更的过程，早期小规模研究的信息，用于支持规模更大、目的性更强的后续研究。大、目的性更强的后续研究。动物试验向人的试验转化，正常人向病人的转化动物试验向人的试验转化，正常人向病人的转化Translation Research不确定性？不确定性？风险性？风险性？42I I期临床试验的重要性期临床试验的重要性申办者申办者Dimasi et al.J Health Economics,2003,22:151-185III期临床试验的花费和规模更大如果如果I期研究结果不如预期的好，期研究结果不如预期的好，失败越早发现越好失败越早
34、发现越好43I I期临床试验的重要性期临床试验的重要性受试者受试者nI I期临床研究中的灾难性事件：期临床研究中的灾难性事件：2006.3.13、英国、大象人英国、大象人nTGN1412：抗：抗CD28单克隆抗体，与单克隆抗体，与T细胞上细胞上CD28受体结合受体结合,并能单并能单独激活独激活T细胞，使细胞，使T细胞增殖分化，进一步激活体内免疫系统。拟应细胞增殖分化，进一步激活体内免疫系统。拟应用于类风湿性关节炎等自身免疫性疾病及白血病的治疗。用于类风湿性关节炎等自身免疫性疾病及白血病的治疗。n8名健康受试者（名健康受试者（6 study/2 placebo），随机、双盲、安慰剂对照），随机、
35、双盲、安慰剂对照、上升剂量研究、上升剂量研究n6名接受药物注射的志愿者名接受药物注射的志愿者,注射后注射后90分钟内都出现严重的全身炎症分钟内都出现严重的全身炎症反应反应,在输注药物在输注药物1216小时内病情加重小时内病情加重,出现多器官功能衰竭和弥出现多器官功能衰竭和弥散性血管内凝血。在接受药物注射散性血管内凝血。在接受药物注射24小时内小时内,志愿者们出现意想不志愿者们出现意想不到的淋巴细胞和单核细胞耗竭。到的淋巴细胞和单核细胞耗竭。n6名志愿者无一例死亡，所有受试者变成大名志愿者无一例死亡，所有受试者变成大“象象”人人。44TGN1412出了什么问题？出了什么问题？p 英国卫生部药品和
36、健康产品管理局英国卫生部药品和健康产品管理局(MHRA)调查结果调查结果 未发现药品污染未发现药品污染 试验方案依从性良好，无剂量错误试验方案依从性良好，无剂量错误 无任何临床前数据可预期人体反应无任何临床前数据可预期人体反应 猴子有淋巴结肿大，但未表现出人出现的毒性炎症反应猴子有淋巴结肿大，但未表现出人出现的毒性炎症反应 人体剂量为猴子人体剂量为猴子NOAEL剂量的剂量的1/160，位于公认安全范围内，位于公认安全范围内 不良反应被认为是由不良反应被认为是由“细胞因子细胞因子”风暴引发，动物试验无法风暴引发，动物试验无法预测预测45TGN1412究竟出了什么错呢究竟出了什么错呢？n起始剂量确
37、定起始剂量确定nNOAEL方法（方法（No Observed Adverse Effect Level）：未见明显毒性）：未见明显毒性反应剂量（反应剂量（0.1 mg/kg）nMABEL方法（方法（Minimal Anticipated Biological Effect Level，）：最，）：最低预期生物效应剂量（低预期生物效应剂量（0.001 mg/kg）n给药方法给药方法n受试者同时给药受试者同时给药n静脉推注而不是静滴静脉推注而不是静滴n早期症状识别不及时，缺乏准备及延误转诊早期症状识别不及时，缺乏准备及延误转诊任何灾难都是由多个安全隐患所致，每个细节都不容忽视I I期试验方案设计科
38、学严谨、实施过程规范严格至关重要至关重要46I期试验的主要研究内容期试验的主要研究内容n 安全性和耐受性研究：确定最大耐受剂量安全性和耐受性研究：确定最大耐受剂量n 临床药代动力学研究（单次和多次给药）：获得临床药代动力学研究（单次和多次给药）：获得PK参数参数n 进食对药物口服吸收的影响：体内暴露量的改变进食对药物口服吸收的影响：体内暴露量的改变n 特殊人群药代动力学研究：老人特殊人群药代动力学研究：老人/儿童儿童/肝肾功能不全患者等肝肾功能不全患者等n 物料平衡：明确给药剂量的代谢转归物料平衡：明确给药剂量的代谢转归n 药物相互作用研究药物相互作用研究n 人体人体CYP450同工酶研究同工
39、酶研究/代谢产物鉴定：代谢产物鉴定：I相和相和II相代谢产物相代谢产物n 活性活性/主要代谢产物的药代动力学研究：获得主要代谢产物的药代动力学研究：获得PK参数参数n CYP450同工酶基因型和表型的关系：遗传多态性同工酶基因型和表型的关系：遗传多态性n PK/PD模型研究：剂量模型研究：剂量-浓度浓度-效应的量效关系效应的量效关系n 群体药动学研究（群体药动学研究（PPK）n 47I期试验设计的主要考虑因素期试验设计的主要考虑因素n 受试者的选择受试者的选择n 样本量样本量n 最大推荐起始剂量的确定最大推荐起始剂量的确定(Maximum Recommended Starting Dose，M
40、RSD)n 剂量递增方案剂量递增方案n 安全性安全性n 试验设计试验设计n 药代动力学研究的要求药代动力学研究的要求48受试者的选择受试者的选择n一般而言，健康受试者更有效，可以减少各种混杂因素一般而言，健康受试者更有效，可以减少各种混杂因素n男女各半男女各半n在某些情况下，考虑风险和获益，患者是首选在某些情况下，考虑风险和获益，患者是首选n细胞毒性肿瘤药物细胞毒性肿瘤药物n高风险的生物制剂高风险的生物制剂n老年人、儿童、孕妇一般不宜作为受试者老年人、儿童、孕妇一般不宜作为受试者49受试者的数量受试者的数量n 耐受性试验耐受性试验n一般情况设置一般情况设置5-8个剂量组个剂量组n经典：经典：6
41、A+2Pn 药代动力学试验（单剂量）药代动力学试验（单剂量）n至少低、中、高至少低、中、高3个剂量组个剂量组n每组每组8-12人人n药代动力学试验（多剂量）药代动力学试验（多剂量）n至少一个剂量组至少一个剂量组n每组每组10-12人人50最大推荐起始剂量最大推荐起始剂量(MRSD)的确定的确定n 确定依据确定依据：临床前毒理学、安全药理学、毒代和药代动力学：临床前毒理学、安全药理学、毒代和药代动力学n 传统确定方法传统确定方法n改良的改良的Blackwell法：考虑安全性法：考虑安全性n2种敏感动物急毒试验种敏感动物急毒试验LD50的的1/600n2种动物亚急性毒性试验出现毒性反应的种动物亚急
42、性毒性试验出现毒性反应的1/60nDollery法：考虑有效性法：考虑有效性n最敏感动物最小有效量最敏感动物最小有效量EDmin的的1-2%或同类药物临床治疗剂量的或同类药物临床治疗剂量的1/10n改良的改良的Fibonacci法：一般用于可接受一定毒性的药物（抗肿瘤药）法：一般用于可接受一定毒性的药物（抗肿瘤药）n小鼠急性毒性小鼠急性毒性LD50的的1/100大动物最低毒性剂量的大动物最低毒性剂量的1/40-1/30最小剂量者51最大推荐起始剂量最大推荐起始剂量(MRSD)的确定的确定nNOAEL方法（方法（FDA推荐）：未见明显毒性反应剂量（推荐）：未见明显毒性反应剂量（Toxicolog
43、y）n基于可利用的动物数据和最敏感的种属确定动物基于可利用的动物数据和最敏感的种属确定动物NOAELn在动物在动物NOAEL基础上换算成人体等效剂量（基础上换算成人体等效剂量（Human Equivalent Dose，HED）：）：HED mg/kg=1/factor*NOAEL mg/kg（体表面积）（体表面积）n除以安全系数（默认为除以安全系数（默认为10）nMABEL方法（方法（EMEA推荐）：最低预期生物效应剂量（推荐）：最低预期生物效应剂量（Pharmacology）n从药理试验中，根据受体结合特点或功能特点，预测出人体最低生物活从药理试验中，根据受体结合特点或功能特点，预测出人体
44、最低生物活性暴露量性暴露量n综合暴露量、综合暴露量、PK和和PD特征，采用特定的特征，采用特定的PK/PD模型推算出模型推算出MABELn当当NOAEL和和MABEL得到不同剂量时，使用最低值（除非有理由）得到不同剂量时，使用最低值（除非有理由）52TGN1412的的MRSD选择选择Toxicology食蟹猴食蟹猴NOAEL=50mg/kgHED=16mg/kg人体预测暴露量调整（未做）人体预测暴露量调整（未做）受体亲和性种属差异调整（未做）受体亲和性种属差异调整（未做）应用应用160倍安全系数倍安全系数MRSD=0.1mg/kgPharmacologyMABEL：根据可产生体外人：根据可产生
45、体外人T细胞细胞增殖浓度（增殖浓度（0.1ug/mL）=0.003mg/kg in man（受体占据（受体占据23%）10%受体占据剂量受体占据剂量=0.001mg/kgMRSD=0.001mg/kg100倍？倍？p相比食蟹猴，小鼠预测相比食蟹猴，小鼠预测NOAEL更敏感，如果选择小鼠作为最敏感的动物：更敏感，如果选择小鼠作为最敏感的动物：小鼠小鼠NOAEL=1mg/kgHED=0.16mg/kg应用应用160倍安全系数倍安全系数MRSD=0.001mg/kg MABEL剂量剂量53Vd的大小取决于其脂溶性、膜通透性、组织分配系数及药物与血浆蛋白等生物物质的结合率等因素。举例：NCI毒性分级表
46、乳腺癌耐药蛋白BCRP/1998药品注册管理办法(2007.浓度相差：60 倍动物长期毒性试验中毒剂量的1/10定义：药物由血液运送到机体各组织的过程肾排泄：肾小球的滤过（glomerular filtration）、肾小管主动分泌（active secretion）、肾小管重吸收（reabsorption）人体剂量为猴子NOAEL剂量的1/160，位于公认安全范围内影响药物体内过程的因素疾病状态已有国家药品标准的原料药或者制剂负荷剂量（Loading Dose）Dimasi et al.至少低、中、高3个剂量组6名接受药物注射的志愿者,注射后90分钟内都出现严重的全身炎症反应,在输注药物12
47、16小时内病情加重,出现多器官功能衰竭和弥散性血管内凝血。肝血流量减少，酶活性降低 药物首过效应减少，生物转化降低在动物NOAEL基础上换算成人体等效剂量（Human Equivalent Dose，HED）：HED mg/kg=1/factor*NOAEL mg/kg（体表面积）3倍递增：1,3,10,30,100,etc肾小球滤过率低 药物排泄慢 作用时间长Metoprolol plasma con.至少低、中、高3个剂量组Absorption Distribution Metabolism Excretion最大耐受剂量最大耐受剂量(MTD)的确定的确定n最大耐受剂量的确定并无明确规定最
48、大耐受剂量的确定并无明确规定n一般根据药理学和毒理学的研究结果，参考同类药物的临床最一般根据药理学和毒理学的研究结果，参考同类药物的临床最大耐受量，选择一个预期剂量，通常为可逆性毒性剂量的大耐受量，选择一个预期剂量，通常为可逆性毒性剂量的1/10nFibonacci法最大剂量的估计法最大剂量的估计n动物长期毒性试验中毒剂量的动物长期毒性试验中毒剂量的1/10n动物长期毒性试验中最大耐受剂量的动物长期毒性试验中最大耐受剂量的1/51/2n应超过临床预期治疗剂量应超过临床预期治疗剂量54剂量递增方案剂量递增方案n确定几个剂量水平（如确定几个剂量水平（如5个水平）个水平）n3倍递增：倍递增：1,3,
49、10,30,100,etcn双倍递增：双倍递增：1，2，4，8，etcn改良改良Fibonacci法（抗肿瘤药推荐）法（抗肿瘤药推荐）n第第1剂量剂量MRSD；第；第2剂是第剂是第1剂的剂的2倍；第倍；第3剂是第剂是第2剂的剂的1.67倍；第倍；第4剂是第剂是第3剂的剂的1.5倍；第倍；第5剂是第剂是第4剂的剂的1.33倍；倍；n此后各级均比上一级剂量多此后各级均比上一级剂量多33%原则：剂量间隔可先大后小原则：剂量间隔可先大后小55安全性安全性n参加参加I I期试验的受试者，安全是最重要的考虑因素。因为他们通常期试验的受试者，安全是最重要的考虑因素。因为他们通常不期望有任何治疗益处不期望有任
50、何治疗益处n必须在临床试验方案中规定终止标准必须在临床试验方案中规定终止标准n例如：接受活性药物治疗的例如：接受活性药物治疗的2个或个或2个以上受试者出现临床个以上受试者出现临床重大生命体征异常重大生命体征异常n例如：下一个剂量水平例如：下一个剂量水平预测的预测的AUC和和Cmax超过超过NOAEL毒代动毒代动力学限制力学限制n推荐使用毒性分级表推荐使用毒性分级表56举例：举例：FDA毒性分级表毒性分级表n不良反应分级表不良反应分级表临床观察指标临床观察指标实验室指标实验室指标表表1 局部反应分级表局部反应分级表表表4 生化指标分级表生化指标分级表表表2 生命体征分级表生命体征分级表表表5 血
