生物技术药物临床前安全性评价中的考虑要点
生物技术药物是指用重组DNA技术、杂交瘤技术、原代细胞与细胞株培养或其它生物新技术研制的供诊断、治疗或免疫目的合成的蛋白质、抗体和核酸类医药产品。自1982年人胰岛素上市以来，生物技术药物以其疗效确切和高技术附加值，为世人亲睐，是近十余年来国内外新药研究和开发的热点。我国生物技术药物的研发进程日新月异，新药研发成果也是硕果累累。但由于生物技术药物具有结构和生物学性质的专一性和多样性，包括种属特异性、免疫原性和无法预料的多种组织亲和性等特性，常规的化学药和中药临床前安全性评价方法不一定适合生物药物。在生物技术药物品种和数量不断增加的形势下，这类药物的临床前安全性评价面临着许多难题，本文就临床前安全性评价的有关问题作简要阐述。
1.动物种属
生物技术药物的种属特异性的主要原因是由于重组人蛋白与动物体内相应的蛋白氨基酸序列不完全相同。生物技术药物的安全性评价时要选择相关的动物种属进行。生物制品的生物活性往往具有种属和/或组织特异性，采用相关种属进行非临床研究有助于阐明其药理学和毒理学特征。生物制品的相关种属，是指由于受体或抗原表位(对单克隆抗体而言)的表达能使受试物产生药理学活性的动物［1］。
抗体类药物（本文以单抗为例）是生物技术药物中最为活跃的领域，通常既能与靶点/抗原特异性结合又能与相关受体( 如FcRn 和FcγR等) 结合，往往涉及较为复杂的体内功能［2］，因此，抗体类药物的相关种属选择应考虑更多的因素，能涵盖生物制品种属选择时的一般考虑。
选择相关动物最快捷、有效的方法就是参考国内外的有关文献,其次需要经体外试验筛选相关动物模型。可在体外用传统的竞争结合试验、BIAcore 结合试验等检测单抗对人和动物细胞或组织的结合力或功能活性, 并确定单抗在动物体内具有药理活性或交叉反应来选择合理的试验动物[3]。通常认为, 多肽蛋白类氨基酸序列的同源性与动物相比越高, 越容易与动物源性多肽蛋白发生交叉反应。最终选定结果，要综合考虑种属间靶点序列同源性、分子和细胞水平亲和力、体内药效学研究信息，以此支持后续毒理学研究的相关种属的选定。基本过程我们将以依洛尤单抗（是IgG2 型全人源抗前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶Kexin-9( PCSK9) 单抗，已上市）和alirocumab（是IgG1 型全人源单抗的PCSK9 抑制剂，已于2015经FDA批准上市）为例，列表表述[4]。
表1 优依洛尤单抗、alirocumab 的主要非临床研究及支持相关种属选择依
2.试验动物数量、性别、周龄、生理状况/给药剂量、次数、方式的选择
试验动物的数量应恰当，这关系到检出毒性的能力。如果动物数较少，很难检出毒性；但动物数较多，会违背动物福利的相关规定，而且会增加临床前安全性评价的成本。动物数少所带来的限制，可以通过增加检测频数和/或延长检测时间来弥补，如非人灵长类动物试验。试验动物性别选择一般雌雄各半(生殖、发育等特殊试验除外)。周龄及生理状态的选择要依据临床适应症、用药人群和临床用药方案等来选择[5]。
药物给药剂量的选择应该能反映剂量-反应关系， 包括中毒剂量和未观察到不良反应的剂量(NOAE L)。抗体类药物对动物抗原决定簇的亲和力或作用强度较低时，选择较高的给药剂量尤为重要。为确定安全范围而设定的剂量常常需要根据药物的种类、性质和临床适应症的变化而变化[5]。
3.安全药理研究内容
安全药理学是研究药物治疗范围内或治疗范围以上剂量时，潜在的不期望出现的对生理功能的不良影响。此试验可以单独设计, 也可以并入毒性试验的设计中去。其主要目的是评价单抗药物对主要生理功能的影响，如心血管系统、呼吸系统、肾脏和中枢神经系统。
4.药代动力学
药代动力学试验（吸收、蓄积、分布和消除）要在相关种属中进行，可以为预测安全范围提供重要信息。靶向性分布是抗体类药物药代动力学研究的关键，以靶组织浓度高于非靶组织浓度表示靶向性。另外血液和靶点浓度的持续时间，血中抗体浓度与药物作用关系，血中抗体有效浓度、抗抗体的产生与毒性的关系，药物间相互作用等也是临床前动物药代动力学研究的重点。
5.毒性实验研究内容
毒性试验包括单次给药/重复给药的毒性试验、免疫毒性试验、安全药理学试验（往往伴随进行）、各种刺激试验及特殊毒性试验等。单次给药能反映系统或/和局部的毒性与剂量的关系, 也可为长期毒性试验剂量选择提供依据。设计此试验时应参考安全药理学的有关试验参数。重复给药毒性试验应包括毒代动力学研究，在试验设计时还应包括恢复期试验，目的是检测药理、毒理作用的可逆性、加剧性潜能及潜在延迟毒性作用[6]。
6.结语
生物技术药物因其高度种属特异性及其可能产生的免疫原性与免疫反应，其临床前安全评价尚有很多内容需要不断优化。为避免药物研发后期可能出现的临床不良反应，提高研究结果的临床转化价值，有必要进行全面的、详细的、有针对性的临床前动物评价。
参考文献
[1] ICH S6( Ｒ1) ． Preclinical Safety Evaluation of Biotechnology-Derived Pharmaceuticals FinalisedGuideline［EB/OL］． https: / /www． ich． org /fileadmin /Public_Web_Site /ICH_Products /Guidelines/Safety /S6_R1 /Step4 /S6_R1_Guideline． pdf．
[2] EMA/CHMP /BWP． Guideline on development， production，characterization and specification for monoclonal antibodies and related products［EB/OL］． ( 2016 － 07 － 21 ) ． https: / /www．ema． europa． eu /en /documents /scientific-guideline/guideline-development-production-characterisation--specification-monoclonalantibodies-elated_en． pdf．
[3] Kathryn C hapm an , Ni ck Pull en , M ark Graham , et al. Preclini cal saf et y t es ting of monoclonal an tib odies : the signifi cance of species relevance [ J ] . Nat Rev Drug Discov , 2007 , 6 (2):120.
[4] 邵雪, 笪红远, 王庆利,等. 抗体类药物非临床研究相关种属选择的一般考虑[J]. 中国新药杂志, 2020, 029(005):500-506.
[5] 苗玉发, 李波. 单克隆抗体药物临床前安全性评价中的几个问题[J]. 中国药事, 2008(06):454-457.
[6] FDA. ICH Guidance f or Indus t ry :S 7A saf et y pharmacology Studies for human pharmaceu ti cal s [ Z] . 2001.