儿科用药非临床安全性研究技术指导原则（征求意见稿）

目 录

一、概述

二、幼龄动物非临床安全性评价的一般考虑

（一）成熟机体和未成熟机体间药物安全性特征的差异

（二）幼龄动物毒理学试验必要性的考虑要点

（三）进行幼龄动物毒理学试验的必要性

三、幼龄动物毒理学试验的一般考虑

（一）试验设计考虑要素

（二）不同动物种属之间器官发育的比较

（三）总体试验设计

四、幼龄动物毒理学试验一般要求

（一）基本原则

（二）受试物

（三）动物种属

（四）性别和动物数

（五）给药途径

（六）剂量选择

（七）幼龄动物起始年龄和给药期限

（八）观察指标

（九）毒代动力学（TK）检测

（十）同窝幼仔的分组考虑

（十一）试验结果评价

五、儿科药物研发中的一些特殊情况

（一）儿科专用/先是儿科药物

（二）抗肿瘤药

（三）生物制品

六、参考文献

一、概述

支持儿科用药开发的非临床研究的主要目的是为了获得不同于成年研究中所发现的潜在安全性特性的信息。

常规的药物开发程序中，一般由成年动物非临床试验数据支持成人临床试验，使用成人临床试验的安全性数据支持药物在儿童患者中应用，但是，这种研究方式并不总是能评估药物对儿童人群特定发育过程的可能影响。与成人用药比较，儿童患者的发育过程可能会对药代动力学、药效学和毒性产生不同的影响。另外，有些不良影响难以在临床试验中或通过常规的上市后监测数据来发现。幼年动物试验可帮助确定在常规毒性试验中未能充分评估的、在儿童临床试验中不能充分且安全地进行评估的出生后发育毒性。

幼龄动物毒理学试验，简称幼龄动物试验（juvenileanimalstudy，JAS），主要目的是评估受试物对幼龄动物的生长和发育的作用，是否有与受试物相关的新的/独特的毒性发现或与年龄有关的敏感性差异，用于支持儿科人群进行临床试验。

本指导原则主要阐述拟用于儿童患者药物的非临床安全性评价的作用和时间安排，并提供幼龄动物毒理学试验的一些建议。

本指导原则适用于中药、天然药物、化学药物；生物制品借鉴参考。

二、儿科用药非临床安全性评价的一般考虑

（一）成熟机体和未成熟机体间药物安全性特征的差异

一些药物在儿童和成人中显示出不同的安全性特征。成熟机体和未成熟机体间内在的差异，可能导致在未成熟机体中出现成熟机体中观察不到的药物毒性或毒性的耐受程度不同。多种因素与这种差异有关。儿科人群的脏器结构和生理功能成熟的差别影响药物的安全性，出生后生长和发育可影响药物的处置和作用，包括可能影响代谢酶活性（包括Ⅰ相和Ⅱ相酶活性的成熟速率）、身体组成（如水和脂质的比例）、受体表达与功能、生长速率和器官功能性容积。

成人临床试验可为儿童临床试验的试验设计和剂量选择提供有用信息。但是，成人和儿童患者之间存在药物安全性差异，而且儿科毒性并不总是能够通过成人研究进行预测。

在出生后进行显著发育的器官系统是对药物毒性风险较高的器官系统。在出生后成熟过程中所发生的生长和发育，可能导致许多器官系统的结构的功能特征在儿童和成人间出现显著不同。在出生后仍进行发育的器官系统包括神经系统、生殖系统、肺、肾、骨骼、胃肠道系统、肝胆系统和免疫系统。

（二）幼龄动物毒理学试验必要性的考虑要点

是否需要进行幼龄动物毒理学试验，需要进行一个全面的缺口分析，主要是分析所有以前的动物实验数据和成人临床安全性数据是否足以支持儿科临床试验，尤其是确定常规的毒理试验计划中的缺口，从而设计和进行幼龄动物毒性试验来填补该缺口。另一方面，即使一个或多个发育中器官的不良影响可以通过成年人或成年动物研究数据来进行预测，为了解决特定的风险关注、研究所发现毒性的可逆性或者可能在儿童中扩大的毒性发现，以及建立安全系数/安全窗时，可能需要幼龄动物试验。

在常规的毒理学研究计划中，非临床发育毒性试验主要关注出生前发育，对出生后发育影响的评估有限；从围产期发育毒性试验中的F1代通过母乳暴露的最大年龄，与在一般毒性试验中直接给药的最小年龄之间存在着年龄间隙；大鼠的子代通过母乳暴露（离乳前）所能达到的血浆暴露量，往往低于通过直接给药能达到的血浆暴露量；重复给药毒性试验的动物通常为成年动物，对于临床试验中年龄较小的儿科人群的暴露往往无法通过一般毒理学研究来支持；一般情况下在儿科临床试验开始前，围产期毒性试验一般都尚未完成。因此，若一个药物拟开发用于儿科人群，首先需考虑是否需要进行幼龄动物毒理学试验。

进行幼龄动物毒理学试验必要性分析时，需考虑以下因素（但不仅限于）：药理学作用（对安全性评估至关重要的药效学）；药代动力学；器官系统起始发育；现有的非临床和临床安全性数据；风险评估。

（三）进行幼龄动物毒理学试验的必要性及其时间安排

在常规的儿科用化学药物开发模式中，由成年动物非临床试验支持成人临床试验，使用成人临床试验的安全性数据支持药物在儿童患者中应用。这时，儿科临床试验前一般可获得成年动物毒理学资料。

如果儿科患者入选临床试验，以往成人用药经验的安全性数据通常能够代表最相关的信息，且该数据一般应在儿科临床试验开始前获得。应根据具体问题具体分析的原则来确定成人数据的适合性和范围。但是，有些情况下在儿科用药前有可能没有大量的成人用药经验（如儿科专用药）。

在儿科人群临床试验开始前，应获得合适给药期限的成年动物重复给药毒性试验、安全药理学核心组合试验和遗传毒性试验标准组合的结果。与临床试验中儿科用药人群的年龄和性别相关的生殖毒性试验可提供直接毒性或发育风险的信息（如生育力和围产期发育试验）。

当已有的动物和人体安全性资料（包括来自于该药理学分类的其他药物的作用）被认为不足以支持儿科试验时，应考虑进行幼龄动物毒理学试验。如果需要进行幼龄动物毒理学试验，通常一种相关种属试验被认为是足够的，首选啮齿类动物；当有科学依据时，可进行一项非啮齿类动物试验。

对于短期的多次给药疗效和安全性的儿科人群临床试验，应根据药物适应症、儿科患者的年龄以及来自成年动物或人体的安全性数据，考虑在此类临床试验之前获得幼龄动物试验结果的合理性。与临床试验期限相关的受试者年龄（即临床试验受试者给药暴露期间的重要发育阶段的某部分）是最重要的考虑因素之一。该评价结果可决定是否需要进行幼龄动物试验及其进行时间。

对于长期给药的儿科人群临床试验，当推荐进行幼龄动物毒理学试验时，该试验应在该临床试验开始前完成。

当儿科人群是主要的用药人群，且已有的动物试验（毒理学或药理学）已显示出对靶器官具有潜在的发育毒性担忧时，进行幼龄动物长期毒性试验是合适的。长期试验（如犬12个月试验，啮齿类动物6个月试验）应采用合适的起始年龄和种属，且选择相关的检测指标，以阐明该种发育担忧。一个12个月的试验可涵盖犬的整个发育周期。无论对于哪一种种属，在某些情况下，此种试验设计可适合于替代相应的标准的重复给药毒性试验和一项单独的幼龄动物试验。

在长期的儿科临床试验之前应阐明进行致癌性试验的必要性。除非有明显的担忧理由（例如在多个试验中显示有遗传毒性、基于作用机制考虑产生的癌前风险担忧，或者一般毒性试验中的发现），不推荐为支持儿科用药临床试验而进行致癌性试验。根据致癌性试验相关指导原则来确定进行致癌性试验的必要性。

若不进行幼龄动物毒理学试验，应提供依据。

总之，幼龄动物试验的必要性及其时间安排主要取决于受试物已有的资料及其安全性风险。

三、幼龄动物毒理学试验的一般考虑

（一）试验设计考虑要素

在确定幼龄动物试验的必要性和试验设计时，需要考虑以下因素：（1）该受试物在儿童中拟用的或可能的用途；（2）与儿科人群和幼年动物生长和发育阶段相关的给药时间；（3）成熟和未成熟机体间可能存在的药理学和毒理学的差异；（4）任何已知的动物与儿童人群发育的差异。同时，还建议在幼龄动物试验设计中包含对发现不同动物种属间靶器官毒性有意义的指标。

与成年相对稳定的发育状况比较，儿童的发育状况变化更大。虽然最大的担忧为慢性或长期治疗，但预期的儿科人群的疗程应根据发育敏感期来考虑。例如，青春期前儿童的发育变化发生于一个较长的时间段内，而新生儿相对较短的给药时间所涵盖的发育阶段可能比更长期用药的青春期前儿童更长。

（二）不同动物种属之间器官发育的比较

从受精到成年发育是一个持续的过程，在动物的生命周期中生长和发育会分阶段地展现。有3个关键性阶段强烈地影响发育：出生（如心血管系统和肺部），离乳（如消化系统，包括胃肠道和肝脏）及性成熟（如生殖系统的发育），大脑的发育则横跨所有这些发育关键性阶段。需要深刻理解人类和不同实验动物之间器官发育的比较，因为这是确定幼龄动物试验的合适年龄和给药期限的基础，对幼龄动物试验优化设计也至关重要。

在试验设计时应注意，不同动物种属不同器官系统的发育阶段可能不一致。所有种属都有其相应的发育关键阶段，而种属间发育关键阶段不相同，因此，在JAS动物种属选择时，不仅要了解靶器官的发育，而且要了解可影响药物暴露的代谢系统的发育。

（三）总体试验设计

幼龄动物毒理学试验，应根据以前的成年动物/人的非临床/临床试验中观察到的结果，基于具体问题具体分析的原则进行设计，以支持拟定的临床试验。

与常规的成年动物毒理学试验相比，幼龄动物毒理学试验更为复杂，没有一个统一和标准的设计，需要根据每个品种具体情况进行设计。

JAS有不同种设计，根据目前所进行试验的经验，主要分为3种设计：

①在某些情况下，针对从成人/动物研究中已知的或预期的毒性影响，为解决确定的毒性问题/特别担忧的针对性试验设计（targetedstudy design）。

②改良的常规毒理学筛选式试验设计（screeningstudy design），以评估所有可能潜在的毒性结果。

③围产期发育毒性和幼龄动物毒性的组合式试验设计（combinedpre- and post-natal development and juvenile animal toxicity studydesign）。常规的围产期发育毒性试验是通过着床直至子代离乳对母体给药，子代通过子宫内暴露和出生后哺乳期通过哺乳暴露。而该种组合式试验子代的暴露方式是，出生前从着床开始通过子宫暴露，直至哺乳期某设定天通过哺乳暴露，在该设定天母体停止给药、幼仔直接给药而直接暴露。

由于幼龄动物毒理学试验的复杂性，且耗资多、耗时长，所以一个良好的设计至关重要。在试验设计时需要充分考虑多方面因素，包括比较发育特征、种属选择、剂量选择、毒理学评价终点指标、给药期限、剂型开发、药动学/毒代动力学以及实际操作问题等。

四、幼龄动物毒理学试验一般要求

（一）基本原则

JAS的设计，应该在对受试物认知的基础上，遵循“具体问题具体分析”的原则，进行科学、合理设计。

JAS应符合毒理学试验的基本原则，即随机、对照和重复的原则。

（二）受试物

受试物应采用能充分代表临床试验拟用样品和/或上市样品质量和安全性的样品。

（三）动物种属

种属选择时需要考虑多个因素，包括：受试物的药理学、药代动力学、毒理学特征，所关心的主要器官在幼龄动物和儿科患者中相当的发育阶段，所选择的动物种属对某特定毒性的敏感性。

在已有标准毒理学研究的情况下，采用一种合适的动物种属的幼龄动物毒理学试验通常被认为是足够的。

以下情况下需要采用两种动物种属：首次人体试验采用儿科人群；具有多种担忧，只有选择2个动物种属才能解决（例如在大鼠和犬成年动物试验中发现不同的靶器官）。

（四）性别和动物数

一般应采用两种性别的动物。

试验所用动物数应基于评价的需求。需要采用足够数量的动物来显示出是否有受试物相关的影响。幼龄动物毒理学试验所使用的样本量可能远远大于常规理学试验，例如，要根据给药结束、停药后观察、亚组设置或观察指标的需求而确定。在确定动物数时，需考虑所关注的生物效应的程度。不同的试验设计方法会影响到试验所需动物数量。

（五）给药途径

一般应采用临床拟用给药途径。若不一致，应说明理由。

由于幼龄动物的特殊性，有时无法采用临床拟用的给药途径，例如，离乳前大鼠无法进行重复静脉注射。

（六）剂量选择

常规动物毒理学试验相似的原则适用于幼龄动物毒理学试验的剂量选择，应尽量建立不良反应/毒性的剂量反应关系。

剂量选择的主要目标是能检测到在幼龄动物比成年动物的敏感性的任何可能增加。然而，不期望在幼龄动物毒理学试验中出现夸大毒性，因此要避免毒性剂量水平过高导致生长发育迟缓而引起器官系统的继发性影响和/或母体忽略/拒绝哺乳幼仔。对体重产生明显影响可能会混淆终点判断。

应在开始确定性试验前进行耐受性/剂量范围探索试验，因其对于剂量选择和/或阐述任何特定问题/担忧至关重要。

（七）幼龄动物起始年龄和给药期限

幼龄动物试验给药动物的起始年龄应根据种属之间器官发育的比较和拟用儿童人群的年龄来确定，应与临床试验方案临床拟用最小年龄相当。但是，无需选择比临床人群所需的年龄更小的幼龄动物。与年龄较大的幼龄动物相比，年轻的幼龄动物往往具有不同的敏感性，一般耐受性较低，不适当年龄的幼龄动物使用可能会影响安全窗的确定。

给药期限至少应包括所选择动物种属出生后发育明显相关的阶段，覆盖关注的发育中的器官系统和靶器官发育的敏感阶段，并考虑连接一般毒理学试验中给药动物的起始年龄当试验目的是评估潜在的长期影响时，应根据拟定的治疗用药时间相对增加给药持续时间，如毒性预计发生在发育持续较长的系统时，可能需给药至成年。

应设置恢复期，以评估可能出现不良反应的可逆性。

（八）观察指标

幼龄动物毒理学试验的评价指标在评价药物对发育和生长的影响非常关键。根据其研究目的的不同，每个试验都需要进行针对性的灵活设计。总体原则是应检测药物对出生后总体生长和特定器官系统的出生后发育的影响（如，骨骼、肾脏、肺脏、神经系统、免疫系统、心血管系统和生殖系统等）。

通常，幼龄动物毒理学试验包含与成年动物一般毒理学试验相同的评价指标（摄食量测定仅限于离乳后动物）。还应包括总体生长检测(如，体重、每单位时间的生长速率、胫骨长度)，神经行为功能测试，必要时性成熟的外部指征和生殖功能评估（交配、生育力）。根据对药理学和毒理学靶点的认知，更特异性的观察指标应根据个案原则来设计。

发育中的神经毒性评估应采用经典成熟的方法来监测中枢神经系统的关键功能，包括反射形成、感觉运动功能、运动行为、反应性、学习和记忆能力。

需要注意的是，幼龄动物毒理学试验中指标的检测时间点（尤其是特异性指标或针对性指标）常常需要根据不同指标所涉及的器官系统发育时间而确定，而非统一或固定的一个时间点。

（九）毒代动力学（TK）检测

毒代动力学采样和暴露量的检测是幼龄动物毒理学试验至关重要的部分。TK数据在结果解释中非常关键而且TK结果很难预知，因此整个试验过程中需要进行TK分析。然而，离乳前的啮齿类动物血液量有限，每个采样时间点可能需要合并样品，这可能导致TK组动物数很多，甚至超过主试验组。可考虑采用TK微量采样技术。

（十）同窝幼仔的分组考虑

当幼龄动物试验是在离乳前开始给药时，必须考虑同窝幼仔的分组问题。同窝幼仔的定义是同一对交配动物出生的或后期在同一窝里饲养的幼仔。针对啮齿类等一胎多仔的动物，试验分组时要达到的目标是减少窝效应（遗传效应和哺育效应），达到各组间母鼠窝别及每窝仔鼠相互均衡，同时避免受试物的交叉污染。

同窝出生的幼仔不应该分配在同一个主实验大体解剖组。可采用的方式有窝内设计、整窝设计等。

（十一）试验结果评价

幼龄动物毒理学试验可能出现与成年动物毒理学试验不同的暴露量和毒性敏感性增加，少数情况下能发现新的毒性靶器官。幼龄动物毒理学试验的结果应当与成年动物的毒性结果进行对比，进行详细分析和评价。

离乳前动物的临床症状可能不同（如脱水、被毛、牙齿的改变），对其发现要谨慎地解释和评价，例如离乳期间动物的皮肤弹性降低并不一定与脱水有必然关系。

由于尚未成熟，幼龄动物的组织病理学变化与成年动物会有所不同，因此，对幼龄动物组织病理学的经验至关重要。例如，某些组织病理学变化（如发育中不成熟的肾脏）的背景发病率增高，不同年龄阶段的差异会很大。

幼龄动物的临床病理学参数与成年动物也会有所不同，因此成年动物的临床病理学指标的参考范围对于幼龄动物并不一定有用。相关背景数据是解释数据和评价结果的关键，因此，需要积累幼龄动物的背景数据以建立本实验室参考范围。

在解释幼龄动物试验数据时，应考虑下述要点：

①确定潜在的安全危害：是否影响生长或发育或有新的毒性？在幼龄动物上暴露量和敏感性是否不同？正在进行临床研究的患者是否有风险？②受影响的人类相关年龄段是什么？③保证充分的临床监测：这种影响是否可逆？这种影响是否可以监测，是否可转移至人？临床试验中所包含的相关儿科患者人群是否具有安全窗？评价年龄特异性的安全窗很重要。④说明书考虑：在说明书中包含相关的非临床儿童毒性发现；确定是否可以在特定年龄儿童段使用。

五、儿科药物研发中的一些特殊情况

（一）儿科专用/先是儿科药物

儿科专用/先是儿科药物是指仅开发用于儿科人群或先开发用于儿科人群的药物。此类药物，可能选择成人或儿科人群进行首次人体试验，首次人体试验策略决定了非临床研究策略。采用儿科人群进行首次人体试验通常适用于临床亟需的危及生命的疾病或罕见病。

若选择成人进行首次人体试验，再开展儿科临床试验，在首次成人临床试验前，需要安全药理学、重复给药毒性、遗传毒性、生殖毒性等试验资料支持；在开展儿科临床试验前，可能需要相应的幼龄动物毒理学试验支持，以及必要时需提供致癌性试验。

若选择儿科人群进行首次人体试验，为支持儿童患者临床试验，需要遗传毒性、安全药理试验资料，并需要采用啮齿类和非啮齿类2种动物进行幼龄动物毒理学试验，试验需设计合适的评价指标和合适的给药期限。在后续开发过程中，进行更长期限的重复给药毒性试验、生殖毒性和致癌性试验。这种情况下，由于没有成年动物/成人研究的支持，应该采用类似于成年动物毒理学试验的筛选式JAS设计。

（二）抗肿瘤药

抗肿瘤药的非临床安全性评价要求参见抗肿瘤药相关指导原则。为支持晚期癌症治疗中纳入儿科患者，通常不需要幼龄动物毒理学试验；只有当人体安全性数据和以前的动物试验不能充分支持拟用儿童年龄段中的安全性评价时，才考虑进行幼龄动物毒理学试验。但是，近年来治疗使得癌症患者的生存期延长和存活率不断增长，对于某些拟用于儿科人群的抗肿瘤药，可能需要考虑幼龄动物毒理学试验。

（三）生物制品

生物制品药物研发的非临床安全性评价可参考ICHS6指导原则。如果有潜在的儿科用药安全性担忧，非临床安全性试验将会反映在成年动物安全性试验所做出的决策中。

在大多数情况下，灵长类动物试验提供了生物制品非临床安全性风险评估。一般情况下，灵长类（如猴）扩展围产期发育毒性试验（ePPND）提供了最终的幼龄动物安全性评价，而采用猴直接给药的JAS很罕见。但对于只是儿科/先是儿科的适应症，在首次人体试验之前，没有成人/动物的安全性数据，进行ePPND研究会比较困难（持续时间长和费用高），可以考虑采用幼龄猴直接给药进行试验。

如果一个生物制品可能与啮齿类动物有交叉反应性或啮齿类动物可替代使用时，可在啮齿类动物模型中进行JAS。

六、参考文献

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附录