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药物雄性生殖毒性评价考虑要点及FDA相关指导原则介绍

发布时间: 2021- 10- 13 10: 40浏览次数:

药审要点 | 药物雄性生殖毒性评价考虑要点及FDA相关指导原则介绍

文章来源:中国新药志,2016,25(24):2766-2772.

药物雄性生殖毒性评价考虑要点及FDA相关指导原则介绍

Some important considerations on the evaluation of male reproductive toxicity for pharmaceuticals and introduction of FDA′S related guidances

张立将,黄芳华2 ,王庆利,郑高利1

(1 浙江省医学科学院安全性评价研究中心,2 国家食品药品监督管理总局药品审评中心)

摘要:雄性生殖毒性研究是药物非临床安全性评价的重要内容。本文首先介绍了美国食品药品监督管理局(FDA)2015年发布的药物雄性生殖毒性相关的2个指导原则。随后根据药品审评及安全性研究实践,并结合国内外指导原则中雄性生殖毒性相关内容,讨论目前对药物雄性生殖毒性评价的一些考虑要点。

关键词:雄性生殖毒性;药物;指导原则;考虑要点

生殖毒性研究是药物非临床安全性评价的重要内容,在限定临床研究受试者范围、降低临床研究受试者和药品上市后使用人群的用药风险方面发挥了重要作用。人用药品注册技术要求国际协调会(ICH)自1992年起先后发布了生殖毒性研究相关指导原则,包括ICHS5A:Detection of Toxicity to Reproduction for Medicinal Products和S5B(M):Maintenance of The ICH Guideline on Toxicity to Male Fertility,2005年将两者合并为s5(R2):Detection of Toxicity to Reproduction for Medicinal Products& Toxicity to Male Fertility(药品生殖毒性及雄性生育力毒性检测)[1] 。2006年,我国借鉴了国外(如ICH,FDA,OECD等)相关指导原则的科学内涵,并结合实际国情,制定发布了我国的《药物生殖毒性研究技术指导原则》[2]。该指导原则的实施,大大促进了我国药物生殖毒性研究的规范化进程,提升了国内研究机构的研究水平,加快了与国际药物非临床研究要求的接轨。近年来,随着我国不孕不育率逐年提高、男性精液质量呈下降趋势吗,,药物的雄性生殖毒性应得到更多的重视。然而在传统的三段式药物生殖毒性研究中往往以雌性生殖和发育毒性评价为评价重点,而雄性生殖毒性仅是I段研究的一部分内容,往往未得到充分的关注与评价。

药物雄性生殖毒性,主要指药物对雄性生殖系统(睾丸、附睾等)及生殖功能造成损伤,一般包括生殖器官器质性改变、精子数量及质量下降、性行为改变、生育力降低、性激素分泌异常等[4] ,另外还有往往易被忽视的通过精子遗传物质传递,和/或精液-阴道摄入而产生的胚胎-胎仔发育毒性[5-6] 。

2015年,美国FDA发布了关于药物睾丸毒性和雄性介导发育毒性的2个指导原则(草案)[5-6] 。同年,ICH启动了对已实施10年的s5(R2)的修订工作,并发布了s5(R3)的制定工作计划[7-8] 。本文根据审评及研究过程中对雄性生殖毒性评价的实践,并结合FDA新指导原则以及ICH和我国指导原则中雄性生殖毒性内容,讨论目前对药物雄性生殖毒性研究相关问题的一些考虑要点。

1 FDA雄性生殖毒性相关指导原则简要介绍

 

1.1《雄性介导的药物发育毒性风险评估指导原则》 (Assessment of Male-Mediated Developmental Risk for Pharmaceuticals Guidance for Industry)[5]

该指导原则于2015年6月l1日发布草案。该指导原则草案总结了当前FDA对男性人群使用药物后潜在相关发育毒性风险评估的策略与方法。

1.1.1 雄性介导的药物发育毒性风险

雄性介导的药物发育毒性风险,指由雄性动物/男性人群给药而带来的子代发育毒性影响,主要包括:① 药物作用于精子细胞而产生的发育毒性风险。② 药物通过精液转移到妊娠女性体内(阴道摄入)而产生的孕体(胚胎-胎仔)发育毒性。

1.1.2 雄性介导发育毒性风险的评估考虑与建议

评估药物潜在的发育毒性应考虑的几项关键因素:① 药物及类似化合物的生殖和发育毒性。② 药物的细胞毒性或遗传毒性。③ 毒性风险的药理学作用特征(如该药物是否直接或间接影响发育信号通路、快速分裂细胞或内分泌功能)。④ 药物的药动学特征(ADME,如在雄性生殖器官中的分布、蓄积或在精液中分布)。基于上述考虑,FDA会综合分析申请人提供的资料以给出临床试验期间是否需要男性避孕的建议。FDA建议,除非有明确证据证明该药物仅影响精子细胞,否则避孕措施适用于有生殖能力的男性和输精管切除手术的男性,因为对于输精管切除男性,药物同样可以通过精液转移到女性体内。

根据上述信息,雄性介导发育毒性风险评估时将药物分为两大类:① 遗传毒性、生殖和/或发育毒性未知的药物。② 非临床研究已显示遗传毒性、生殖和/或发育毒性的药物。对于这两类药物,临床试验中男性研究对象都应该采取必要措施以避免怀孕和/或孕体的药物暴露,其中对于有明确发育毒性的药物,其避孕措施应一直实施直到雄性介导的影响被完全评估(如检测男性精液中药物浓度达到一定的限度以下)。指导原则中列举了2个这类发育毒性风险的例子:仅雄性给药的动物试验中,精液中存在沙利度胺可引起兔胎仔畸形等发育毒性,环磷酰胺可增加交配后孕鼠着床前丢失率;且有证据显示,沙利度胺在人精液中浓度与血浆中浓度呈相关性。

对于药物暴露后男性避孕周期,FDA一般建议为5倍药物半衰期+90d(1个生精周期+未射出精子的残留时间)。

1.1.3  评估药物的雄性介导发育毒性的非临床研究

用于评估药物引起的雄性介导发育毒性的非临床研究包括体外研究、体内研究以及相关的药动学研究。

体外研究:遗传毒性标准组合试验,各种体外精子药物作用试验(如杀精试验、精子遗传学完整性试验)和体外胚胎全培养等。

体内研究:进行生殖器官病理组织学检查和/或成熟雄性动物精子分析的一般毒性试验,生殖和发育毒性标准组合试验。对于大部分药物而言,评价父代介导的发育毒性仅有的标准体内试验为生育力与早期胚胎发育毒性试验,当仅雄性动物给药时可以进行直接的毒性评价。一旦发现明显的发育毒性影响(如着床前后死亡、早期胚胎畸形),申请人应开展交配前单性别给药试验,以分析雄性和/或雌性动物单独给药对毒性影响的贡献作用。因常规的生育力与早期胚胎发育毒性试验不能发现全部的发育毒性指标,故若雄性单性别给药试验出现发育毒性信号时,应该考虑开展追加试验,使妊娠动物孕期延长至临产前再行解剖检查。

药动学研究:对于动物或人类潜在发育毒性药物,精液中药物含量的测定有助于定量推测可能到达孕体(胚胎/胎仔)中的暴露水平。孕体暴露水平可以通过以下假设模型进行推测(以小分子药物为例):精液射出量为5 mL、精液中药物浓度=血浆最高药物浓度(Cmax)、100% 的阴道摄入、雌性血容量为5000 mL,100% 透过胎盘屏障。孕体暴露水平=Cmax ×5mL × 100%/5000mL ×100% ,即基于最大可能算出的孕体暴露水平。若此暴露水平低于发育毒性NOAEL剂量10倍以上,可以不要求进一步的雄性介导发育毒性风险的评估;若暴露水平较高,应考虑风险控制策略(如避孕)。

1.2《药物研发过程中睾丸毒性评价指导原则》(Testicular Toxicity:EvaluationDuringDrug Development Guidance for Industry)[6]

该指导原则于2015年7月16日发布草案。该草案旨在为研发可能有潜在睾丸毒性的药物提供帮助,在基于非临床研究发现的基础上,对临床监测及临床试验设计提供指导。下面主要介绍非临床睾丸毒性研究相关内容。

1.2.1 临床睾丸毒性评价的困难性

仅很少的临床指征可以用来监测潜在的睾丸毒性,如精子分析、血浆中睾酮、促性腺激素浓度测定;因从输精管损伤到可以通过常规手段(精子分析)检测到损伤往往有着数月的潜伏期,故睾丸毒性实时监测存在着挑战;因为很难在临床试验中通过妊娠率来评价男性生育力,故临床指证的改变与男性生育力影响的关联性有限。

1.2.2 非临床睾丸毒性评价

1.2.2.1 睾丸毒性常规评价方法① 2种属至少4周药物暴露的重复给药毒性试验。② 啮齿类动物雄性生育力评价。③ 动物及人体药动学综合评价。④ 其他,如产前、新生儿或幼年动物暴露后的胚胎一胎仔的生殖和发育毒性研究。

1.2.2.2 非临床研究设计考虑① 雄性生殖毒性非临床研究的剂量选择、给药周期、种属选择,要提供理由。② 除非为了支持儿科用药,一般不推荐使用未性成熟动物进行睾丸毒性评价。这是因为未成年动物的组织学发现无法正确反映生育力的损伤。③ 组织学检查被认为是评价睾丸损伤的最敏感指标,毒性研究应包含睾丸、精囊、附睾和前列腺的病理组织学检查。如果重复给药毒性试验中性腺组织被发现有异常病变,那么在雄性生育力研究中也应进行生殖器官的病理组织学评价。停药后生殖系统不良影响的持续性和可逆性是风险评估的重要考虑点。

1.2.2.3 增加雄性生育力担忧的非临床研究发现及干扰因素 总的来说,可以增加对雄性生育力损伤担忧的雄性动物生殖毒性发现,包括(但不仅限于)睾丸萎缩、生精小管退化或坏死,或其他提示生殖功能损伤的病理改变。可以增加雄性生育力担忧的非临床研究发现有:① 剂量依赖性的毒性发现。② 多个动物种属中均有的相似发现。③ 随着暴露时间增加而持续存在或加重的毒性发现。④ 停药后(尤其停药超过一个生精周期后)仍存在的毒性发现。⑤ 双侧组织中均存在的毒性发现。⑥ 在健康未给药动物中罕见的毒性发现。⑦ 最大无毒性作用剂量与临床暴露量相近(安全窗小)。⑧ 生殖系统脏器重量改变(增加或下降)并伴随病理学改变。⑨ 雄性生育力降低和交配行为减少/弱。⑩ 精子质量(数量、活力和形态)毒性影响。⑩ 在多个生命阶段/生理状态下(成年动物重复给药研究、成年生育力评价、出生前后暴露对成年后的影响、发育过程中生殖器官毒性)均出现的生殖器官和功能的毒性影响。⑩ 抗雄激素样症状:体重降低、雄性生殖器官重量及成熟度降低、攻击性减弱(如嗜睡或交配行为减少)。⑩ 雄激素样症状:雌性动物雄性化、睾丸缩小、生精过程受损。

非临床雄性生育力研究中的干扰因素:① 使用未成年动物。② 导致体重下降的药物,体重降低可能会影响雄性生育力。③ 影响神经肌肉功能、情绪的药物,会影响交配和生育力。④ 不合适的动物模型,药物在该动物种属体内无活性或有不同的药代特征。

1.2.2.4 追加研究 追加的研究主要包括以下评价:① 停药后毒性发现的可逆性阐述。② 性激素分析。③ 靶细胞类型(精子细胞、睾丸问质细胞、支持细胞)检测。④ 精子质量(数量、活力和形态)评价。

药物雄性生殖毒性评价的考虑要点

2.1 试验方案选择及阶段性要求

根据ICH及我国生殖毒性指导原则[1-2] ,国内外药物生殖毒性研究最常用的试验方案是三段法试验方案,包括生育力和早期胚胎发育毒性试验(I段)、胚胎一胎仔发育毒性试验(Ⅱ段)、围产期毒性试验(Ⅲ段)。而其中仅I段试验涉及到了雄性生殖毒性评价。根据国内外指导原则及研究现状,对于雄性生殖毒性评价的研究方法主要有以下几方面。

2.1.1  双性别同时给药的I段试验

即雌雄双性别动物均给药后交配,可伴随精子分析和组织学检查,评价雄性、雌性生殖机能、生育力和早期胚胎发育毒性。此方案优势在于减少实验动物使用量、省时省力,对于雄性生殖器官毒性可以给予一定的评价。但是,如果出现生育力或早期胚胎毒性阳性结果时,此方法无法明确毒性作用是由于雄性给药还是雌性给药造成的,或是两者的联合作用。

2.1.2  单性别单独给药的I段试验

即雄性动物给药后与不给药的健康雌性动物交配,雌性动物给药后与不给药的健康雄性动物交配,可伴随精子分析和组织学检查,分别评价雄性、雌性的生殖机能、生育力及其胚胎毒性影响。此方案优点在于可以明确药物生殖发育毒性中雄性或雌性给药的贡献作用,可以更精确地评价药物雄性给药可能产生的潜在生殖和发育毒性。该方法是国外新药研究通常采用的I段试验方法,也是雄性生殖毒性研究的经典评价方法,是FDA新指导原则推荐评价雄性介导发育毒性的标准体内试验[5] 。但是,该方法相对于双性别同时给药I段试验而言,费时、费力、费动物(增加约1倍动物数和工作量)。

2.1.3  结合重复给药毒性试验评价雄性生殖系统影响

主要涉及雄性生殖器官的病理组织学检查、精子分析等。此方案主要优势在于其结合在重复给药毒性试验中同时进行,节省时间和动物,可以提供初步的生殖毒性影响信息。但是,此方法仅能评价雄性生殖器官和/或精子质量毒性,对于雄性生育力及其介导的胚胎发育毒性无法评价。ICH S5(R3)修订的概念文件(concept paper)说明,结合重复给药毒性试验开展生殖器官毒性评估被纳入到指导原则修订内容[8] 。

ICH三方(欧盟、美国和日本)均要求在申请I期、Ⅱ期临床试验时仅提供结合重复给药毒性试验开展的雄性生殖器官毒性评估资料即可,而单独的雄性生育力试验在大规模或和长期的临床试验(如Ⅲ期临床试验)开始前完成即可[9] 。国内研究现状显示,重复给药毒性试验中生殖系统毒性的评价往往未被充分关注,未能全面检测和评估。从保障受试者安全性角度出发,结合我国临床研究风险控制及非临床研究风险识别的特点,我国指导原则要求通常在I期临床试验开始前提供I段(含雄性生育力及早期胚胎发育毒性评价)、Ⅱ段生殖毒性研究资料,以期在临床研究开始前尽可能了解受试物对雌雄动物生殖能力、生殖器官、生殖细胞以及胚胎发育的影响。

I段试验方案选择方面,国外创新药申报资料中大多选择单性别单独给药I段试验,这样可以获得更多的、更直接的药物雄性或雌性生育力与早期胚胎发育毒性信息;而国内申报资料中的I段试验大多采用双性别同时给药。国内这种选择除了考虑省时省力因素外,还可能考虑到国内创新药较多为改良型新药,其同类(相似)品种的生殖毒性较明确或毒性可能较小,且双性别给药试验结果往往均为阴性,所以未再进一步开展单性别单独给药试验。

从国内研究实情出发,作者对I段试验方案的建议:① 采用双性别同时给药I段试验时,若发现有明显的生殖发育毒性时,应补充单性别单独给药I段试验来分别评价雄性或雌性的生育力与早期胚胎发育影响。② 对于同类品种提示有潜在生殖毒性风险的或毒性信息较少的创新药,建议直接选择单性别单独给药I段试验分别评价雄性或雌性的生育力与早期胚胎发育影响。

2.2 动物年龄(性成熟情况)

ICH及我国生殖毒性指导原则均明确规定生殖毒性试验通常选用年轻、性成熟的成年动物 。FDA新的睾丸毒性指导原则也指出,除非为了支持儿科用药,一般不推荐使用未性成熟动物进行睾丸毒性评价。因为未成年动物的组织学发现无法正确反映生育力的损伤。

目前国内研究现状显示,参照指导原则相关要求,生育力与早期胚胎发育毒性试验中雄性动物年龄一般可以满足性成熟成年动物要求,然而重复给药毒性试验中雄性生殖毒性评价的雄性动物,尤其猴、犬等非啮齿类动物,常有使用未成年动物的现象。这一现象的根源可能主要在于实验动物年龄不实所致,研究机构往往只能以体重来间接反映年龄,而体重增长较慢的动物其体重无法正确体现其年龄。

案例1:某新药,其大鼠重复给药毒性试验中显示出明显的生殖系统毒性(睾丸、附睾、子宫、卵巢萎缩);大鼠I段生殖毒性试验也发现了生殖器官相似的毒性,并且精子活动率及精子数量明显下降、精子畸形率升高,交配率、妊娠率、生育率明显降低;然而猴重复给药毒性试验中,并未显示类似的生殖毒性。通过查阅猴病理学检查结果发现,试验所用的雄性猴中大部分(16只/25只)未性成熟(睾丸、前列腺、精囊腺未成熟、附睾管内无精子),故无法充分评价本品对猴雄性生殖系统的影响。

案例2:某新药I段生殖毒性试验中,研究者认为“为评价受试物对雄性动物精子成熟度、交配行为、受精的影响,雄性动物应从未性成熟期至交配结束时为止连续给药”,故其雄鼠购入时鼠龄为4~5周。这是一种误解,精子从未成熟到成熟与动物从未性成熟到性成熟是2个概念,评价精子成熟影响并非要从未性成熟期开始给药。建议在性成熟后进行给药,如在幼龄期开始给药,即便交配时达到性成熟年龄,这种情况下若出现精子毒性可能不仅仅是对精子形成及成熟的影响,还可能包含了对幼年动物生长发育过程中生殖系统发育及其他系统整体毒性的影响。

2.3 生育力试验雄性动物给药周期的选择

国内生殖毒性指导原则[2]要求,可根据至少1个月的重复给药毒性试验结果确定雄性动物交配前给药时间的长短,一般为4~10周。如果在1个月以上的重复给药毒性试验中未发现任何毒副作用,那么在交配前雄性动物给药周期可缩短至4周。ICH S5(R2)指导原则[1]认为,如果在至少2周的重复给药毒性试验中未发现任何毒副作用,那么在交配前雄性动物给药2周便可。

ICH s5(R2)指导原则上述规定主要基于日本和欧洲的研究规范和研究结果[1] 。日本及欧洲研究综合表明:雄鼠交配前给药2,4或9周,在发现雄性生殖毒性上具有相同效力,延长交配前给药时间并不能发现更多的毒性。日本实验室间联合研究显示:① 选择性影响雄性生殖的受试物是罕见的。② 影响精子发生的受试物几乎全作用于减数分裂后期,并影响睾丸重量。③ 雄性生殖器官组织病理学检查,是检测精子发生毒性的一种更为敏感和快捷的方法;对精子发生的潜在毒性信息可以在重复给药毒性试验中获得,精子分析可以提供类似于病理检查的结果信息。④ 与雌性动物交配,是一种不敏感的检测精子发生毒性的手段,尚无仅通过雄性动物给药9~10周并与雌性交配,发现雄性生殖毒性的例子。

然而也有学者指出雄性大鼠交配前给药周期超过9周比较稳妥[10] ,其主要理由:在1个月以上的重复给药毒性试验中,通常很难对生殖系统的毒副作用观察得特别全面和详细;动物激素水平上的毒副反应是比较错综复杂的,让供试品充分暴露,多一些时间给药,多一些时间观察比较稳妥;大鼠精子发生(包括精子成熟)整个过程需要63d。

综合“可短”、“宜长”这两方面的声音,作者对于雄性动物交配前给药时间选择的建议:① 具体问题具体分析,兼顾科学性、合理性、风险效益评估。② 在规范、仔细的重复给药毒性试验(尤其雄性生殖器官组织学检查)未发现明显毒性反应结果的支持下,按照指导原则要求可以采用最短的4周时间;但目前来看,前述先决条件通常不能获得或在生殖毒性试验开展前无法获得,此时采用4周时间风险很大。③ 对于同类品种提示有潜在生殖毒性风险的或毒性信息较少的创新药,建议采用较长的给药时间,并配合仔细的精子分析和生殖系统病理组织学检查。

2.4  雄性生殖毒性评价指标的选择[1-2,4-6,11-12]

2.4.1  常规I段生殖毒性试验中的雄性生殖毒性评价

常规毒性指标:雄性动物的一般体征和死亡情况、体重、摄食量。

生殖器官检查:大体观检查、脏器重量和系数、以及必要时的病理组织学检查。常规评价的雄性生殖器官主要有睾丸、附睾、前列腺、精囊腺、输精管等,其中睾丸、附睾为最主要评价器官。病理组织学检查在雄性生殖毒性风险评估中起着重要作用。建议开展生殖器官组织学检查的情况主要有:生殖器官大体观检查发现明显的毒性改变;脏器重量和系数检查发现有明显异常;或已有资料提示该药物有生殖毒性潜能(包括重复给药毒性试验已显示有生殖系统毒性);或该药物用于生育调节等生殖系统相关适应证。

精子分析:主要包括精子数量及精子活力分析、精子形态学(畸形)检查。其中精子数量及精子活力分析为最常用指标,建议利用计算机辅助精子分析仪(CASA)进行全自动分析。一方面,CASA系统避免以往人工显微镜计数及活力定性分析中的人为干扰,增加了结果的可靠性;另一方面,CASA 的精子分析指标(尤其活力指标)更加全面、细致,分析指标,如精子总浓度、精子总密度、各运动状态(静止、活动、慢速、中速、快速、超快速)精子浓度、各运动状态精子百分率、平均路径速度、直线运动速度、曲线运动速度、精子头部侧摆幅度、精子鞭打频率、前向性、直线性、精子头长宽比、精子头部面积等,这些指标全面分析了精子数量、精子运动活力及精子运动方式等方面的精子质量。目前国内已有多家GLP研究机构采用了CASA系统。对于精子畸形分析,鉴于形态学观察的直观性以及显微镜观察精子畸形技术较为经典、较易操作,建议通过常规涂片一固定一伊红染色后镜下观察。精子分析仪提供的荧光染色精子畸形自动分析系统,提供了一种高通量分析的可能,但此方法对于精子畸形的标准需人工设定,较复杂、主观性较强、个性化分析不够,在大批量分析精子形态过程中相对传统镜检假阳性和假阴性结果较多;且需荧:光染料,检测成本较高。

生育力指标:雄性动物给药后与雌性动物交配,得到生育力相关指标,主要有:交配指数或率(交配成功动物数/合笼动物数)、生育指数或率(妊娠动物数/合笼动物数)、妊娠指数或率(妊娠动物数/交配成功动物数)、交配成功天数(从合笼到交配成功所用天数)等,以评价药物对于雄性生育力的影响。性行为的影响因素比较复杂且啮齿类动物性行为往往在夜间进行,故对于常规啮齿类动物交配性行为的影响一般不直接评价,而是通过阴道栓或含精子阴道涂片结果作为交配成功的间接证据,从而间接评价药物对交配性行为的影响[4] 。

胚胎发育毒性指标:交配后的妊娠雌性动物一般在器官形成期结束时(如大鼠妊娠d 13~15)解剖,检查黄体数、活胎、死胎、吸收胎、着床数、着床前丢失、着床后丢失等,以评价药物雄性动物给药后对其子代(胚胎)早期发育的影响。必要时可延迟解剖期至临产前,参照Ⅱ段生殖毒性试验方法检查胎仔的外观、内脏和骨骼发育毒性。FDA雄性介导发育毒性评估指导原则[5]指出,若雄性单性别给药试验出现发育毒性信号时,应该考虑开展追加试验,使妊娠动物孕期延长至临产前再行解剖检查,以期获得更全面的发育毒性指标。

性激素指标:对于可能影响下丘脑.垂体一性腺轴通路信号、或已有证据显示有明显的生殖毒性潜能、或用于生育调节的药物,为更多地了解其可能的

生殖毒性影响机制,建议增加检测血清中性激素水平。雄性动物性激素指标主要有:睾酮(T)、雌二醇(E:)、双氢睾酮(DHT);雌性动物性激素指标主要有:雌二醇(E2)、孕酮(P)、黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)和睾酮(T)。其中T,E2为最常用指标。性激素水平影响的评价应结合生殖毒性结果以及其他毒性或药效试验结果进行综合分析,探讨可能的影响规律。

2.4.2 重复给药毒性试验中的雄性生殖毒性评价

生殖器官检查:大体观检查、脏器重量和系数以及病理组织学检查。这些检查均为重复给药毒性试验常规检查必做指标的一部分,是大多数重复给药毒性试验中仅有的针对雄性生殖毒性的评价指标。

精子分析:结合在动物解剖时检测雄性动物的精子数量和活力。一般主要在非啮齿类动物(如猴、犬等)中增加此分析,以验证或是补充常规I段试验动物(大鼠)中精子毒性的结果,为临床试验提供外推性更好的动物毒性依据。

性激素水平检测:重复给药毒性试验一般早于单独的生殖毒性试验,其性激素水平的检测有助于为后续的生殖毒性评价提供科学参考。

2.5 毒代动力学

与重复给药毒性试验的毒代动力学分析不同,生殖毒性试验的毒代动力学分析主要用于阐明生殖毒性结果与系统暴露量(亲代和/或子代)的关系,而不是简单描述供试品在动物(亲代)体内的基本药动学特征;生殖毒性试验毒代动力学分析,有助于不同毒理学试验结果间通过暴露量进行科学合理的比较,为临床用药的风险评估提供参考。其毒代动力学数据除来自亲代动物的血浆暴露量外,还可以来自生殖器官组织或体液(如睾丸、精液、乳汁)及子代胚胎/胎仔数据,重点评价药物和/或代谢产物能否通过血睾屏障、血乳屏障及胎盘屏障。其中雄性生育力与早期胚胎发育毒性试验中,常见的毒代药物浓度检测生物样本有雄性动物血浆、睾丸组织、精液,重点分析药物透过血睾屏障的能力。

我国生殖毒性指导原则中建议创新性药物生殖毒性试验进行毒代动力学研究。FDA雄性毒性2个新指导原则中对毒代动力学分析也均有相关要求,尤其雄性介导发育毒性风险评估中,精液中药物含量的测定对于由“精液-阴道摄入”途径介导的胚胎-胎仔发育毒性的风险评估至关重要。胎仔暴露水平的推算是在假设精液中药物浓度等于血药浓度Cmax 的基础上推算的最大可能暴露量。若胎仔暴露水平低于发育毒性NOAEL剂量10倍以上,可以不要求进一步的雄性介导发育毒性风险的评估[5] 。

国内雄性生殖毒代研究现状:国内生殖毒性毒代分析开展较晚,仍在起步阶段,指导原则中仅是建议创新药开展;近年来,随着重复给药毒性毒代的认识、要求及研究水平的提高,生殖毒性毒代得到了一定的重视,但仍不够;目前大部分国内药品注册申报资料中生殖毒性试验仍无毒代分析,而在开展毒代分析的生殖毒性资料中毒代指标也往往仅为类似于重复给药毒性毒代分析的亲代动物血药浓度相关指标,缺乏针对生殖毒性的组织或子代的暴露量析。

2.6 结果分析的综合评价特性

非临床研究重在综合评价,研究的各项结果之间,以及与其他非临床研究结果之间往往存在着有机的联系与规律。生殖毒性研究是药物安全性评价与药物整体开发进程的一个有机组成部分。生殖毒性研究不能与药效学、药动学和其他毒理学研究割裂,试验结果应力求与其他药理毒理试验结果互为印证、说明和补充[11] 。在雄性生殖毒性结果的评价中,应根据生育力试验各项指标结果(生殖器官、精子、生育力、胚胎发育及性激素水平等毒性影响),以及重复给药毒性中雄性生殖器官毒性相应结果,并结合药物的同类品种生殖毒性或可能的药理学作用特征等,综合分析药物对于雄性生殖毒性的影响及其可能的作用规律。雄性生殖毒性评价的最终目的是将毒性结果向临床过渡,预测潜在毒性,为临床试验及上市后应用降低男性用药所带来的生殖与发育毒性风险,制定临床剂量、监测及防治措施,限制用药人群提供科学参考,有利于研发人员及上市后医生和患者进行利弊权衡。

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[7]ICH. Work plan: Revision of S5 Guideline on Detection of Toxicity to Reproduction for Medicinal Products&Toxicity to Male Fertility [EB/OL]. (2015-2-12) [2016-05-10]. http: // www. ich. org / products / guideIines / safety / safetysingle / article / revision-of-s5-guideline-on-detection-·of-toxicity·-to-reproduction-for-medicinal-products-toxicity.htm1.

[8]ICH. Final Concept Paper S5(R3): Detection of Toxicity to Reproduction for Medicinal Products &Toxicity to Male Fertility [EB/OL]. (2015-3-27) [2016-05-10]. http: // www. ich. org / products / guideline / sakty / saty-single / article / detection-of-toxicity-to-reproduction-for-medicinal-products-toxicity-to-male-fertility. htm1.

[9]ICH. M3(R2)Guidance on Nonclinical Safety Studies For the Conduct of Human Clinical Trials and Marketing-Authorisation For Pharmaceuticals [EB/OL].(2009-06-11) [2016-05-10]. http:// www.ieh.org.

[10]孙祖越,周莉,闫晗,等.如何成功开展药物非临床生殖毒性试验[J].中国新药杂志,2011,20(22):2195—2204.

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