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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2026-03-08 19:04
1. 概要
ICH Q3A(R2)與Q3B(R2)指南為注冊(cè)申請(qǐng)中原料藥(DS)和制劑(DP)的非致突變雜質(zhì)(NMI)限值提供了框架,但對(duì)于在完成初始上市許可申請(qǐng)(MAA)的非臨床毒理學(xué)研究后、在上市后程序中發(fā)現(xiàn)的超出ICH Q3A/Q3B現(xiàn)行閾值(QT)的新增或超標(biāo)雜質(zhì),其指導(dǎo)內(nèi)容有限。本反思文件認(rèn)識(shí)到需建立充分的安全性評(píng)估機(jī)制,并遵循3R原則(特別強(qiáng)調(diào)動(dòng)物試驗(yàn)替代),提出采用替代體內(nèi)動(dòng)物研究的策略來確認(rèn)超出ICH Q3A/Q3B閾值的上述新型或超標(biāo)雜質(zhì)。ICH Q3A/Q3B指出,當(dāng)雜質(zhì)存在于非臨床重復(fù)劑量毒理研究所用的DS/DP中且未影響DS/DP毒理學(xué)評(píng)估結(jié)果時(shí),可予以確認(rèn)。此外,若該雜質(zhì)在動(dòng)物或人體內(nèi)作為代謝物存在,亦可獲得確認(rèn)。本文件進(jìn)一步就如何通過代謝數(shù)據(jù)評(píng)估雜質(zhì)確認(rèn)提出建議,并針對(duì)雜質(zhì)與原料藥(API)的相似性評(píng)估提供指導(dǎo),以論證其與現(xiàn)有DS毒理學(xué)研究的可參照性。
是否需要補(bǔ)充數(shù)據(jù)取決于關(guān)注程度。非致突變雜質(zhì)(NMI)的關(guān)注程度受多方面因素影響,包括攝入量、物理化學(xué)特性與降解性、給藥途徑和生物利用度、臨床狀況及藥品目標(biāo)人群。若確定需補(bǔ)充數(shù)據(jù),應(yīng)優(yōu)先采用現(xiàn)有毒理學(xué)數(shù)據(jù)推導(dǎo)可接受水平(AL)??苫谖墨I(xiàn)中已有的雜質(zhì)特異性數(shù)據(jù),或通過交叉參照支持的適宜替代分子數(shù)據(jù)。AL方法通過估算產(chǎn)品特異性雜質(zhì)暴露安全限值,若建立的AL值高于原料藥或制劑中NMI的限定標(biāo)準(zhǔn),則該雜質(zhì)水平可視為毒理學(xué)合格。AL方法基于ICH Q3C規(guī)定的每日允許暴露量(PDE)方法學(xué),同時(shí)考量生物利用度、交叉參照數(shù)據(jù)及產(chǎn)品特異性信息,具體包括從毒理學(xué)研究中選取起始點(diǎn)(PoD)并運(yùn)用評(píng)估系數(shù)(AFs)。
當(dāng)缺乏足夠數(shù)據(jù)確定可接受限度時(shí),可采用新研究方法(NAM),包括化學(xué)性質(zhì)表征和計(jì)算毒理學(xué)工具。通過整合多種計(jì)算機(jī)模擬工具或體外研究證據(jù)可填補(bǔ)知識(shí)空白,專家意見可補(bǔ)充風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。
只有當(dāng)替代方法無法提供充分證據(jù)證明雜質(zhì)在擬定標(biāo)準(zhǔn)限值下的安全性,且具備合理科學(xué)依據(jù)時(shí),才應(yīng)考慮開展體內(nèi)研究。在此情況下,本指導(dǎo)文件針對(duì)新型致突變雜質(zhì)(NMI)的體內(nèi)研究方案設(shè)計(jì)提供了具體建議。
研究用藥品中的雜質(zhì)應(yīng)根據(jù)ICH M3(R2)指南進(jìn)行評(píng)估。當(dāng)需要額外安全性數(shù)據(jù)時(shí),本思考文件中的原則可補(bǔ)充ICH M3(R2)描述的臨床研發(fā)期間雜質(zhì)安全性評(píng)估方法。
總之,當(dāng)建議獲取新識(shí)別雜質(zhì)(NMI)的特異性安全信息時(shí),可采取替代策略收集此類信息,包括利用現(xiàn)有毒理學(xué)數(shù)據(jù)、交叉參照、毒理學(xué)關(guān)注閾值(TTC)、計(jì)算機(jī)模擬及體外研究方法。這些信息可用于綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。采用涵蓋所有風(fēng)險(xiǎn)判定要素的證據(jù)權(quán)重(WoE)法,可能足以判定特定含量水平的NMI可被視為安全。
2. 介紹
ICH Q3A/Q3B指南建議,當(dāng)現(xiàn)有非臨床數(shù)據(jù)無法確認(rèn)的更高水平或新雜質(zhì)引發(fā)確認(rèn)需求時(shí),應(yīng)考慮進(jìn)行額外的安全性測(cè)試。因此,通常會(huì)開展專門的動(dòng)物研究以確認(rèn)這些雜質(zhì),然而此類研究常采用添加雜質(zhì)的原料藥批次而非直接測(cè)試純雜質(zhì),這種做法存在若干局限性。
在雜質(zhì)加標(biāo)藥物研究中,藥品制劑的生物安全性是基于其特定的雜質(zhì)譜整體建立的,而非單獨(dú)表征單個(gè)雜質(zhì)的安全性。當(dāng)觀察到毒性時(shí),通常無法確定其歸因于活性藥物成分還是制劑批次中存在的一種或多種雜質(zhì)。雜質(zhì)濃度通常遠(yuǎn)低于活性藥物成分,這進(jìn)一步增加了將觀察效應(yīng)歸因于特定雜質(zhì)的復(fù)雜性。因此,此類研究得出的未觀察到不良反應(yīng)水平(NOAEL)最可能反映活性藥物成分而非雜質(zhì)的安全性特征(Graham等,2021)。
雖然這些研究在設(shè)計(jì)上可能被視為有效,但未能提供有關(guān)雜質(zhì)生物安全性的相關(guān)信息。這種做法削弱了開展此類研究的科學(xué)依據(jù),并與歐盟2010/63號(hào)關(guān)于保護(hù)科研用動(dòng)物的指令相沖突——該指令明確反對(duì)在不可能產(chǎn)生有意義數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)。事實(shí)上,針對(duì)審查467種雜質(zhì)體內(nèi)研究的相關(guān)方調(diào)查顯示,未發(fā)現(xiàn)任何識(shí)別出毒性雜質(zhì)的案例。在98.7%的研究中,藥物物質(zhì)所含雜質(zhì)(無論加標(biāo)與否)均處于低水平(Slikkerveer等,2024),進(jìn)一步凸顯了該方法的局限性。
當(dāng)采用藥物的非臨床研究進(jìn)行雜質(zhì)限定時(shí),另一關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是常未考慮等距縮放效應(yīng),導(dǎo)致安全性評(píng)估忽略了人類與動(dòng)物物種間的生物學(xué)差異。某些情況下,這會(huì)造成體內(nèi)研究不被監(jiān)管機(jī)構(gòu)接受用于支持雜質(zhì)安全評(píng)估,因?yàn)樵趯?duì)NOAEL進(jìn)行等距縮放校正后,藥物非臨床研究中的雜質(zhì)水平顯得過低。
采用雜質(zhì)加標(biāo)藥物物質(zhì)批次的策略,與針對(duì)致突變雜質(zhì)、元素雜質(zhì)和溶劑的化合物特異性方法以及正在開發(fā)的提取物和浸出物評(píng)估策略存在顯著差異。這些指南強(qiáng)調(diào)評(píng)估單個(gè)雜質(zhì)安全性的重要性,而非僅依賴原料藥或制劑的整體雜質(zhì)譜。
當(dāng)雜質(zhì)未在既往安全性研究中完成確認(rèn)(即新型雜質(zhì)),或需要確認(rèn)更高水平的雜質(zhì)(既往僅確認(rèn)過較低水平)時(shí),建議采用替代性非動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法。僅當(dāng)殘留安全性問題無法通過其他手段解決時(shí)——這種情況較為罕見——才應(yīng)考慮開展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?;谇笆鲈?,在此類情況下使用純雜質(zhì)開展研究更可能獲得雜質(zhì)安全性的相關(guān)信息。
本反思文件從安全角度闡述了當(dāng)原料藥或制劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的雜質(zhì)水平超出ICH Q3A和Q3B規(guī)定的確認(rèn)閾值時(shí),對(duì)非致突變雜質(zhì)的確認(rèn)要求。該文件不涉及從質(zhì)量角度對(duì)雜質(zhì)水平的可接受性判定。
3. 范圍
本反思文件闡述了當(dāng)前關(guān)于評(píng)估非誘變性雜質(zhì)(NMI)安全性的推薦方法考量。所討論的原則與方法旨在支持新出現(xiàn)或含量升高的雜質(zhì)進(jìn)行毒理學(xué)限定,特別是當(dāng)這些雜質(zhì)在完成非臨床毒理學(xué)研究后才被發(fā)現(xiàn)、且其含量超出現(xiàn)有ICH Q3A/Q3B限定閾值(QTs)的情形。此類雜質(zhì)水平變化可能源于任何原料藥(DS)或制劑(DP)相關(guān)變更,例如生產(chǎn)工藝變更。本文不對(duì)雜質(zhì)限度的"合理可行最低水平"(ALARP)原則作進(jìn)一步探討,但質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的雜質(zhì)限度通常應(yīng)基于批次數(shù)據(jù)確定,而非僅依據(jù)毒理學(xué)限定水平。此外,本文對(duì)ICH M3(R2)中臨床研發(fā)期間雜質(zhì)安全性評(píng)估方法進(jìn)行補(bǔ)充,旨在通過提出替代性非動(dòng)物實(shí)驗(yàn)策略對(duì)NMI進(jìn)行毒理學(xué)限定,從而完善現(xiàn)有指南(特別是ICH Q3A(R2)和Q3B(R2))。相較于傳統(tǒng)體內(nèi)研究,這些方法可提供更具雜質(zhì)特異性的信息。文件同時(shí)指出,雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)關(guān)注程度可能受多重因素影響,進(jìn)而決定所需數(shù)據(jù)范圍——從無需補(bǔ)充數(shù)據(jù)到開展雜質(zhì)特異性實(shí)驗(yàn)研究不等。
本文適用范圍僅限于化學(xué)合成藥品中的NMI,不涉及先進(jìn)治療藥品(ATMP)、草藥制品及生物與生物技術(shù)藥品中的雜質(zhì)。但對(duì)于同時(shí)包含化學(xué)合成組分與生物技術(shù)組分的復(fù)合產(chǎn)品(如抗體藥物偶聯(lián)物),可酌情參考本文所述原則。
4. 法律依據(jù)和相關(guān)指南
在歐盟,藥物雜質(zhì)鑒定的法律依據(jù)主要源自指令2001/83/EC,該指令規(guī)定了上市許可的基本要求,同時(shí)結(jié)合歐洲藥品管理局(EMA)發(fā)布的指南及國際人用藥品注冊(cè)技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)(ICH)指導(dǎo)原則(GL)。這些文件闡述了科學(xué)原則,包括特定類別雜質(zhì)及特定原料藥中雜質(zhì)的報(bào)告、鑒定和鑒定閾值,并規(guī)定了當(dāng)雜質(zhì)水平超過設(shè)定閾值時(shí),需提供毒理學(xué)數(shù)據(jù)或證明雜質(zhì)安全性的證據(jù)。
• 化學(xué)合成原料藥中的無致突變性雜質(zhì)(NMI)(ICH Q3A(R2))與制劑中的無致突變性雜質(zhì)(ICH Q3B(R2)),
• 臨床開發(fā)期間的無致突變性雜質(zhì)鑒定方法(ICH M3(R2)),
• 致突變性雜質(zhì)(ICH M7(R2)),
• 溶劑殘留(ICH Q3C),
• 元素雜質(zhì)(ICH Q3D),
• 寡核苷酸中的雜質(zhì)(《寡核苷酸開發(fā)與生產(chǎn)指南》EMA/CHMP/CVMP/QWP/262313/2024),
• 化學(xué)合成多肽中的雜質(zhì)(《合成多肽開發(fā)與生產(chǎn)指南》
EMA/CHMP/CVMP/QWP/387541/2023),
• 放射性藥品中的雜質(zhì)(《放射性藥品指南-修訂版1》EMEA/CHMP/QWP/306970/2007)。
5. 關(guān)鍵考量事項(xiàng)
5.1. 非致突變雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通用框架
當(dāng)滿足以下條件時(shí),本反思文件中闡述的原則可用于已識(shí)別新非致突變雜質(zhì)的毒理學(xué)鑒定:
a) 原料藥或制劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中雜質(zhì)規(guī)定限度超過ICH Q3A(R2)與Q3B(R2)界定的鑒定閾值(QT);
b) 現(xiàn)有原料藥非臨床研究未能充分驗(yàn)證已識(shí)別/規(guī)定濃度水平的雜質(zhì)(如該雜質(zhì)未被檢出或僅存于低濃度)。
該原則同樣適用于第4節(jié)所列其他雜質(zhì)專項(xiàng)指南未涵蓋的新致突變雜質(zhì)。
新致突變雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的通用策略見圖1流程圖。
流程圖按評(píng)估重點(diǎn)領(lǐng)域構(gòu)建,以支持新致突變雜質(zhì)的逐步評(píng)估。當(dāng)可獲得特定信息時(shí)——如非臨床或臨床代謝物水平、原料藥衍生雜質(zhì)評(píng)估——該方法可采用更精簡(jiǎn)的數(shù)據(jù)包。流程圖中各步驟對(duì)應(yīng)反思文件中的專屬章節(jié)。

在動(dòng)物和/或人體內(nèi)作為代謝物達(dá)到顯著水平的雜質(zhì),將5.2節(jié)討論。此類情況下,該雜質(zhì)可被視為合格,無需額外提供毒理學(xué)數(shù)據(jù)。5.3.2節(jié)闡述了與原料藥相比未引入新結(jié)構(gòu)警示的原料藥衍生雜質(zhì),通常認(rèn)為這些雜質(zhì)毒理學(xué)關(guān)注度低,可視為已包含在藥物物質(zhì)的現(xiàn)有毒理學(xué)研究中。
對(duì)于不屬于5.2節(jié)和5.3.2節(jié)所述類別的所有其他雜質(zhì),應(yīng)按照5.4節(jié)概述進(jìn)行毒理學(xué)關(guān)注度評(píng)估。該評(píng)估需考慮目標(biāo)患者群體、給藥途徑和治療周期等因素。若評(píng)估結(jié)果表明特定新雜質(zhì)鑒定水平(NMI)不構(gòu)成毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn),則無需進(jìn)一步確證。在此情況下,該雜質(zhì)水平可被視為合格。
如果毒理學(xué)關(guān)注水平需要進(jìn)一步評(píng)估,則應(yīng)首先進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,查找與毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)的現(xiàn)有雜質(zhì)特異性體外或體內(nèi)數(shù)據(jù)。若有體內(nèi)數(shù)據(jù)可用,應(yīng)按照第5.5節(jié)所述原則推導(dǎo)可接受水平(AL)。若無雜質(zhì)特異性數(shù)據(jù),則應(yīng)確定是否可獲得具有相關(guān)毒理學(xué)數(shù)據(jù)的合適替代化合物。若識(shí)別出此類替代物,則應(yīng)按照第5.3節(jié)所述原則進(jìn)行交叉參照,且可使用替代物的體內(nèi)數(shù)據(jù)推導(dǎo)AL。若NMI水平低于推導(dǎo)的AL,則該雜質(zhì)被視為毒理學(xué)上合格。若雜質(zhì)水平超過AL,則應(yīng)重新評(píng)估關(guān)注水平(參見第5.4.1節(jié)),同時(shí)考慮雜質(zhì)的毒理學(xué)特性以及超出AL的程度。
若無法獲取雜質(zhì)特異性數(shù)據(jù)或替代化合物數(shù)據(jù),可采用第5.6節(jié)所述的新方法(NAMs)確定雜質(zhì)限度。該方法包括計(jì)算毒理學(xué)方法(參見第5.6.1節(jié)),例如使用(定量)構(gòu)效關(guān)系模型,以及體外方法(參見第5.6.2節(jié))評(píng)估雜質(zhì)毒理學(xué)危害??赏ㄟ^整合評(píng)估方法綜合運(yùn)用NAM數(shù)據(jù),例如將數(shù)據(jù)納入特定終點(diǎn)的既定不良結(jié)局路徑(AOPs)。基于計(jì)算模型預(yù)測(cè)的毒性及相關(guān)不確定性,應(yīng)進(jìn)行關(guān)注水平評(píng)估。若潛在風(fēng)險(xiǎn)可接受,則無需進(jìn)一步數(shù)據(jù)支持。但若評(píng)估表明在雜質(zhì)最大日攝入量下存在不可接受風(fēng)險(xiǎn),則應(yīng)降低雜質(zhì)水平或補(bǔ)充毒理學(xué)數(shù)據(jù)。
此時(shí)可考慮采用體外方法進(jìn)一步表征雜質(zhì)危害特性(參見第5.6.2節(jié))。僅當(dāng)上述方法均無法獲得足夠數(shù)據(jù)支持雜質(zhì)限度確定時(shí)(屬于特殊情況),方可考慮通過體內(nèi)研究彌補(bǔ)數(shù)據(jù)缺口(參見第5.7節(jié))。
5.2. 代謝物
根據(jù)ICH Q3A(R2)和Q3B(R2)指南,"在動(dòng)物和/或人體研究中存在的、同時(shí)具備重要代謝物特征的雜質(zhì)被視為已界定"。此處"重要代謝物"不應(yīng)理解為ICH M3(R2)中定義的閾值(當(dāng)代謝物達(dá)到10%時(shí)需進(jìn)行額外非臨床研究)。對(duì)于新代謝物雜質(zhì)(NMI)的界定,若現(xiàn)有藥物活性成分(DS)的非臨床與臨床研究能證明該代謝物具有充分的暴露水平,且其化學(xué)結(jié)構(gòu)與NMI完全相同(即使低于DS的10%),這些研究即適用于評(píng)估該雜質(zhì)的安全性。在此情況下,"重要代謝物"的概念特指:在藥物活性成分(非)臨床研究中,該代謝物的暴露水平(EM)與藥物達(dá)到最大日劑量(MDD)時(shí)預(yù)期雜質(zhì)暴露水平(EI)的比值(EM/EI)。如圖1流程圖所示,必須確定代謝物暴露水平與預(yù)期雜質(zhì)暴露水平的比例關(guān)系(EM/EI)。
若已證實(shí)代謝物達(dá)到充分暴露水平且其化學(xué)結(jié)構(gòu)與雜質(zhì)完全相同,通??衫矛F(xiàn)有藥物活性成分的(非)臨床研究數(shù)據(jù)來界定該NMI,從而評(píng)估雜質(zhì)的安全性特征。
雖然通常使用動(dòng)物代謝數(shù)據(jù)來鑒定雜質(zhì),但當(dāng)新代謝物(NMI)在人體內(nèi)被檢測(cè)為代謝產(chǎn)物時(shí),亦可采用人體代謝數(shù)據(jù)。一般而言,代謝物的暴露水平應(yīng)基于血漿代謝數(shù)據(jù)報(bào)告。但若經(jīng)科學(xué)論證,尿液代謝數(shù)據(jù)也可用于支持雜質(zhì)鑒定。雜質(zhì)日劑量按藥物產(chǎn)品(DP)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中相對(duì)于最高日劑量(MDD)的百分比計(jì)算。然而該方法未考慮物質(zhì)的吸收、分布、代謝和排泄(ADME)特性對(duì)雜質(zhì)實(shí)際系統(tǒng)暴露水平的影響,導(dǎo)致難以直接比較雜質(zhì)與血漿代謝物水平以確定暴露裕度。
Weidolf等(2020)提出了一種實(shí)用方法估算雜質(zhì)內(nèi)源性暴露水平(EI),將其與觀察到的血漿代謝物水平(EM)比較,從而建立EM/EI比值。該方法通過計(jì)算雜質(zhì)可能達(dá)到的最大理論濃度(MTC,即EI),并與代謝物的最大觀察濃度(MOC,即EM)進(jìn)行對(duì)比。
代謝物的MOC(即EM)取自動(dòng)物毒性研究或相關(guān)臨床研究,以動(dòng)物或患者/志愿者相應(yīng)劑量組的平均血漿濃度代表MOC,即:EM = 動(dòng)物或人體內(nèi)代謝物的平均血漿濃度。
計(jì)算MTC(即EI)時(shí)采用最保守假設(shè):完全生物利用度、無血漿蛋白結(jié)合、不進(jìn)入血細(xì)胞或其他組織、無消除過程。建議使用選定物種的細(xì)胞外液(ECF)容積作為最小分布容積來估算雜質(zhì)的系統(tǒng)濃度。Weidolf等(2020)基于雜質(zhì)日暴露量(mg/天,由MDD×雜質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)百分比計(jì)算)和大鼠平均ECF容積80.4 mL建立MTC。若需對(duì)比人體代謝數(shù)據(jù),則可采用14 L的人體ECF容積(Tobias, 2025)。故:EI = MDD × 雜質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)百分比 / ECF,其中人和大鼠的ECF分別為14 L和80.4 mL。
對(duì)于低關(guān)注度的代謝物/雜質(zhì),當(dāng)達(dá)到單位暴露比(EM/EI≥1)時(shí),無需提供額外的非臨床數(shù)據(jù)來確認(rèn)該雜質(zhì)的安全性。然而,當(dāng)代謝物/雜質(zhì)存在潛在毒性風(fēng)險(xiǎn)時(shí),需考慮更高的EM/EI值,以確保該物質(zhì)作為藥物相關(guān)雜質(zhì)的存在不會(huì)導(dǎo)致不可接受的暴露水平。符合以下條件的代謝物可視為低關(guān)注度:已在動(dòng)物和人體中以相應(yīng)比例檢出,且非人特異性或主要人體代謝物(即≤10%)。若遇主要人體代謝物(即根據(jù)ICH M3(R2)>10%)、不成比例代謝物或人特異性代謝物,需充分表征以證明該代謝物不會(huì)顯著增加母體化合物的毒性特征,方可視為低關(guān)注度。若無法排除代謝物加劇毒性的可能性,或缺乏該代謝物的毒理學(xué)數(shù)據(jù),則需采用EM/EI≥10的標(biāo)準(zhǔn)。
5.3. 交叉參照
若無法獲取關(guān)于雜質(zhì)本身足夠可靠的體外或體內(nèi)毒性數(shù)據(jù),可對(duì)一個(gè)或多個(gè)具有可靠體外或體內(nèi)毒性數(shù)據(jù)的替代化合物進(jìn)行交叉參照??刹捎脝我惶娲锓椒ɑ蚍纸M方法,獲取化學(xué)結(jié)構(gòu)相似化合物的定性或定量體外或體內(nèi)毒性數(shù)據(jù),用于在指定水平上鑒定該雜質(zhì)。原料藥相關(guān)雜質(zhì)也可通過評(píng)估原料藥與雜質(zhì)的相似性來確定原料藥的非臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否可用于雜質(zhì)鑒定。
5.3.1. 替代方法
在交叉參照框架中,需要考慮三個(gè)不同步驟:
1)目標(biāo)分子與替代分子之間的化學(xué)相似性評(píng)估,
2)數(shù)據(jù)的毒理學(xué)評(píng)估,
3)建立可接受限度(AL)。
目標(biāo)分子與替代分子之間的化學(xué)相似性評(píng)估
對(duì)替代化合物進(jìn)行交叉參照時(shí),首先應(yīng)根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)以及可獲得的藥代動(dòng)力學(xué)(PK)性質(zhì)來表征雜質(zhì)。應(yīng)討論基于理化性質(zhì)或PK性質(zhì)(如可獲得)的可比性。
應(yīng)識(shí)別雜質(zhì)中存在的相關(guān)毒性基團(tuán),毒性基團(tuán)定義為與雜質(zhì)毒性性質(zhì)相關(guān)的化學(xué)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)部分。這包括雜質(zhì)的藥理學(xué)活性部分和非活性部分。
需考慮理化性質(zhì)(如極性、溶解度、親脂性、可電離性和分子量)以及PK性質(zhì)(如生物利用度、分布、代謝和排泄),例如通過數(shù)據(jù)庫或計(jì)算工具預(yù)測(cè)獲得。使用計(jì)算機(jī)模擬工具時(shí),應(yīng)證明其適用性(見第5.6.1節(jié))。評(píng)估中也可納入生物學(xué)合理性(如作用機(jī)制/方式)的考量。
應(yīng)基于與新分子實(shí)體(NMI)的相似性確定具有可靠數(shù)據(jù)的替代化合物。需證明雜質(zhì)中已識(shí)別的毒性基團(tuán)存在于替代化合物中,且應(yīng)進(jìn)一步識(shí)別其他官能團(tuán)——尤其是空間上鄰近毒性基團(tuán)、可能影響生物活性的基團(tuán)??山Y(jié)合多指標(biāo)方法(包括余弦相似性、Tanimoto系數(shù)等相似性指標(biāo))并在適當(dāng)時(shí)使用成熟分子描述符評(píng)估分子相似性(Sheridan等,2002;Willett等,1998)。應(yīng)根據(jù)相似性和交叉參照方法的不確定性論證替代物的選擇合理性,同時(shí)需結(jié)合交叉參照整體評(píng)估結(jié)果說明評(píng)估結(jié)果的充分性。
如計(jì)算毒理學(xué)章節(jié)(第5.6.1節(jié))所述,可利用不同預(yù)測(cè)工具識(shí)別終點(diǎn)特異性毒性相關(guān)的毒性基團(tuán),如(定量)構(gòu)效關(guān)系(Q)SAR模型,以及預(yù)測(cè)理化性質(zhì)和藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)。目前公認(rèn)在(Q)SAR模型中唯一經(jīng)監(jiān)管驗(yàn)證的終點(diǎn)是細(xì)菌致突變性(ICH M7(R2))。盡管如此,計(jì)算工具仍可用于識(shí)別主要靶器官(肝臟、腎臟、心血管系統(tǒng)、胃腸道、皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng))相關(guān)毒性基團(tuán),以支持交叉參照評(píng)估。關(guān)于使用(Q)SAR工具預(yù)測(cè)毒性和識(shí)別毒性基團(tuán)的操作及結(jié)果報(bào)告,第5.6.1節(jié)提供了進(jìn)一步建議。
數(shù)據(jù)毒理學(xué)評(píng)估
當(dāng)確定一種或多種合適替代化合物后,應(yīng)對(duì)現(xiàn)有毒理學(xué)數(shù)據(jù)的穩(wěn)健性進(jìn)行評(píng)估,以判定該數(shù)據(jù)是否足以確立可接受限度(AL)或進(jìn)行危害評(píng)估。涵蓋不同終點(diǎn)的毒性研究可用于判定危害或效價(jià)水平,且需論證替代化合物的研究和終點(diǎn)對(duì)于確立AL或消除雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)同樣具有相關(guān)性。
確立可接受限度
根據(jù)交叉參照評(píng)估結(jié)果,可采用替代化合物的定量數(shù)據(jù)推導(dǎo)第5.5節(jié)定義的AL值,而定性數(shù)據(jù)可用于證明該雜質(zhì)不會(huì)顯著增加原料藥毒性從而消除風(fēng)險(xiǎn)。若使用多種替代化合物支持交叉參照評(píng)估,且為每種替代物計(jì)算出AL值,應(yīng)采用最保守?cái)?shù)值設(shè)定新突變雜質(zhì)的AL值。除非有充分證據(jù)表明該雜質(zhì)效價(jià)較低,方可接受較高AL值。
5.3.2. 類API與非類API雜質(zhì)
原料藥中所有結(jié)構(gòu)相似的降解相關(guān)和工藝相關(guān)雜質(zhì)均可視為類API雜質(zhì),允許參照藥物制劑(DS)的非臨床研究結(jié)果用于新代謝物(NMI)的鑒定。此類雜質(zhì)包括氧化或水解反應(yīng)產(chǎn)生的降解產(chǎn)物——其結(jié)構(gòu)僅發(fā)生細(xì)微改變,且這種改變不影響分子的整體結(jié)構(gòu)或尺寸。具體而言,類API的新代謝物應(yīng)保留大部分化學(xué)官能團(tuán),僅通過氧化或水解等降解作用改變1-2個(gè)基團(tuán)。其理化參數(shù)不應(yīng)受到顯著影響,且需論證這些變化不會(huì)導(dǎo)致毒性效力超過原料藥。此外,應(yīng)證明新化學(xué)基團(tuán)不會(huì)形成原料藥中不存在的全新毒性基團(tuán)(toxicophore)。毒性基團(tuán)定義詳見第5.3.1節(jié)。
原料藥中的易變基團(tuán)包括:易水解的羧酸酯、酰胺或氨基甲酸酯基團(tuán);易氧化降解的羧酸、羧酸酯、羥基、不飽和烴、酰胺基及胺基(Xiao, 2022)。若雜質(zhì)為母體結(jié)構(gòu)的二聚體或三聚體,在滿足以下條件時(shí)可視為類API雜質(zhì):能證明二聚橋未引入新毒性基團(tuán)(如恩格列凈糖二聚體),且該雜質(zhì)進(jìn)入體循環(huán)后可降解為母體結(jié)構(gòu)。若二聚體不易降解,則需根據(jù)其理化性質(zhì)與生物活性的改變開展進(jìn)一步鑒定。
如交叉參照和計(jì)算毒理學(xué)部分所述,可通過計(jì)算預(yù)測(cè)工具評(píng)估相似性:識(shí)別毒性基團(tuán)并預(yù)測(cè)雜質(zhì)的理化性質(zhì)及藥代動(dòng)力學(xué)特性,從而比較原料藥與雜質(zhì)的特性。評(píng)估內(nèi)容包括:是否引入新毒性基團(tuán),以及分子量、親脂性、水溶性等理化參數(shù)是否受影響。若判定新藥雜質(zhì)相比原料藥未引入新毒性基團(tuán),且理化與藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)未受顯著影響(即毒性效力未增強(qiáng)),則該雜質(zhì)視為具有類原料藥特性。此時(shí)無需進(jìn)一步研究,因該雜質(zhì)的毒理學(xué)特性已涵蓋在藥物物質(zhì)的現(xiàn)有非臨床研究中。
當(dāng)雜質(zhì)與原料藥存在顯著結(jié)構(gòu)差異,或已知理化/藥代動(dòng)力學(xué)特性存在顯著差異且預(yù)計(jì)影響雜質(zhì)毒性特征,或計(jì)算工具預(yù)測(cè)存在顯著差異時(shí),該雜質(zhì)應(yīng)判定為不具有類原料藥特性,需按流程圖進(jìn)行后續(xù)評(píng)估步驟。
此外,在極少數(shù)例外情況下,化學(xué)結(jié)構(gòu)的微小改變可能顯著改變分子的毒理效力(例如對(duì)映異構(gòu)體、非對(duì)映異構(gòu)體)。正如藥物化學(xué)領(lǐng)域所示,此類活性陡變可能與毒性相關(guān),尤其當(dāng)關(guān)鍵事件涉及化學(xué)實(shí)體與特定位點(diǎn)結(jié)合時(shí)(Stumpfe等人,2019年)——例如沙利度胺的S-對(duì)映異構(gòu)體(Eriksson等人,2000年)具有致畸活性,而R-對(duì)映異構(gòu)體則表現(xiàn)為鎮(zhèn)靜作用;或如降膽固醇的他汀類藥物酸形式可縮合為內(nèi)酯形式。這類內(nèi)酯可能作為雜質(zhì)存在或經(jīng)內(nèi)源性途徑形成。盡管結(jié)構(gòu)高度相似,他汀內(nèi)酯卻能更強(qiáng)效地抑制線粒體呼吸鏈復(fù)合物III并誘發(fā)肌?。⊿chirris等人,2015年)。類似活性藥物成分(API)的新分子實(shí)體(NMI)若僅發(fā)生非顯著變化卻導(dǎo)致毒性增強(qiáng)的情況極為罕見。此類強(qiáng)效NMI的識(shí)別應(yīng)基于毒性基團(tuán)檢測(cè)或通過現(xiàn)有文獻(xiàn)獲取的已知信息。
5.4. 關(guān)注程度考量因素
非致突變性藥物雜質(zhì)的安全評(píng)估是一個(gè)結(jié)構(gòu)化流程,如流程圖(圖1)所示。該流程的核心環(huán)節(jié)是對(duì)"關(guān)注程度"的定性評(píng)價(jià),其依據(jù)為圖2所示的各種要素。附件2提供了包含示例的詳細(xì)方法學(xué)。該工具并非用于量化風(fēng)險(xiǎn),而是構(gòu)建綜合框架以指導(dǎo)關(guān)鍵階段的決策。
關(guān)注程度評(píng)估在以下兩個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行:
第一步:初始篩選
當(dāng)無法通過直接方法(如現(xiàn)有指南、人體代謝物狀態(tài)、與原料藥的結(jié)構(gòu)相似性)確認(rèn)雜質(zhì)合格性時(shí),需進(jìn)行初步關(guān)注程度評(píng)估。此階段將依據(jù)圖2中的因素判斷是否需要進(jìn)一步毒理學(xué)評(píng)估。通過綜合考量新檢出雜質(zhì)(NMI)的日攝入量、治療周期、臨床適應(yīng)癥及目標(biāo)人群等要素,可能得出該雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)較低、無需額外數(shù)據(jù)即可判定合格的結(jié)論。
第二步:風(fēng)險(xiǎn)判定
若需深入評(píng)估,則需獲取特定毒理學(xué)數(shù)據(jù)(如確定可接受限度(AL)或進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬分析)。尤其當(dāng)雜質(zhì)水平超出計(jì)算所得AL時(shí),應(yīng)執(zhí)行更全面的二級(jí)關(guān)注程度評(píng)估。采用計(jì)算毒理學(xué)方法時(shí),因模型存在不確定性,必須進(jìn)行二級(jí)評(píng)估。該層評(píng)估旨在確保治療整體背景下潛在風(fēng)險(xiǎn)處于可接受范圍。
獲取的毒理學(xué)數(shù)據(jù)需與圖2中所有因素進(jìn)行權(quán)重分析,重點(diǎn)關(guān)注雜質(zhì)內(nèi)在特性(如生物利用度、持久性)及患者群體脆弱性(如兒童、肝腎損傷患者)。此綜合評(píng)估將決定:風(fēng)險(xiǎn)是否可接受、雜質(zhì)限度是否需要降低、或是否需追加研究。最終,所有風(fēng)險(xiǎn)因素均需置于整體框架中進(jìn)行交互考量,以形成科學(xué)合理且平衡的判斷。
5.4.1. 各步驟的關(guān)鍵考量因素
本節(jié)概述圖2中列出的優(yōu)先考量因素,這些因素應(yīng)在關(guān)注程度評(píng)估的每個(gè)階段予以考慮
步驟1(初步篩查與范圍界定)的關(guān)鍵因素
此階段的目標(biāo)是初步?jīng)Q定是否需要開展進(jìn)一步評(píng)估。因此重點(diǎn)關(guān)注分析中最具影響力且定義明確的因素,這些因素?zé)o需深入評(píng)估即可獲取相關(guān)信息:
· 每日攝入量(雜質(zhì)):這是首要起點(diǎn)。極低的暴露量(如<TTC)可支持快速終止評(píng)估流程
· 治療周期:終生(慢性)治療較短期或單次("終生僅用一次")治療的關(guān)注程度顯著更高
· 臨床適應(yīng)癥/疾病嚴(yán)重程度:危及生命疾?。ㄈ缁煟┯盟幹械碾s質(zhì),較良性病癥用藥中的雜質(zhì)具有更大的可接受限度
第2步(評(píng)估與最終決策)的關(guān)鍵因素
在此階段,需整合更細(xì)致的因素以完善對(duì)已識(shí)別危害的情境理解,這需要獲取更多產(chǎn)品特定信息。
原料藥(DS)的臨床安全范圍:在NMI的風(fēng)險(xiǎn)與原料藥的已知風(fēng)險(xiǎn)之間進(jìn)行比較。若雜質(zhì)的毒性特征顯著低于藥品本身,則該風(fēng)險(xiǎn)可能可接受。
理化和藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì):這些性質(zhì)可能影響全身暴露和器官特異性毒性,對(duì)解讀體內(nèi)和計(jì)算機(jī)模擬數(shù)據(jù)至關(guān)重要,因此是解析毒理學(xué)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。持久且高生物利用度的雜質(zhì)比快速降解消除的雜質(zhì)更值得關(guān)注,即使二者計(jì)算所得AL值相同。
給藥途徑:給藥途徑(如鞘內(nèi)注射)可能顯著增加器官特異性暴露,從而提升關(guān)注級(jí)別,即使全身暴露量較低。
患者群體(特定亞群):對(duì)普通目標(biāo)患者安全的限度可能不適用于弱勢(shì)亞群,例如兒科患者、存在腎功能或肝功能不全等基礎(chǔ)疾病的患者(可能表現(xiàn)為清除率降低和全身暴露增加),以及孕婦群體。
5.4.2. 暴露量考量因素
原料藥的臨床安全范圍
若在非臨床安全性研究中評(píng)估的原料藥批次中存在雜質(zhì),由于雜質(zhì)含量通常不足以引發(fā)毒性(除非經(jīng)專門研究),其無可見有害作用水平(NOAEL)通常反映原料藥本身的毒理學(xué)特征。然而,較大的安全范圍——即動(dòng)物研究的NOAEL暴露量與最大預(yù)期臨床暴露量之比——表明毒性較低。這意味著在測(cè)試水平下,原料藥及共存雜質(zhì)均不太可能引發(fā)重大安全問題。因此,只要雜質(zhì)含量能代表預(yù)期臨床暴露水平,該信息可支持對(duì)(非)臨床安全性研究受試物料中所含雜質(zhì)進(jìn)行毒理學(xué)界定。
雜質(zhì)的絕對(duì)日攝入量
評(píng)估雜質(zhì)毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)時(shí),其絕對(duì)日劑量或暴露量是核心考量因素。如圖2所示,當(dāng)非致突變雜質(zhì)(NMI)的日攝入量低于或等于毒理學(xué)關(guān)注閾值(TTC)時(shí),通常視為低風(fēng)險(xiǎn)。該概念將在下文詳述。


在藥物雜質(zhì)監(jiān)管評(píng)估中,對(duì)于日最大服用量(MDD)≥667 mg的原料藥,采用1 mg/天(或0.15%,取較低值)的限定閾值(QT)(ICH Q3A(R2))。按50 kg體重計(jì)算,相當(dāng)于0.02 mg/kg體重/天。
近期研究(Graham等,2021; Harvey等,2017; Kenyon等,2024; Slikkerveer等,2024; Hasselgren等,2024)指出,未觀察到不良反應(yīng)水平(NOAEL)低于0.02 mg/kg體重/天的原料藥極為罕見,這支持將1 mg/天視為非致突變雜質(zhì)的普適安全閾值。對(duì)于低毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的化學(xué)物質(zhì),低于1 mg/天的暴露量通??山邮?。但該假設(shè)不可泛化應(yīng)用——某些化學(xué)類別(如有機(jī)磷酸酯類化合物、氨基甲酸酯類或β-內(nèi)酰胺類)在更低暴露水平即具毒性(Harvey等,2017)。因此不能先驗(yàn)地排除安全隱患。
物種間/內(nèi)敏感性差異、生物利用度差異及暴露持續(xù)時(shí)間(動(dòng)物研究常為短期,而患者可能長(zhǎng)期用藥)等附加因素,均可能影響非致突變雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。盡管Kenyon等(2024)已考量諸多因素,歐洲藥監(jiān)局(EMA)仍不將1 mg/天閾值作為絕對(duì)界限,而是視為參考基準(zhǔn)——即圖2中日劑量標(biāo)尺的中點(diǎn)。故當(dāng)雜質(zhì)暴露量超過毒理學(xué)關(guān)注閾值但低于1 mg/天時(shí),需結(jié)合圖2所列全部相關(guān)因素評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí);若超過1 mg/天,風(fēng)險(xiǎn)程度將成比例上升,需進(jìn)行更詳細(xì)的毒理學(xué)評(píng)估。
毒理學(xué)關(guān)注閾值(TTC)
TTC是一種用于評(píng)估有限毒理學(xué)數(shù)據(jù)化學(xué)品低暴露水平的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具。如ICH M7(R2)所述,TTC在致突變雜質(zhì)領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于非致突變終點(diǎn),當(dāng)毒理學(xué)數(shù)據(jù)不足且交叉參照不可行時(shí)(參見第5.3節(jié)),可應(yīng)用相同原則。由于TTC值具有終點(diǎn)特異性和給藥途徑特異性,其適用性需逐案驗(yàn)證。若暴露水平低于相關(guān)TTC值,通常無需采取進(jìn)一步措施。但需注意,TTC值代表的是閾值——對(duì)大多數(shù)(非全部)化學(xué)品而言,低于該閾值預(yù)期不會(huì)產(chǎn)生顯著風(fēng)險(xiǎn)。因此,即使暴露量低于TTC值,仍需在更廣泛背景下評(píng)估關(guān)注程度(見圖2)。
國際監(jiān)管機(jī)構(gòu)已針對(duì)口服和注射制劑中的可提取物/可浸出物,建立了特定的全身毒性和局部毒性閾值。這些閾值基于大規(guī)模數(shù)據(jù)集確立,通過建立不同效價(jià)雜質(zhì)的允許日暴露量(PDE),形成了按給藥周期劃分的可靠閾值,可為雜質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供決策依據(jù)。
因此,若口服或注射藥品中的非致突變雜質(zhì)(NMI)低于表2的全身/局部毒性閾值,通常視為低風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì),無需額外數(shù)據(jù)證明雜質(zhì)安全性。對(duì)高效價(jià)雜質(zhì)的評(píng)估應(yīng)基于可用雜質(zhì)特異性數(shù)據(jù)審查,或通過計(jì)算毒理學(xué)警示(依據(jù)NMI中毒性基團(tuán)的存在)進(jìn)行。

在食品安全領(lǐng)域,已為不同化學(xué)類別建立了閾值毒理關(guān)注值(TTC)。對(duì)于有機(jī)磷酸酯和氨基甲酸酯類,相關(guān)TTC為0.3微克/千克體重/天。其他所有化學(xué)品根據(jù)克拉默分類法分組,其TTC值為:克拉默I類:30微克/千克體重/天;克拉默II類:9微克/千克體重/天;克拉默III類:1.5微克/千克體重/天(歐洲食品安全局,2019;Munro等,1996)。這些數(shù)值適用于口服藥物中的非有意添加物,前提是該雜質(zhì)未被豁免TTC應(yīng)用(如類固醇、生物累積性物質(zhì)或已知高效力物質(zhì))。采用優(yōu)化方法推導(dǎo)的替代TTC值(例如Tluczkiewicz等,2011)與上述數(shù)值基本一致。未來化學(xué)品分類的改進(jìn)可能源于美國食品藥品監(jiān)督管理局的擴(kuò)展決策樹(EDT)項(xiàng)目等舉措,該項(xiàng)目旨在現(xiàn)代化克拉默分類并提升TTC適用性(Stice與Adams,2025)。
針對(duì)吸入等暴露途徑的TTC值研究已取得更多進(jìn)展(例如Escher等,2010;Tluczkiewicz等,2016;Nelms與Patlewicz,2020)??死诸惙▽?duì)該途徑的適用性較低。對(duì)于歸為毒性或反應(yīng)性的化學(xué)物質(zhì),計(jì)算得出TTC值范圍為2-4微克/天。這與PQRI聯(lián)盟推導(dǎo)的口服、吸入和鼻腔給藥制劑中浸出物的限定閾值(QT)5微克/天具有較好可比性(Ball等,2007)。后者指出低于此值時(shí)需關(guān)注刺激性化學(xué)品,包括醛類、腈類、異氰酸酯以及金屬和金屬鹽類。對(duì)于吸入給藥藥品中的雜質(zhì),只要不屬于高度關(guān)注化學(xué)類別,4微克/天的TTC可視為實(shí)用閾值。
對(duì)于經(jīng)皮給藥途徑,皮膚致敏性被認(rèn)為是反應(yīng)性化學(xué)品(包括高效能類別[HPC]化學(xué)品)最敏感的非致突變終點(diǎn)(Roberts等,2015;Nishijo等,2020)?;趯?duì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的全面審查,已計(jì)算出非反應(yīng)性、反應(yīng)性和HPC化學(xué)品的皮膚致敏閾值(DST),分別為900、64和1.5微克/平方厘米(Safford等,2008;Safford等,2015;Nishijo等,2020;Parris等,2024)。后修訂為710、73和1.0微克/平方厘米(Chilton等,2022)。這些數(shù)值可用于經(jīng)皮給藥產(chǎn)品,以解決皮膚致敏性問題。對(duì)于其他非致突變終點(diǎn),需考慮系統(tǒng)暴露量,需納入藥物施用面積和皮膚吸收程度等因素(藥動(dòng)學(xué)特性和生物利用度討論見下文)。系統(tǒng)暴露量估算后,可與注射給藥的可接受接觸閾值(TTC)進(jìn)行比較。
肌內(nèi)、皮下和靜脈注射是藥品的主要腸外給藥途徑。本文討論腸外給藥時(shí),均指這三種途徑中的任何一種。對(duì)于其他腸外給藥途徑(如眼科用藥或鞘內(nèi)、硬膜外、蛛網(wǎng)膜下腔給藥),因藥物可能作用于狹小腔室或接觸敏感組織,需另行考慮。本反思文件未涵蓋的給藥途徑(如玻璃體內(nèi)注射)需個(gè)案討論。
現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道了多種腸外給藥(全身性、體內(nèi))毒性關(guān)注閾值(TTC)的推導(dǎo)方法。Arnot等人(2022)利用Munro數(shù)據(jù)庫,結(jié)合口服未觀察到影響水平(NOEL)數(shù)據(jù)和現(xiàn)有藥代動(dòng)力學(xué)(PK)數(shù)據(jù)推導(dǎo)體內(nèi)NOEL值(毫克/千克/天)。缺乏PK數(shù)據(jù)時(shí),則采用基于生理的藥代動(dòng)力學(xué)(PBPK)模型估算體內(nèi)NOEL值。研究以第五百分位數(shù)為界點(diǎn),除以100得到體內(nèi)TTC值(iTTC)。針對(duì)全身暴露,提出0.5納摩爾/千克的iTTC值:按50千克人體重量及Munro數(shù)據(jù)集化合物中位分子量(220)換算,相當(dāng)于5.5微克/天。該結(jié)果與Partosch等人(2015)的研究高度吻合——其通過不同數(shù)據(jù)庫得出Cramer II/III類化合物的iTTC值為0.1微克/千克體重/天,即50千克人體對(duì)應(yīng)5微克/天。
ICH Q3D指南提出修正因子法,可根據(jù)口服每日允許暴露量(PDE)(毫克/天)結(jié)合口服生物利用度推導(dǎo)腸外PDE。最保守情況下(缺乏口服生物利用度數(shù)據(jù)),可將口服PDE除以100倍修正因子推算腸外PDE。多數(shù)元素雜質(zhì)的腸外PDE按口服PDE除以10計(jì)算,此修正因子假設(shè)口服生物利用度為10%具有充分保守性。若將10倍修正因子應(yīng)用于Cramer分類TTC值,則50千克人體對(duì)應(yīng)的Cramer I、II、III類化合物全身性TTC值分別為150、45和7.5微克/天。此方法中III類化合物的全身性TTC值與Arnot及Partosch提出的iTTC值相當(dāng)接近。
但上述數(shù)值與基于可提取物與浸出物安全信息交換(ELSIE)數(shù)據(jù)庫422種化合物推算的終身腸外TTC值35微克/天存在差異。該數(shù)據(jù)庫收錄已報(bào)告或推定可提取物/浸出物的毒性數(shù)據(jù)(Masuda-Herrera等人,2022)。研究中采用實(shí)際PK數(shù)據(jù)或生物利用度計(jì)算機(jī)模擬工具進(jìn)行校正:若無可用未觀察到有害作用水平(NOAEL),則選用最低觀察到有害作用水平(LOAEL)并追加校正因子,最終將估算的全身暴露值除以100倍。
除上述閾值外,必須特別考慮給藥途徑相關(guān)的毒性差異。這種途徑特異性敏感度也體現(xiàn)在不同的毒理學(xué)關(guān)注閾值(TTC)中——該原則現(xiàn)已應(yīng)用于可提取物和可浸出物評(píng)估,根據(jù)給藥途徑建立差異化的全身毒性與局部毒性閾值。例如:
- 口腔吸入和鼻腔給藥制品直接作用于呼吸道組織,該部位易發(fā)生致敏和刺激反應(yīng)。ICH S4等指南明確承認(rèn)該風(fēng)險(xiǎn)(涵蓋吸入毒性研究),因此該途徑最關(guān)鍵的終點(diǎn)常為此類反應(yīng)。
- 皮膚給藥時(shí),當(dāng)涉及HPC類化合物甚至非HPC反應(yīng)性雜質(zhì)時(shí),致敏作用通常是最敏感的終點(diǎn)。皮膚致敏閾值(DST)是此評(píng)估的核心工具。但鑒于皮膚吸收可能性,需同時(shí)考慮全身毒性。
- 鞘內(nèi)、硬膜外或蛛網(wǎng)膜下腔等封閉空間給藥途徑中,局部濃度較高構(gòu)成額外風(fēng)險(xiǎn)因素。此類情形下,局部濃度估算值比日劑量更適合作為評(píng)估參數(shù)。此外,中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)組織的高敏感性需納入考量。

雜質(zhì)的理化性質(zhì)與藥代動(dòng)力學(xué)特性/生物利用度
根據(jù)定義,靜脈注射給藥醫(yī)藥品的生物利用度為100%。由于皮膚或肌肉中代謝極少或不發(fā)生代謝,大多數(shù)醫(yī)藥品在皮下和肌肉注射后呈現(xiàn)60%至100%的生物利用度(Stielow等,2023)。因此,相對(duì)于經(jīng)吸收受限途徑給藥可能降低全身暴露的醫(yī)藥品,非腸道給藥途徑的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)注度最高。這是貫穿所有醫(yī)藥品研發(fā)的基礎(chǔ)藥代動(dòng)力學(xué)原則。顯然,該原則僅適用于全身毒性評(píng)估。如前所述,局部毒性需單獨(dú)考量。
雜質(zhì)吸收與生物利用度信息可從文獻(xiàn)獲取。若無相關(guān)數(shù)據(jù),可通過理化性質(zhì)估算生物利用度。這些性質(zhì)亦用于計(jì)算機(jī)模擬工具預(yù)測(cè)生物利用度?,F(xiàn)代監(jiān)管體系強(qiáng)烈推薦此類預(yù)測(cè)工具,尤見于ICH M7(R2)致突變性評(píng)估指南。鑒于工具有局限性,可通過補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)性新方法學(xué)(NAM)數(shù)據(jù)提升預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,例如Caco-2細(xì)胞跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)和肝臟模型代謝研究——此策略受FDA《預(yù)測(cè)毒理學(xué)路線圖》等機(jī)構(gòu)倡導(dǎo)。若雜質(zhì)存在(非對(duì)映)立體異構(gòu)體,需考量其對(duì)藥代特性的潛在影響。無相反實(shí)證數(shù)據(jù)時(shí),經(jīng)呼吸道給藥醫(yī)藥品中雜質(zhì)的生物利用度視為(接近)100%。
難降解或難清除的雜質(zhì)會(huì)提升風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),因其可能蓄積體內(nèi),即使日暴露量低仍可達(dá)到引發(fā)不良反應(yīng)的組織濃度。典型案例是高生物蓄積性雜質(zhì)(如某些全氟/多氟烷基物質(zhì)PFAS),短期給藥即可導(dǎo)致長(zhǎng)期暴露。這種蓄積潛力正是ICH M3(R2)要求開展重復(fù)劑量毒性研究的關(guān)鍵依據(jù)。
5.4.3. 臨床考量因素
在關(guān)注度分析中,必須采用個(gè)案評(píng)估的方式,結(jié)合目標(biāo)人群特征和治療適應(yīng)癥的具體情況來確定適宜的雜質(zhì)限度標(biāo)準(zhǔn)。治療方案持續(xù)時(shí)間也應(yīng)納入考量范圍。
治療持續(xù)時(shí)間
治療周期是判定關(guān)注度層級(jí)的關(guān)鍵因素。短期治療方案通常關(guān)注度較低,針對(duì)短期暴露采用更高限度閾值的原理已是既定原則,且與多個(gè)ICH雜質(zhì)指導(dǎo)方針保持一致。例如,針對(duì)非致突變性有機(jī)雜質(zhì)的核心指南ICH Q3A(R2)及ICH Q3B(R2)設(shè)定的限度閾值主要基于終生暴露設(shè)計(jì)。此外,ICH Q3C(R9)(針對(duì)殘留溶劑)和ICH Q3D(針對(duì)元素雜質(zhì))等指南均指出:短期給藥方案(≤30天)超出推薦限度可能可以接受。表2中的推薦閾值已考慮較短給藥周期的情況。相反,長(zhǎng)期治療方案(尤其是終生持續(xù)給藥)因累積暴露量增加,需對(duì)雜質(zhì)水平進(jìn)行更嚴(yán)格的評(píng)估。因此,治療周期延長(zhǎng)時(shí),相應(yīng)的關(guān)注度層級(jí)也將提升。
臨床適應(yīng)癥
根據(jù)ICH Q3A和Q3B指南規(guī)定,臨床適應(yīng)癥應(yīng)被視為關(guān)鍵考量因素。這些指南提供了雜質(zhì)限度的主要判定標(biāo)準(zhǔn),但明確允許基于包含臨床背景的科學(xué)依據(jù)修改質(zhì)控閾值。
對(duì)于嚴(yán)重或危及生命的疾病,鑒于不同的獲益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估平衡,雜質(zhì)的存在可能被接受。ICH S9指南對(duì)此進(jìn)行了明確闡述,該指南特別針對(duì)抗癌藥物的雜質(zhì)管理,指出采用與輕癥藥物相同的控制標(biāo)準(zhǔn)并不適宜。這一原則是主要監(jiān)管機(jī)構(gòu)獲益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架的核心組成部分。此外,已上市藥品臨床應(yīng)用方案的變更可能需要對(duì)現(xiàn)有雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新評(píng)估。
目標(biāo)人群
在確定關(guān)注程度時(shí),應(yīng)考慮目標(biāo)人群。不同群體對(duì)毒性作用的敏感性可能存在顯著差異。需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)包括:
• 兒科人群:由于在吸收、分布、代謝和排泄(ADME)方面存在發(fā)育差異,兒童通常更容易受到雜質(zhì)的毒性影響。該人群的具體需求和脆弱性詳見ICH E11(R1)《兒科人群藥物臨床試驗(yàn)》。
• 腎或肝病患者:排泄功能受損可能導(dǎo)致雜質(zhì)濃度升高。歐洲藥品管理局(EMA)已發(fā)布特定指導(dǎo)文件,要求在這些人群中進(jìn)行藥代動(dòng)力學(xué)(PK)評(píng)估以確保安全性。
• 孕婦:懷孕期間接觸雜質(zhì)因潛在發(fā)育毒性而備受關(guān)注。對(duì)此類風(fēng)險(xiǎn)的非臨床評(píng)估是ICH S5(R3)生殖毒理學(xué)指南的核心主題。
5.5. 可接受限度的計(jì)算
基于特定雜質(zhì)的數(shù)據(jù)以及經(jīng)評(píng)估適用于該雜質(zhì)交叉參照研究的替代物數(shù)據(jù),可用于推導(dǎo)新物質(zhì)雜質(zhì)(NMI)的可接受限度(AL)。雜質(zhì)或替代物的毒理學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)來源于高質(zhì)量的體外和/或體內(nèi)研究。通常通過選取可接受研究中的特定終點(diǎn)基準(zhǔn)反應(yīng)值(BMR),計(jì)算基準(zhǔn)劑量下限值(BMDL)作為起點(diǎn)(PoD),從而利用毒理學(xué)數(shù)據(jù)推導(dǎo)患者接觸新物質(zhì)雜質(zhì)的暴露可接受限度估算值。實(shí)驗(yàn)確定的未觀察到有害作用水平(NOAEL)也可作為起點(diǎn),但其準(zhǔn)確性通常較低。該起點(diǎn)是可接受限度計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn),需通過不確定系數(shù)(AFs)校正變異性、不確定性以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型與目標(biāo)患者群體之間的差異。
相關(guān)基準(zhǔn)反應(yīng)值的選取原則可參考《世界衛(wèi)生組織環(huán)境健康標(biāo)準(zhǔn)240號(hào):食品化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原則》第5章"劑量-反應(yīng)評(píng)估與健康指導(dǎo)值推導(dǎo)"(2020年第二版)或美國環(huán)保署《基準(zhǔn)劑量技術(shù)指南》(EPA/100/R-12/001 - 2012年6月)。本指導(dǎo)原則提出的可接受限度方法采用與ICH Q3C和Q3D相似的毒理學(xué)原則,該限度代表藥品中雜質(zhì)每日最大暴露劑量,低于此劑量時(shí)患者安全不受影響,且不會(huì)危害患者健康。雖然該推導(dǎo)方法與界定暴露限度(PDE)相似,但PDE是特定雜質(zhì)在任何產(chǎn)品中普遍適用的安全暴露水平,而可接受限度是針對(duì)特定產(chǎn)品設(shè)定的雜質(zhì)水平。因此在設(shè)定時(shí)還需考量產(chǎn)品相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(見下文)。
方法學(xué)首先選取起點(diǎn)(BMDL、NOAEL,若無,則采用最低可見有害作用水平LOAEL或其他可接受起點(diǎn)),隨后分別應(yīng)用不確定系數(shù):種屬間差異(AF1)、種屬內(nèi)差異(AF2)、研究持續(xù)時(shí)間(AF3)、毒性嚴(yán)重程度(AF4)以及未采用BMDL/NOAEL的情形(AF5)。計(jì)算可接受限度時(shí),還需為目標(biāo)患者群體(如兒科患者)選擇適宜且保守的體重參數(shù)。
雜質(zhì)覆蓋的化學(xué)空間廣泛,因此不同給藥途徑的生物利用度可能差異顯著。通常毒性數(shù)據(jù)僅針對(duì)單一途徑(多為口服途徑)可用,而藥品可能通過其他途徑(如注射給藥途徑)施用。因此建議當(dāng)需要跨途徑外推時(shí),應(yīng)額外使用評(píng)估因子(AF6)來校正生物利用度差異。
本文闡述當(dāng)雜質(zhì)特異性毒性數(shù)據(jù)不足時(shí),可采用交叉參照作為替代方法。為彌補(bǔ)因使用替代物毒性數(shù)據(jù)而引入的額外不確定性,建議采用另一評(píng)估因子(AF7)。
接受限(AL)可通過以下公式計(jì)算:

附件中更詳細(xì)說明了使用調(diào)整因子(AFs)的情況。
選定參考點(diǎn)(PoD)時(shí)應(yīng)采用最相關(guān)的研究,需綜合考慮人體暴露時(shí)長(zhǎng)、
動(dòng)物研究周期、所用物種、暴露途徑、毒理學(xué)終點(diǎn)監(jiān)測(cè)指標(biāo)及研究數(shù)據(jù)質(zhì)量。
若觀察到與人體無關(guān)的效應(yīng),則不宜選擇該終點(diǎn)作為PoD依據(jù),
而應(yīng)考慮其他終點(diǎn),避免基于對(duì)人體無相關(guān)性的終點(diǎn)設(shè)定接受限值(AL)。
如無法確定最適PoD,允許計(jì)算多個(gè)AL值并選取最保守?cái)?shù)值。LD50值不推薦用于AL計(jì)算。
基準(zhǔn)劑量下限(BMDL)可用作PoD。BMDL利用了劑量-反應(yīng)曲線的全部數(shù)據(jù),
從科學(xué)角度屬首選方案。使用BMDL時(shí)需確立其合理推導(dǎo)過程,
重點(diǎn)考量關(guān)鍵效應(yīng)量選擇、劑量組數(shù)量、BMD可信區(qū)間(BMDL-BMDU)及BMDL與最低劑量比值等要素。
體內(nèi)鑒定研究章節(jié)提供了從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)BMDL的補(bǔ)充考量。若無法獲得可靠BMDL,
可采用未觀察到不良反應(yīng)水平(NOAEL)作為PoD;若無NOAEL,則使用觀察到不良反應(yīng)最低水平(LOAEL)。
AL方法與ICH Q3C和ICH Q3D所述的允許日暴露量(PDE)方法存在本質(zhì)區(qū)別:
AL旨在推導(dǎo)特定雜質(zhì)的產(chǎn)物專屬限值,而非設(shè)定普遍適用于所有產(chǎn)品的法定限值。
這種個(gè)案分析法兼顧產(chǎn)物特性及目標(biāo)人群體重因素。此外,AL方法包含生物利用度校正(同Q3D),
并考量替代方法相關(guān)不確定性,而PDE方法不具備這些特性。
5.6. 新替代方法
新替代方法包括利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)或采用非動(dòng)物模型的計(jì)算機(jī)模擬、化學(xué)方法和體外實(shí)驗(yàn),用于表征化合物的危害或風(fēng)險(xiǎn)。該領(lǐng)域仍處于發(fā)展階段,眾多利益相關(guān)方積極開發(fā)替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的新方法,例如"無動(dòng)物化學(xué)物安全評(píng)估:新型戰(zhàn)略實(shí)施項(xiàng)目集群"(ASPIS)(包括RISK-HUNT3R、ONTOX和PrecisionTox項(xiàng)目)以及歐洲替代方法合作組織(EPAA)。
5.6.1. 計(jì)算毒理學(xué)
若雜質(zhì)特異性數(shù)據(jù)或交叉參照法未能獲得用于雜質(zhì)鑒定的相關(guān)數(shù)據(jù),可采用包含一個(gè)或多個(gè)特定終點(diǎn)模型的計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)工具識(shí)別潛在安全警報(bào)(即雜質(zhì)的毒性基團(tuán)),或進(jìn)一步表征已識(shí)別的安全問題(見第5.6.4節(jié))。不良反應(yīng)預(yù)測(cè)模型的開發(fā)已在文獻(xiàn)中闡述,可顯著減少雜質(zhì)鑒定所需的動(dòng)物試驗(yàn)(Bender等,2007)。
計(jì)算毒理學(xué)指運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬方法預(yù)測(cè)化合物潛在毒性,無需傳統(tǒng)動(dòng)物試驗(yàn)。其包括基于廣泛數(shù)據(jù)庫和體外/離體化合物測(cè)試訓(xùn)練集的(定量)構(gòu)效關(guān)系((Q)SAR)預(yù)測(cè)。該領(lǐng)域通過人工智能(AI)與機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)技術(shù)處理數(shù)據(jù)(Ajisafe等,2025)。
模型驗(yàn)證
在采用計(jì)算機(jī)模型評(píng)估雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)時(shí),申請(qǐng)人需論證該模型對(duì)特定預(yù)測(cè)的有效性。模型應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)確立的(定量)構(gòu)效關(guān)系[(Q)SAR]模型的五項(xiàng)驗(yàn)證原則:
1) 明確定義的預(yù)測(cè)終點(diǎn);
2) 無歧義的算法;
3) 清晰的適用范圍;
4) 擬合優(yōu)度、魯棒性與預(yù)測(cè)性的合理度量;
5) 盡可能提供機(jī)理解釋(OECD, 2004)。
其他重要指南包括:
《OECD(定量)構(gòu)效關(guān)系模型驗(yàn)證指導(dǎo)文件》(OECD, 2014)
《OECD (Q)SAR評(píng)估框架》(OECD, 2023)。
有效性評(píng)估應(yīng)總結(jié)模型對(duì)預(yù)期用途的適用性,重點(diǎn)考察:
• 是否滿足預(yù)設(shè)性能指標(biāo)(如二元預(yù)測(cè)的馬修斯相關(guān)系數(shù)MCC)
• 數(shù)據(jù)判讀標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況
• 明確潛在局限性
計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)工具的驗(yàn)證要點(diǎn)包括但不限于:
• 交叉驗(yàn)證(采用k折交叉驗(yàn)證等適用技術(shù))
• 性能指標(biāo)(適配預(yù)測(cè)任務(wù)的指標(biāo):準(zhǔn)確率、精確率、ROC-AUC、MCC等)
• 基準(zhǔn)測(cè)試(對(duì)比現(xiàn)有方法或基準(zhǔn)值以驗(yàn)證工具效能)
• 可解釋性(預(yù)測(cè)結(jié)果需具可解釋性)
• 驗(yàn)證數(shù)據(jù)集(采用高質(zhì)量代表性數(shù)據(jù)集,覆蓋多場(chǎng)景)
近期已有(Q)SAR驗(yàn)證最佳實(shí)踐研究發(fā)表,例如Ajisafe等學(xué)者的論文(2025年),涵蓋:
• 交叉驗(yàn)證與外部驗(yàn)證的考量
• 與傳統(tǒng)方法的基準(zhǔn)對(duì)比
• 機(jī)器學(xué)習(xí)/人工智能模型的魯棒性與泛化能力保障方案
(參見Ajisafe et al. 2025; Raies and Bajic 2016; Myatt et al. 2017; Worth et al. 2011)。
軟件供應(yīng)商有責(zé)任提供軟件工具的驗(yàn)證報(bào)告,其中須包含上述參數(shù)的詳細(xì)說明,明確模型的適用范圍及其在適用范圍內(nèi)的性能表現(xiàn)。模型的有效性、適用性和充分性應(yīng)通過QSAR模型報(bào)告格式(QMRF)進(jìn)行披露。同時(shí),申請(qǐng)人使用該工具時(shí)需組織專家對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的有效性進(jìn)行評(píng)審,包括確認(rèn)目標(biāo)分子處于適用范圍內(nèi),此類評(píng)審?fù)ǔR訯SAR預(yù)測(cè)報(bào)告格式(QPRF)呈現(xiàn)(OECD, 2024)。驗(yàn)證評(píng)估摘要(如QPRF形式)應(yīng)作為完整計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)報(bào)告的附件提交,其中需包含數(shù)據(jù)專家評(píng)審意見,用以論證預(yù)測(cè)結(jié)果并驗(yàn)證預(yù)測(cè)有效性。
建議采用最新版本工具并提交完整的計(jì)算機(jī)分析報(bào)告。若使用早期版本需提供合理性說明(如該版本未經(jīng)歷影響預(yù)測(cè)性能的重大變更)。在可行情況下,推薦采用兩種互補(bǔ)方法(基于統(tǒng)計(jì)分析與基于專家規(guī)則)以提升預(yù)測(cè)結(jié)果的可信度。若特定終點(diǎn)評(píng)估缺乏互補(bǔ)方法,需對(duì)此進(jìn)行合理性說明。
定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)工具預(yù)測(cè)潛在毒基團(tuán)
首先可利用(定量)構(gòu)效關(guān)系工具識(shí)別雜質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)或其局部結(jié)構(gòu)(如官能團(tuán))相關(guān)的潛在安全隱患。所選評(píng)估終點(diǎn)應(yīng)能界定主要靶器官和系統(tǒng)(肝臟、腎臟、心血管系統(tǒng)、胃腸道、皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)及呼吸系統(tǒng))的總體(慢性)毒性,理想情況下需涵蓋功能性和器質(zhì)性改變。還應(yīng)考慮非致突變性致癌風(fēng)險(xiǎn)警示,并通過已發(fā)表文獻(xiàn)及可用工具/數(shù)據(jù)庫確認(rèn)雜質(zhì)的作用模式與人類相關(guān)性。若選用工具報(bào)告生殖器官等額外警示(超出上述終點(diǎn)范疇),應(yīng)在專家評(píng)估中納入該信息并綜合考量其風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性。
QSAR模型預(yù)測(cè)結(jié)果在適用域范圍內(nèi)最具可靠性。若雜質(zhì)在預(yù)設(shè)終點(diǎn)的預(yù)測(cè)超出適用域,則視為不可靠結(jié)果,需通過專家深度研判并輔佐補(bǔ)充證據(jù),或采用具有更適宜訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的其他工具進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)于皮膚外用產(chǎn)品,必須評(píng)估致敏可能性?,F(xiàn)有多種預(yù)測(cè)工具(商用或免費(fèi))可用于評(píng)估總體毒性終點(diǎn)或皮膚致敏風(fēng)險(xiǎn)(詳見Teubner等2013年、Dik等2014年、Golden等2020年、Ta等2021年、Rim 2020年、Wei等2024年綜述)。鼓勵(lì)利用開放數(shù)據(jù)源和交互平臺(tái)獲取公共及政府?dāng)?shù)據(jù)庫的化學(xué)危害風(fēng)險(xiǎn)信息(Williams等2017年),并參考?xì)v史毒理學(xué)與藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(Watford等2019年、Wang等2017年)進(jìn)一步確定雜質(zhì)是否含有已知毒基團(tuán)。理化性質(zhì)和藥代動(dòng)力學(xué)模型可聯(lián)合已識(shí)別毒基團(tuán)深化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,例如通過預(yù)測(cè)雜質(zhì)吸收程度及其對(duì)毒性的潛在影響。
如前述,預(yù)測(cè)結(jié)果須經(jīng)數(shù)據(jù)專家審核及結(jié)果有效性評(píng)估后方可采信。盡管尚無通用的計(jì)算機(jī)模擬危害評(píng)估規(guī)程,但多個(gè)國際聯(lián)盟(含產(chǎn)業(yè)界與監(jiān)管專家)已發(fā)表數(shù)篇論文,致力于開發(fā)支持不同靶器官毒性危害評(píng)估的計(jì)算機(jī)毒理學(xué)規(guī)程。Myatt等學(xué)者提出了一套專家審核QSAR模型結(jié)果的要素清單及結(jié)果報(bào)告規(guī)范(Myatt et al., 2018),而Cayley等學(xué)者則梳理了ICH M7框架下解決互補(bǔ)性(Q)SAR模型預(yù)測(cè)爭(zhēng)議的常見論證方法(Cayley et al. 2023)。另有文獻(xiàn)論及遺傳毒性(Hasselgren et al., 2019)、肝臟毒性(Bassan et al., 2021a)、心腎肺毒性(Bassan et al., 2021b)及致癌性(Tice et al., 2021)預(yù)測(cè)的專家審核要點(diǎn)。這些出版物涵蓋了運(yùn)用計(jì)算機(jī)工具預(yù)測(cè)器官毒性及進(jìn)行結(jié)果專家評(píng)審時(shí)需關(guān)注的核心要素。
總體而言,專家評(píng)審的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括:a) 調(diào)和矛盾結(jié)論——當(dāng)不同計(jì)算機(jī)模型給出對(duì)立預(yù)測(cè)(如陽性/陰性)時(shí)確定最終結(jié)論;b) 驗(yàn)證正負(fù)預(yù)測(cè)——通過考察預(yù)測(cè)支持證據(jù)與局限性,排除假陽性/假陰性;c) 闡釋模糊結(jié)果——厘清非結(jié)論性或模棱兩可的預(yù)測(cè);d) 科學(xué)論證結(jié)論——綜合考量模型訓(xùn)練集、方法論及待評(píng)估雜質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)特征;e) 確保適用性——核驗(yàn)?zāi)P烷_發(fā)時(shí)是否納入相似結(jié)構(gòu)或作用機(jī)制。
5.6.2 體外研究方法
體外模型有助于填補(bǔ)數(shù)據(jù)空白,例如運(yùn)輸和代謝的體外模型可增強(qiáng)計(jì)算機(jī)模擬工具對(duì)生物利用度的預(yù)測(cè)能力(Paixão 等人,2012;Schneckener 等人,2019),亦可用于比較特定體外終點(diǎn)中雜質(zhì)的效價(jià)強(qiáng)度(Escher 等人,2022;Rovida 等人,2021)。
當(dāng)(定量)構(gòu)效關(guān)系預(yù)測(cè)引發(fā)擔(dān)憂時(shí),可能需要進(jìn)一步的定性數(shù)據(jù)??煽紤]靶向運(yùn)用體外方法(二維與三維細(xì)胞系統(tǒng)、微生理系統(tǒng)),并謹(jǐn)慎選擇檢測(cè)終點(diǎn)。目前尚無單一檢測(cè)方法能明確判定某種雜質(zhì)在特定濃度下是否安全。學(xué)界正持續(xù)開發(fā)體外檢測(cè)組合策略與應(yīng)用方案。
采用體外方法評(píng)估非致突變雜質(zhì)(NMI)安全性時(shí),應(yīng)根據(jù)構(gòu)效關(guān)系或交叉參照分析識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)謹(jǐn)慎選擇檢測(cè)方法,并論證其適用性。靶向體外模型可能尚未通過監(jiān)管用途驗(yàn)證,但不應(yīng)因此排除非標(biāo)準(zhǔn)體外方法的應(yīng)用。為評(píng)估數(shù)據(jù)質(zhì)量及其在監(jiān)管應(yīng)用中的潛在價(jià)值,需提供支持性信息證明方法符合預(yù)期用途。相關(guān)指導(dǎo)可參考正處于修訂階段的《監(jiān)管接受3R原則(替代、減少、優(yōu)化)檢測(cè)方法指南》(EMA/CHMP/CVMP/JEG-3Rs/450091/2012)及經(jīng)合組織《非指南體外試驗(yàn)方法描述指導(dǎo)文件》(OECD 2014)。
預(yù)期在檢測(cè)純化NMI的試驗(yàn)中將能獲取更具價(jià)值的信息。若向測(cè)試系統(tǒng)添加加標(biāo)的藥物物質(zhì)樣品,會(huì)使結(jié)果解讀復(fù)雜化,因?yàn)樗幬镂镔|(zhì)本身也可能對(duì)所用體外模型產(chǎn)生影響。多個(gè)行業(yè)聯(lián)盟已發(fā)表論文探討用于檢測(cè)脫靶活性的次級(jí)藥理學(xué)體外篩選組合方案,這些方案針對(duì)已知與毒性相關(guān)的受體和酶(如多種激酶、hERG通道、核激素受體及G蛋白偶聯(lián)受體)。相關(guān)論文推薦采用特定靶點(diǎn)進(jìn)行體外篩選,以涵蓋制藥行業(yè)在藥品開發(fā)和先導(dǎo)化合物優(yōu)化中已使用的篩選組合所涉及的廣泛器官毒性風(fēng)險(xiǎn)(Bowes等,2012;Lynch等,2017;Blum等,2023;Brennan等,2024)。這些文獻(xiàn)提出的靶點(diǎn)策略,尤其是Brennan等2024年的最新研究,可構(gòu)成適宜的體外檢測(cè)方案,用以證明NMI不存在相關(guān)毒性擔(dān)憂。
5.6.3. 不良結(jié)果路徑(AOPs)
AOP方法是一種提供框架以收集、整理和評(píng)估化學(xué)物質(zhì)生物及毒理學(xué)效應(yīng)相關(guān)信息的系統(tǒng)性方法。具體而言,AOP方法通過建立生物學(xué)系統(tǒng)分子層面擾動(dòng)與監(jiān)管關(guān)注層級(jí)生物學(xué)組織不良結(jié)局之間的生物學(xué)合理且經(jīng)驗(yàn)證實(shí)的關(guān)聯(lián),整合現(xiàn)有知識(shí)(OECD, 2017)。AOP可整合多種計(jì)算機(jī)模擬和/或體外研究證據(jù),填補(bǔ)毒理學(xué)事件的知識(shí)空白。
OECD已制定AOP開發(fā)與評(píng)估指南,并建立用于化學(xué)和生物層面數(shù)據(jù)組織的AOP框架(OECD, 2017)。在該框架中,針對(duì)不同靶標(biāo)的多個(gè)AOP已被納入AOP維基知識(shí)庫。
若證據(jù)充分,AOP可通過以下兩種方式定性或定量支持新方法整合(NMI):
1)證明化合物對(duì)主要器官無毒性危害;
2)推導(dǎo)NOAEL(未觀察到有害作用水平)或BMDL(基準(zhǔn)劑量下限),用于設(shè)定容許限值(AL)。
5.6.4. 危害特征描述與定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
NAM主要提供定性數(shù)據(jù),其在定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用仍然有限。為實(shí)現(xiàn)定量解讀——特別是將體外定量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為體內(nèi)情況(QIVIVE)——需要額外的數(shù)據(jù)和方法學(xué)開發(fā)。因此,當(dāng)前NAM工具的應(yīng)用主要集中于危害識(shí)別與特征描述(Schmeisser et al., 2023)。當(dāng)NAM工具顯示主要靶器官(肝臟、腎臟、心血管系統(tǒng)、胃腸道、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng))不存在相關(guān)危害時(shí),該信息可納入證據(jù)權(quán)重法用于NMI的安全性評(píng)估。反之,若通過NAM工具識(shí)別出潛在危害,則必須證明該雜質(zhì)引發(fā)相關(guān)毒性的效力無需擔(dān)憂。在此情況下,基于毒性證據(jù)權(quán)重評(píng)估和藥代動(dòng)力學(xué)考量,證明在擬定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限度下的雜質(zhì)暴露不存在安全風(fēng)險(xiǎn)即可作為充分依據(jù)。
5.7. 體內(nèi)研究認(rèn)定
5.7.1. 體內(nèi)研究設(shè)計(jì)
不鼓勵(lì)如ICH Q3A(R2)建議開展額外體內(nèi)研究來認(rèn)定新雜質(zhì)的毒理學(xué)特性。此舉符合3R原則,且該類研究在此背景下的科學(xué)相關(guān)性和可靠性有限。特別需指出,使用添加雜質(zhì)的原料藥批次在劑量水平等于或低于原料藥未觀察到有害作用水平(NOAEL)進(jìn)行的體內(nèi)研究,歷來提供的額外毒理學(xué)價(jià)值有限。然而,若新基因毒雜質(zhì)(NMI)無法控制在每日允許暴露量/閾值毒理學(xué)關(guān)注(DST/TTC)限值之下,且上述其他替代認(rèn)定方案均已窮盡時(shí),可考慮開展體內(nèi)研究。此類情況下,下文提出一項(xiàng)推薦研究方案,旨在確保基于體內(nèi)數(shù)據(jù)建立限值的毒性起始點(diǎn)(PoD)推導(dǎo)方法的一致性。
數(shù)份行業(yè)主導(dǎo)的出版物已探討了理想的研究設(shè)計(jì)方案,并就體內(nèi)研究設(shè)計(jì)提出建議(Mitra等,2021;Slikkerveer等,2024)。雖然這些出版物中的部分原則獲得認(rèn)可,但其他原則仍需深入考量——尤其是關(guān)于確保雜質(zhì)暴露量足以建立相對(duì)于擬定雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值的充足暴露裕度。
如兩篇論文所述,通常采用的測(cè)試物品是摻入雜質(zhì)的原料藥批號(hào)。然而該設(shè)計(jì)存在缺陷:雜質(zhì)水平可能不足以確保雜質(zhì)暴露量與可接受限值(AL)之間形成適當(dāng)比例。這種不確定性可能導(dǎo)致重復(fù)進(jìn)行體內(nèi)研究,從科學(xué)和倫理角度均不可取。因此建議使用純凈雜質(zhì)樣品(即純度>95%的分離雜質(zhì))開展體內(nèi)研究,從而直接評(píng)估雜質(zhì)本身效應(yīng),避免原料藥的混雜干擾。此外,體內(nèi)研究應(yīng)符合GLP規(guī)范,遵循OECD 407號(hào)測(cè)試指南設(shè)計(jì),通常通過臨床給藥途徑對(duì)大鼠進(jìn)行28天重復(fù)給藥。針對(duì)短期使用的藥品,體內(nèi)研究時(shí)長(zhǎng)可縮短至14天。受試組無需設(shè)置恢復(fù)期,但需包含溶媒對(duì)照組。最終應(yīng)包含毒代動(dòng)力學(xué)(TK)評(píng)估,可整合入主研究(例如作為高劑量組部分),避免額外設(shè)置TK組。
另一關(guān)鍵問題是劑量選擇和每組動(dòng)物數(shù)量。文獻(xiàn)的總體建議是采用五只動(dòng)物/性別/組別,包含高、低兩個(gè)劑量水平,以便得出無可見有害作用水平(NOAEL)作為毒性基準(zhǔn)點(diǎn)(PoD)。相較NOAEL法,基準(zhǔn)劑量(BMD)法被多個(gè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)定為更先進(jìn)的PoD確定方法。例如歐洲食品安全局(EFSA)已發(fā)布更新版《風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中基準(zhǔn)劑量法應(yīng)用指南》(EFSA, 2022),闡釋具體實(shí)施原則。
基于此,針對(duì)雜質(zhì)限度的體內(nèi)研究設(shè)計(jì),建議至少設(shè)置四個(gè)受試劑量組(除溶媒組外)及三只可分析動(dòng)物/性別/組別,確保動(dòng)物實(shí)驗(yàn)劑量反應(yīng)數(shù)據(jù)建模具備足夠統(tǒng)計(jì)效力。推薦采用EFSA BMD指南的劑量選擇原則(EFSA, 2022),以保證劑量反應(yīng)曲線具有充分統(tǒng)計(jì)相關(guān)性從而推導(dǎo)BMD下限值(BMDL)。不建議為新雜質(zhì)(NMI)開展預(yù)試驗(yàn)確定劑量范圍。考慮到常規(guī)安全因子(AFs),用作PoD的BMDL應(yīng)至少達(dá)到預(yù)期AL的500倍(采用臨床給藥途徑)。若毒理學(xué)研究使用不同給藥途徑,需考慮適當(dāng)倍數(shù)調(diào)整,并納入A6作為額外AF以修正生物利用度差異。通常劑量間距采用3倍遞增可接受,高劑量也可受限于最大耐受劑量。
對(duì)于腫瘤藥物的特殊考量
針對(duì)ICH S9涵蓋的產(chǎn)品,上述鑒定NMIs(新代謝雜質(zhì))的通用方法可能不適用。根據(jù)ICH S9原則,雜質(zhì)鑒定可基于雜質(zhì)與原料藥(DS)安全特征的相似性進(jìn)行。該方法通常使ICH S9產(chǎn)品中大多數(shù)雜質(zhì)的關(guān)注度較低(見第5.4節(jié)),僅需對(duì)高關(guān)注度雜質(zhì)進(jìn)行額外評(píng)估;無需將雜質(zhì)控制在預(yù)期無毒的濃度水平。
5.7.2 基于體內(nèi)數(shù)據(jù)設(shè)定限度
目前EMA或ICH尚未發(fā)布專門指南,說明如何推導(dǎo)基準(zhǔn)劑量下限(BMDL)作為建立雜質(zhì)可接受限度(AL)的起始點(diǎn)(PoD)。在此類指南發(fā)布前,可參考EFSA 2022年指南中的核心原則與方法學(xué)考量。通過最優(yōu)擬合模型和最相關(guān)BMDL,可依據(jù)本反思文件第5.5節(jié)所述方法推導(dǎo)AL。
5.8. 臨床開發(fā)中的產(chǎn)品
對(duì)處于臨床開發(fā)階段的研究性藥品中非致突變雜質(zhì)(NMIs)的評(píng)估應(yīng)遵循ICH M3(R2)指南概述的原則。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可參考本反思文件相關(guān)章節(jié)(如前文所述)予以支持。應(yīng)特別關(guān)注高風(fēng)險(xiǎn)雜質(zhì),例如具有已知結(jié)構(gòu)警示信號(hào)或基于相關(guān)化學(xué)類別既往認(rèn)知的雜質(zhì)。此類雜質(zhì)可能需要額外鑒定工作,如降低批次使用量或補(bǔ)充毒理學(xué)數(shù)據(jù)支持。第5.4節(jié)所述的關(guān)注水平分析可作為確定所需鑒定范圍的有效工具。值得注意的是,早期臨床試驗(yàn)中的短期暴露可作為風(fēng)險(xiǎn)緩釋因素,可能減少大量雜質(zhì)鑒定的需求。若通過關(guān)注水平分析評(píng)估臨床試驗(yàn)批次中的NMIs屬于低關(guān)注水平,則無需進(jìn)行進(jìn)一步鑒定工作。
6. 結(jié)論
當(dāng)需要針對(duì)特定雜質(zhì)(NMI)的安全性信息時(shí),可采取替代策略代替額外的體內(nèi)一般毒理學(xué)研究獲取數(shù)據(jù)。這些替代策略包括使用閾值毒理學(xué)關(guān)注(TTC)、(定量)結(jié)構(gòu)活性關(guān)系[(Q)SAR]、交叉參照和體外研究方法。相關(guān)信息可用于綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。采用證據(jù)權(quán)重法全面評(píng)估所有決定關(guān)注程度的要素后,可充分判定該雜質(zhì)在特定含量水平下的安全性。

來源:文亮頻道