低误差第二代测序技术应用于肿瘤研究和药物致突变性风险评价的进展

目的:探讨低误差第二代测序(next-generation sequencing,NGS)技术在肿瘤研究和药物致突变性评价领域的进展。方法:通过查阅文献、收集资料等方法,汇总近年来低误差NGS技术进展、优缺点以及在肿瘤研究和药物致突变性/致癌性评价的应用。结果:传统的NGS技术的背景误差率较高,限制其在低频率突变检测方面的应用。近年开发的多种低误差NGS技术(即校正测序错误的NGS,errorcorrected next-generation sequencing,ecNGS)可将NGS的检测误差率降低至10^(-7)~10^(-4)或甚至更低,满足肿瘤临床监测和指导用药的需求。此外,HiFi-Seq和PECC-Seq等技术的最低误差率可降低至10^(-8),可检出药物短期暴露导致的细胞/组织的超低频突变,有助于在药物研发早期评估其致癌性风险。结论:ecNGS技术目前处于开发阶段,尚未标准化,且未在临床、毒理学、风险评估领域推广应用。然而,该方法可直接检出肿瘤早期病变组织中的突变和药物诱导的组织/细胞突变,有望取代或补充现有的致突变性试验方法,纳入相关指导原则,成为药物早期遗传毒性、致癌性筛查的金标准。

食蟹猴重复给予溶瘤病毒药物HSV-1/hPD-1的毒性研究

目的:考察食蟹猴重复给予溶瘤病毒药物HSV-1/hPD-1后的体内毒性,探索安全剂量范围,为后续临床试验提供参考信息。方法:30只食蟹猴随机分成3组,包括溶媒对照组和低、高剂量(1.0×10^(8)、4.0×10^(8)pfu)组,每组10只,雌雄各半。采用肌肉注射给药,每周给药2次,连续给药6周,恢复期8周。试验期间,每天观察动物的临床症状和摄食量,每次给药后1~2天观察注射部位症状,每周称量体重。分别在检疫期、首次给药后、给药期结束、恢复期结束的不同时间点进行安全药理(体温、血压、心电图)测定、临床病理(血液学、血凝、血清生化、尿生化)检查、免疫学(T淋巴细胞、细胞因子、免疫原性)测定、组织病理学检查和脏器称重。结果:给药后,动物未见异常症状、注射部位刺激性、体重和摄食量改变,未见安全药理和临床病理指标有意义的变化。与溶媒对照组比较,第41天,低剂量会引起动物CD3^(+)CD4^(+)T细胞比例升高,高剂量未见明显变化。第13至97天,低、高剂量均能引起动物产生抗载体结合抗体、抗抗体,以及个别动物检出hPD-1表达产物。证明药物在体内产生免疫活性和介导免疫原性。组织病理学检查显示,给药期结束时,低、高剂量组动物注射部位极轻度至中度混合细胞浸润,高剂量组动物坐骨神经极轻度髓鞘/轴突变性;恢复期结束时注射部位病变减为极轻度,坐骨神经病变未见恢复趋势。低、高剂量组动物未见组织脏器重量改变。结论:食蟹猴重复给予溶瘤病毒药物HSV-1/hPD-1后,动物体内耐受良好,受试物未见毒性反应剂量(NOAEL)是1.0×10^(8)pfu。上述研究结果为药物开展临床试验提供了数据支持。

基因治疗药物AAV5-脂蛋白脂酶变异体临床前神经系统安全性评价

目的通过评价AAV5-脂蛋白脂酶变异体(GC304)腺相关病毒注射液对C57BL/6N小鼠中枢神经系统的影响,以确定受试物可能关系到人的安全性问题。方法共使用40只小鼠,雌雄各半,分别单次尾静脉给予溶媒对照、1.0×10^(13)、5×10^(13)、1.5×10^(14)vg·kg^(-1)GC304腺相关病毒注射液,采用功能观测组合试验方法(FOB),分别在给药前和给药后1、4、24、48、96 h,7、14 d观察小鼠运动功能、感觉功能、自主活动等行为,评价受试物对小鼠中枢神经系统的影响,并在给药后第14天检测血清TG、白蛋白和总蛋白改变。结果本研究前期,采用荧光定量PCR方法检测小鼠脑中目的基因(LPL),其结果显示给予1.5×10^(14)vg·kg^(-1)GC3042周后,仍可在脑区内检测到目的基因(LPL)的拷贝数,基于上述数据开展了GC304行为学检测,其结果显示给予GC304后,可引起与药理作用相关的甘油三酯的明显降低,但在给药后2周内,GC304各剂量组动物笼内观察、手持观察、开放场观察、反射评价各指标均未见明显异常。结论GC304可进入脑区,且给药后14 d内,目的基因在脑区内仍有少量分布,但其不会诱导产生神经毒性,为临床用药提供了参考。

溶瘤病毒药物HSV-1/hPD-1在食蟹猴体内生物分布研究

目的拟建立检测溶瘤病毒药物HSV-1/hPD-1在小鼠和食蟹猴各组织器官中生物分布的实时定量核酸扩增检测(q PCR)试验方法,并利用该方法对食蟹猴重复给药毒性研究中伴随生物分布(含排泄)研究收集的样本进行检测。方法针对药物的特异性基因序列,设计合成引物对和探针,摸索适宜的PCR反应条件,构建检测用标准曲线并进行方法学验证。对食蟹猴重复给药HSV-1/hPD-1长毒试验中收集的组织脏器,包括血液、性腺(睾丸/附睾或子宫/卵巢)、肾、肝脏、肺、心脏、脑、脾脏、肠系膜淋巴结、腹股沟淋巴结、注射部位、泪腺、唾液腺、背根神经节、尿、粪进行qPCR检测,测定药物在各组织器官中拷贝数。结果成功建立标准曲线pMD18T-1093,可用于定量检测药物在小鼠或食蟹猴基因组中分布拷贝数,是通用型标准曲线。食蟹猴组织检测结果显示,药物主要分布在给药部位,少量分布至肺、脑,经过尿液排泄至体外,在其他组织脏器无分布。靶器官分布数量呈剂量依赖性增加,会伴随时间延长减少至消除,不会在体内蓄积。脑组织检出药物分布不排除与样本污染有关。结论本研究成功建立了在非临床阶段开展生物分布研究的检测技术方法。试验方法的建立过程和研究思路对于其他基因治疗药物开展生物分布研究具有一定的借鉴意义。

统计学在临床前药物毒理学安全性评价中的应用

目的:介绍临床前药物毒理学安全性评价一般毒理学、遗传毒理学、生殖毒性实验、安全药理学和致癌性实验中的数据分析的统计学方法。方法:本文简要介绍了一般毒理实验、遗传毒理实验、生殖毒性实验、安全药理和致癌性实验的实验设计、动物种属、实验终点观察指标、结果判断,着重介绍了体内微核实验、慧星实验、器官重量分析、犬遥测实验、中枢神经系统实验以及致癌性实验的统计分析方法,进一步介绍了目前统计方法存在的问题和解决策略。结果:体内微核实验的统计方法包括一般线性模型、精确趋势检验、非参数趋势检验、配对检验和广义线性模型。彗星实验的统计方法包括汇总统计和广义线性模型。一般毒理实验的器官重量统计学方法包括协方差分析、器官绝对重量分析及器官相对重量分析。中枢神经系统评估定量数据的统计方法包括协方差分析、方差分析及Williams趋势检验或Dunnett-t检验。致癌性实验统计学方法包括Peto检验和poly-k趋势检验。结论:本文介绍了一般毒理学、遗传毒理学、生殖毒性实验、安全药理和致癌性实验常用的统计学方法,为我国临床前药物安全性评价毒理实验数据的统计学分析提供一些参考。

溶瘤病毒药物非临床安全性评价的思考

溶瘤病毒药物(OVs)是一类新型的抗肿瘤生物药,是以结构改造型病毒为载体进行构建,选择性地感染肿瘤细胞并进行复制,溶解和破坏肿瘤组织,对正常组织不造成损伤。该类药物具有载体种类多样、携带外源基因片段广泛、抗肿瘤效果明显、临床可与多种药物联用的优点。溶瘤病毒药物同时属于基因治疗和生物技术药物范畴,对这类药物开展临床前安全性评价,既要遵从药物毒性研究的一般原则,还需要结合特点设计特殊的试验内容。研究内容主要包括一般毒性、安全药理、免疫毒性和免疫原性、生物分布、病毒脱落以及其他相关研究等。本研究详细介绍了各项研究内容及试验方法。

药品生命周期管理最新指南介绍与安全性评价的作用浅析

人用药品注册技术要求国际协调会(International Conference for Harmonization,ICH)于2017年12月颁布了Q12新草案,该草案补充了药品生命周期的管理内容,对药品的安全性评价和风险评估具有重要的指导意义。本文概述了ICH Q12的最新内容和Q12对安全性评价和风险评估的最新要求,总结了安全性评价在药品生命周期管理中的作用及应用现状,以期为保障药品的安全性,促进药品生命周期管理方式发展以及公众合理用药提供参考。

非临床药物安全性评价中毒性病理学评价基本要素

毒性病理学是结合病理学和毒理学原理的科学,关注化合物潜在的毒性作用。毒理学研究中的组织病理学评价经毒性病理学家的长期实践已形成标准技术规程,在药物风险评估过程中起重要作用。本文针对非临床药物安全性评价中毒性病理学评价中病理学家的资质和职责、镜检前病理学家应获取的资料和信息、毒性病理学评价的一般流程、影响毒性病理学评价准确性和一致性因素等国际公认的基本要素进行了简要的阐述,同时说明按照标准技术规程进行非临床药物毒理学试验组织病理学评价可以减少诊断偏差,获得高质量的病理学报告,为病理学家、毒理学家以及监管机构的审查人员提供重要的数据和信息。

转Bt基因水稻的食用安全性评价研究进展

水稻(Oryza sativa)是我国重要的经济作物,其优化育种一直是研究的重点。苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)抗虫基因的出现,开辟了利用外源基因培育转基因抗虫作物的新领域。目前,转基因抗虫水稻的培育技术已日趋成熟,而其对人体的潜在安全性问题却备受争议。转Bt基因水稻能否实现商业化是人们关注的焦点。本文就转Bt基因水稻的食用安全性评价的研究进展进行综述,以期为我国转Bt基因水稻的风险评估和推广提供一些参考。

药物非临床安全性评价机构毒理学试验解剖病理学质量控制要点

目的:阐述药物非临床安全性评价机构毒理学试验中解剖病理学质量控制的重要性及要点,为提高我国非临床安全性评价机构解剖病理学质量控制提供参考。方法:对药物非临床安全性评价机构病理部门的组织和管理、标准操作规程、解剖病理学检查、病理学报告书写、组织病理学检查的质量控制要点及注意事项进行逐条梳理。结果:解剖病理学质量控制可确保病理学数据真实、准确、完整和可靠,还可为确定受试物的靶器官、有害作用以及作用机制提供可靠的病理学数据支持。结论:毒性病理学是药物非临床安全性评价机构毒理学试验的重要组成部分,毒理学试验解剖病理学的质量控制非常重要,应该给予高度重视。

干细胞制品临床前药效学及安全评价研究概况

Back 等[1]1968年报道骨髓移植治疗湿疹血小板减少伴免疫缺陷症以来，细胞制品作为一种很有价值的资源一直用于治疗多种疾病。由于干细胞具备自身更新和分化的能力，其衍变而来的临床用生物制品可能具有与其本身不同的生物学特征，故干细胞制品是一种不同于基础细胞的生物制品。目前，对此类干细胞制品的生物学特性及临床应用价值仍处于研究探索阶段，但对不同类别的干细胞制品的研究探索程度不同，例如，间充质干细胞（mesenchymal stem/stromal cells，MSCs）/基质干细胞、造血干细胞等已有大量临床前研究和临床使用的报道[2-4]，而人胚胎干细胞（ human embryonic stem cells ， hESCs ）或诱导性多功能干细胞（induced pluripent stem cells，iPSCs）目前还缺乏足够的临床前资料，尚未进入临床使用。虽然许多临床观察结果令人鼓舞，而且新的治疗领域不断扩展，但干细胞的临床应用仍存在一定的安全风险。本文结合近年来干细胞的临床前研究，对干细胞制品的治疗效果和安全风险等进行综述。

SD大鼠神经干细胞评价药物神经毒性模型研究

目的:应用SD大鼠神经干细胞评价药物的神经毒性,为新药早期筛选和临床前安全性评价提供体外替代方法。方法:体外培养SD大鼠神经干细胞,传代后得到稳定的第二代神经球。以已知具有神经毒性的长春新碱、顺铂、瑞芬太尼、丙泊酚注射液、丙戊酸钠、苯妥英钠、丙烯酰胺、乙醇、氧化铁纳米粒子作为神经毒性阳性物质,以培养基作为神经毒性空白对照品;以没有神经毒性且具有促进神经细胞生长的神经生长因子作为检测模型的敏感性;以验证SD大鼠神经干细胞模型对神经毒性药物的检出能力。结果:长春新碱、顺铂、丙泊酚注射液、苯妥英钠、丙烯酰胺、氧化铁纳米粒子可引起全部或部分神经球解离破碎,神经干细胞坏死。顺铂、丙戊酸钠和苯妥英钠可见显著性的抑制神经球聚集。长春新碱、顺铂、瑞芬太尼、氧化铁纳米粒子、丙泊酚注射液、丙戊酸钠、苯妥英钠、丙烯酰胺、乙醇均表现剂量相关性的神经干细胞增殖毒性作用。神经生长因子可见促进神经球聚集及神经干细胞增殖。结论:本文以SD大鼠神经干细胞模型,以神经干细胞体外生长发育指标,验证了已知神经毒性抗肿瘤药物、麻醉剂、抗癫痫药物等的神经毒性特征。评价结果与这些药物已知的神经毒性作用特点一致,该评价方法可作为药物神经毒性临床前安全性评价研究的体外替代试验。

药物非临床发育神经毒性研究的神经病理学评价策略

神经病理学评价是药物非临床发育神经毒性评价的重要组成部分和金标准,本文从发育神经毒性神经病理学评价的实验动物设计、优选的动物年龄、神经系统解剖和组织处理、以及病理结果的解释方面概述了标准化的发育神经毒性神经病理学评价原则和方法。介绍了药物非临床发育神经毒性研究神经病理学评价相关国际指导原则要求,为减少我国和其它国家及地区间实验程序的差异,为我国从事药物非临床发育神经毒性研究的病理学家提供一定参考。

基因治疗药物AAV5-脂蛋白脂酶变异体在食蟹猴体内的毒性研究

目的评估基因治疗药物AAV5-脂蛋白脂酶变异体(GC304)在食蟹猴体内的毒性。方法30只食蟹猴,分为溶媒对照组(静脉注射溶媒)、GC304低剂量组(3×10^(13)vg·kg^(-1))和高剂量组(1×10^(14)vg·kg^(-1))。试验期间,所有动物进行临床症状和注射部位观察,每周进行摄食量和体重测定。在给药前后不同时间点进行免疫原性检测(包含抗AAV5结合抗体、中和抗体及抗LPL结合抗体)、血液学、血清生化、血凝和尿生化检查,并同时进行T淋巴细胞分型、细胞因子、心电、血压、体温和眼科检查。给药后4周和6个月解剖,动物进行大体观察、脏器称重和组织病理学检查,同时进行GC304的生物分布研究及表达产物测定,并在不同时间点对血液中目的基因DNA进行检测。结果受试物对食蟹猴临床症状、注射部位、体重、摄食量、眼睛各项指标、体温、血压、心电图、血凝、血清生化、T淋巴细胞分型、尿液、细胞因子、脏器重量等指标未见影响。高剂量组动物给药后4周血小板下降。与给予受试物相关的组织病理学改变为脾脏和腹股沟淋巴结生发中心活跃伴易染体巨噬细胞增多。低剂量和高剂量均可引起食蟹猴产生抗AAV5结合与中和抗体,给药后6个月2种抗体仍维持在较高的水平,但未见明显的剂量-效应关系。给予GC304后,未显著诱导食蟹猴产生抗LPL抗体。qPCR检测结果显示,受试物在食蟹猴外周血及脏器广泛分布和表达,但主要集中在肝脏。结论食蟹猴单次静脉给予GC304,动物耐受性良好,未见明显毒性反应,且主要在肝脏中分布和表达,为该药物进入临床试验提供参考。

基因治疗药物AAV5-脂蛋白脂酶变异体在小鼠体内的毒性研究

目的评估基因治疗药物AAV5-脂蛋白脂酶变异体(GC304)在小鼠体内的毒性。方法(1)急性毒性研究中,40只C57BL/6N小鼠随机分为2组,分别为溶媒组和受试物组,单次尾静脉注射后,进行连续15 d临床症状观察、体重和摄食量测定,于第15天剖检。(2)长期毒性研究中,440只小鼠随机分为4组,分别设置溶媒组,受试物低剂量组(1×10^(13)vg·kg^(-1))、中剂量组(5×10^(13)vg·kg^(-1))和高剂量组(1.5×10^(14)vg·kg^(-1)),单次尾静脉注射后,对动物体重、摄食量、血液学、血清生化、免疫毒性及免疫原性等毒性指标进行测定。给药后4周和6个月时解剖,动物进行组织病理学检查,并在2、4周,3、6个月采用q PCR的方法检测GC304在动物各个脏器的分布和表达情况。结果(1)急性毒性研究中,动物临床症状、体重、摄食量未见异常,未见与GC304相关的大体病理学改变。(2)长期毒性研究中,动物临床症状、体重、摄食量、细胞因子和T淋巴细胞亚群未见与GC304相关的明显异常。GC304能够降低血浆中甘油三酯以及与抗药抗体相关的白蛋白/球蛋白比值下降,能够诱导抗AAV5结合抗体和中和抗体的产生,并持续至给药后6个月。给予GC304后,未检测到抗脂蛋白脂肪酶(LPL)抗体。组织病理学结果显示,小鼠给药后4周,注射部位出现与药物相关的炎性细胞浸润,至给药后6个月可见恢复。与药物相关的改变为脾脏生发中心活跃伴易染体巨噬细胞增多、腹股沟淋巴结生发中心活跃伴易染体巨噬细胞增多。qPCR检测结果显示,GC304在小鼠外周血及脏器广泛分布和表达,但在肝脏中分布和表达显著高于其他脏器。结论C57BL/6N小鼠单次静脉给予GC304后,主要在肝脏中表达和分布,并且动物耐受性良好,未见明显毒性反应,为该药物进入临床试验提供参考。

药物杂质遗传毒性评价策略与监管研究

伴随大量创新及仿制药面世而来的是对遗传毒性杂质加强监管的迫切需求。一系列与国际接轨的指南性文件的出台,弥补了我国杂质监管的空白,但难点尚存。传统评价方法具有局限性,新方法与传统方法间缺乏一致性比较,药物特定合成路线实际产生的大量含警示结构杂质缺乏毒理学评价数据支持,毒性预测软件的预测效力不足等。本文就国内外杂质遗传毒性杂质监管科学现状、遗传毒性杂质控制策略、杂质遗传毒性评价方法进行论述,并提出充分结合计算机毒理学、毒性评价方法和符合我国国情的监管限度制定三个维度开展杂质监管工作。

溶瘤病毒药物的研究进展

目的进一步了解溶瘤病毒及其药物,为后续溶瘤病毒药物安全性评价提供参考。方法总结并分析近年来关于溶瘤病毒作用机制、相关药物临床研究及其联合疗法的研究进展。结果目前共有Rigvir(ECHO-7病毒)、安柯瑞(重组人5型腺病毒)、T-Vec(单纯疱疹病毒)、Delytact(单纯疱疹病毒)4款溶瘤病毒类药物上市,均具有良好的疗效。并且随着生物技术的发展,溶瘤病毒制备策略更加多样有效。结论溶瘤病毒疗法具有杀伤效率高、靶向性好、不良反应小、多种杀伤肿瘤途径避免耐药性和成本低廉等诸多优点,有望成为新型肿瘤治疗策略。

蛋白多肽类药物和单抗药物免疫原性评价方法及研究进展

免疫原性是指药物刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细胞的性质[1]。许多生物药物在体内都具有免疫原性,对动物或人给予蛋白多肽类药物或单克隆抗体(简称单抗)药物后可能会引起机体产生抗药物抗体(anti-drugantibody,ADA)。ADA会对药物暴露、药物代谢动力学特征、药效、药物毒性作用等造成影响,主要包括:ADA与药物结合,可能增加或减少药物的清除、影响血浆半衰期和组织分布、改变药物的暴露水平和药代动力学特征。

肿瘤浸润淋巴细胞在重度免疫缺陷小鼠体内毒性研究

目的评价肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)在重度免疫缺陷小鼠体内的毒性反应。方法使用NOG小鼠,给予TIL细胞3次,每周1次。考察小鼠临床症状、注射部位刺激性、摄食量、体重、血液学和血清生化检查、人源细胞因子检测和组织病理学检查等,同时考察受试物在血液中的分布情况。结果两个剂量TIL注射对小鼠注射部位、体重、摄食量、血液学、血清生化、脏器重量等指标未见明显影响。在高剂量下,雌性小鼠在恢复期结束时IFN-γ浓度升高。与受试物相关的组织病理学改变为多器官混合细胞聚集,以及胸骨和大腿骨骨髓细胞数目增多。在血液中,均可检测到CD3^(+)、CD3^(+)CD4^(+)、CD3^(+)CD8^(+)细胞,3种细胞变化趋势一致,且呈剂量依赖性,至末次给药后29 d,3种细胞数量基本消除。结论NOG小鼠3次给药后,对TIL具有较好的耐受性,且在恢复期结束时TIL在小鼠血液中基本消除。

N-亚硝基布美他尼SD大鼠体内致突变性风险研究

目的评价布美他尼杂质N-亚硝基布美他尼的体内致突变风险和肝细胞DNA损伤风险。方法SD大鼠随机分为6组,分别为:溶媒对照组(溶媒为0.5%羧甲基纤维素钠),N-亚硝胺布美他尼100、300、1000 mg·kg^(-1)剂量组,阳性对照组1[N-乙基-N-亚硝基脲(ENU),40 mg·kg^(-1)]、阳性对照组2[甲磺酸乙酯(EMS),200 mg·kg^(-1)]。2个阳性对照组均为每组6只动物,其余每组12只动物。大鼠连续14 d经口灌胃给予受试物N-亚硝胺布美他尼。首次给药后约14 d和约28 d后采集外周血用于Pig-a基因突变率检测,末次给药后约3 h取肝细胞开展彗星试验。结果试验期间给予N-亚硝基布美他尼未导致异常临床症状和动物体重及摄食量改变。100、300、1000 mg·kg^(-1)剂量组动物肝细胞平均tail%DNA值(平均数/中位数)分别为2.90±0.38/2.34±0.46、3.58±0.27/2.87±0.51、3.45±0.59/2.21±1.44,与溶媒对照组相应数值相比未见差异,且无明显剂量效应相关性。首次给药后14 d,100、300、1000 mg·kg^(-1)剂量组动物平均RBC^(CD59-)和RET^(CD59-)百万分之发生率(RBC^(CD59-)百万分之发生率/RET^(CD59-)百万分之发生率)分别为2.9±1.6/1.2±0.8、2.8±2.4/1.3±1.5、2.4±1.0/1.3±1.5;首次给药后28 d,100、300、1000 mg·kg^(-1)剂量组动物RBC^(CD59-)百万分之发生率/RET^(CD59-)百万分之发生率分别为5.1±1.5/2.2±0.6、4.3±1.5/3.5±3.6、4.8±2.4/2.5±2.7。上述数值与相同时间点溶媒对照组相比均未见差异,且经统计学分析未见剂量效应相关性。结论连续经口给予N-亚硝基布美他尼14 d,SD大鼠的最大耐受量高于1000 mg·kg^(-1),未检出外周血基因突变风险和肝细胞DNA损伤风险。研究数据可为药品中遗传毒性杂质的合理监管和含N-亚硝基杂质药物的安全使用提供数据支持。