药物生殖毒性研究.

药物生殖毒性研究技术指导原则山东大学新药评价中心2006-10概述动物生殖毒性研究（Reproductiontoxicitystudy）是药物非临床安全性评价的重要内容，它与急性毒性、长期毒性、遗传毒性等毒理学研究有着密切的联系，是药物申请进入临床研究及上市的重要环节。拟用于人体的药物，应根据受试物拟用适应症和作用特点等因素考虑进行动物的生殖毒性试验。研究目的通过动物试验反映受试物对哺乳动物生殖功能和发育过程的影响，预测其可能产生的对生殖细胞、受孕、妊娠、分娩、哺乳等亲代生殖机能的不良影响，以及对子代胚胎-胎儿发育、出生后发育的不良影响。生殖毒性研究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重要作用，医生或患者在利弊权衡时很大程度上要取决于动物试验的结果。基本原则（一）实验管理药物的生殖毒性试验属于安全性评价研究，根据《中华人民共和国药品管理法》的规定，必须执行《药物非临床研究质量管理规范》。（二）具体问题具体分析生殖毒性试验的设计，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。应根据受试物的结构特点、理化性质、已有的药理毒理研究信息、适应症和适用人群特点、临床用药方案选择合理的试验方法，设计适宜的试验方案，并综合上述信息对试验结果进行全面的分析评价。（三）随机、对照、重复生殖毒性试验应符合一般动物试验的基本原则，即随机、对照和重复。基本内容（一）总体考虑（二）试验方案（三）毒代动力学（一）总体考虑1、受试物1.1中药及天然药物生殖毒性试验的受试物应能充分代表临床研究受试物或上市药品，因此受试物应采用制备工艺稳定、符合临床研究质量标准规定的样品，一般用中试样品，并注明受试物的名称、来源、批号、含量（或规格）、保存条件及配制方法等。如不采用中试样品，应有充分的理由。如果由于给药容量或给药方法限制，可采用原料药进行试验。试验中所用溶媒和/或辅料应标明批号、规格及生产厂家。1.2化学药物生殖毒性试验的受试物应采用制备工艺稳定、符合临床研究用质量标准规定的样品，并注明受试物的名称、来源、批号、含量（或规格）、保存条件及配制方法等，并附有研制单位的自检报告。所用辅料、溶媒等应标明批号、规格和生产厂家，并符合试验要求。2、受试物药代动力学研究在开始生殖毒性试验前，掌握一些受试物药代动力学方面的信息，这些信息可能来源于非妊娠或非哺乳期动物，可提示是否应进行动物种属选择、试验设计、给药方案的调整等。在进行结果评价时，可能有必要进一步研究妊娠或哺乳动物的药代动力学情况（注释1）。3、试验系统3.1试验动物应采用哺乳动物进行生殖毒性试验。在选择生殖毒性试验用动物种属和品系时，应考虑动物的背景资料、实用性、与人的相关性等。应从受试物、采用的试验方案和阐明试验结果的角度考虑所选择动物种属（品系）的优缺点（注释2）。通常应采用与其他毒理学试验相同的种属和品系，这样与其他毒理学试验结果具有可比性，并可能避免进行过多的预试验。大鼠实用性好、与其他试验结果的可比性高并已积累了大量的背景资料，因此可作为生殖毒性试验的首选啮齿类动物。在胚胎-胎仔发育毒性研究中，一般还需要采用第二种哺乳动物，其中家兔已积累了丰富的背景资料，且容易获得和实用，因此家兔为优先选用的非啮齿类动物。家兔不适合时，可根据具体情况，选择另一种可替代的非啮齿类动物或第二种啮齿类动物。通常选用年轻、性成熟的成年动物，雌性动物未经产。个体动物初始体重不应超过或低于平均体重±20%。动物应符合国家有关规定的等级要求，来源、品系、遗传背景清楚，并具有实验动物质量合格证。3.2其他试验系统其他试验系统指哺乳和非哺乳动物的细胞、组织、器官，体外或体内培养体。若将这些系统与同系物优选或后续研究中阐明作用机理的整体动物试验结合起来考虑，能够提供有价值的信息，而且也可间接地减少实验动物的数量。但它们缺乏发育过程的复杂性以及母体与生长机体（胚胎）间动态的相互变化。这些系统不能明确排除某一作用，也不能对其危险性/暴露情况进行推测。简而言之，这些试验系统尚不能替代目前生殖毒性试验常用的整体动物（注释3）。4、给药4.1剂量选择4.2给药途径4.3给药频率4.4对照组4.1剂量选择4.1.1中药及天然药物可根据已有的研究资料（药理、急性毒性和长期毒性、药代动力学研究）或预试验以及受试物的理化性质和给药途径来进行剂量设计。为观察量效关系，至少应设三个剂量组，必要时可增加剂量组。高剂量应出现一些轻微的母体毒性反应症状，或为最大给药量/最大耐受量。低剂量应为生殖毒性方面的“未观察到不良反应的剂量水平（NOAEL）”。4.1.2化学药物可根据已有的研究资料（药理、急性毒性和长期毒性、药代动力学研究）或预试验以及受试物的理化性质和给药途径来选择高剂量，高剂量范围内应该出现一些轻微的母体毒性反应，在大多数情况下，1g/kg/天为最大给药限量。低剂量应为生殖毒性方面的“未观察到不良反应的剂量水平（NOAEL）”。高剂量与低剂量间根据具体情况可设计1～2个剂量，以观察可能的剂量反应关系。（注释4）4.2给药途径一般情况下，给药途径应与临床拟用途径一致。如果拟用途径有多种，若研究提示不同给药途径的药代动力学特点（包括分布）类似，可采用其中一种给药途径。但如果药代动力学研究结果显示，某种给药途径下机体中的暴露量（如AUC）更高，此时，选用暴露量更小或实际操作相当困难的给药途径（如吸入给药）的意义可能较小。此外，腹腔注射时可能会对子宫或胎仔直接产生作用，故采用妊娠动物进行试验时，一般不用该途径。（注释5）4.3给药频率通常每天给药1次。但应参考药代动力学参数、预期临床给药情况增加或减少给药次数。4.4对照组应设赋形剂对照组，其给药途径、频率应与受试物组相同。当赋形剂可能产生作用或影响受试物的作用时，应另设空白对照组。此外，根据具体情况考虑是否设阳性对照组，如新的动物系统、较长时间未进行过试验、新的试验设施等。（二）试验方案1、试验方案选择的一般考虑在选择合理的试验方案时，应借鉴受试物已有的或同类药物的药理、毒理和药代动力学资料，特别是在生殖毒性方面的信息。建议优先考虑采用较为成熟的试验设计方案。对大多数药物而言，三段试验方案（常用的试验方案）通常比较合适，能够识别有可能发生损害的生殖发育阶段。但根据具体药物情况的不同，也可选择其他能充分反映受试物生殖毒性的试验方案（注释6），如单一试验设计或两段试验设计等。无论采用哪种试验方案，各段试验之间（给药处理）不应留有间隔，并允许对生殖过程的各阶段进行直接或间接的评价。应说明试验方案的合理性。当观察到某一作用时，应根据具体情况进行进一步的后续试验，以明确其毒性的性质、范围和原因等，包括判断其剂量-反应关系，以有助于其风险评估，并有助于区分给药所致影响与偶发情况（注释7）。联合进行所选的多项生殖毒性试验时，应注意在动物成年期和从受孕到幼仔性成熟的发育各阶段给药。为测定出给药所致的速发和迟发效应，其观察应持续一个完整的生命周期，即从某一代受孕到其下一代受孕间的时间周期。为方便试验，可将生命周期的这一完整过程分成以下几个阶段（注释8）：A.从交配前到受孕（成年雄性和雌性生殖功能、配子的发育和成熟、交配行为、受精）。B.从受孕到着床（成年雌性生殖功能、着床前发育、着床）。C.从着床到硬腭闭合（成年雌性生殖功能、胚胎发育、主要器官形成）。D.从硬腭闭合到妊娠终止（成年雌性生殖功能、胎仔发育和生长、器官发育和生长）。E.从出生到离乳（成年雌性生殖功能、幼仔对宫外生活的适应性、离乳前发育和生长）。F.从离乳到性成熟（离乳后发育和生长、独立生活的适应能力、达到性成熟的情况）。2、常用的试验方案常用的试验方案相当于对下述各阶段影响的联合研究：I段(A-B)：生育力和早期胚胎发育II段(C-D)：胚胎-胎仔发育III段(C-F)：围产期发育（包括母体功能）2.1生育力与早期胚胎发育毒性试验（I段）试验目的包括上述生育过程的A段和B段，对雌雄动物由交配前到交配期直至胚胎着床给药，以评价受试物对动物生殖的毒性或干扰作用。本段试验的评价内容包括配子成熟度、交配行为、生育力、胚胎着床前阶段和着床。对于雌性动物，应对动情周期、受精卵输卵管转运（tubaltransport）、着床及胚胎着床前发育的影响进行检查。对于雄性动物，应观察生殖器官组织学检查方法可能检测不出的功能性影响(如性欲、附睾精子成熟度等)。动物选择至少采用一种动物，推荐用大鼠。每组每性别动物数应满足数据分析的需要，通常大鼠不少于20只/性别/组（注释9）。给药期一般情况下，交配前给药期可定为雄性4~10周，雌性2周，雄性动物给药期应持续整个交配期直至处死，雌性动物至少应持续至胚胎着床（妊娠第6～7天）。应对交配前给药期长短选择进行说明并提供依据（注释10）。动物处理建议雌雄动物1:1交配。一般情况下，雌性动物在妊娠第13～15天处死，雄性动物在交配成功后处死（注释11）。观察指标试验期间：–-体征和死亡情况，至少1次/天–-体重和体重变化，至少2次/周(注释12)–-摄食量，至少1次/周(交配期除外)–-交配期间至少每日进行阴道涂片检查，以检查是否对交配或交配前时间有影响–-在其它毒性研究中已证明有意义的指标终末检查–-剖检所有亲代动物–-保存肉眼观察出现异常的器官，必要时进行组织学检查，同时保留足够的对照组动物的相应器官以便比较–-保存所有动物的睾丸、附睾或卵巢、子宫，必要时进行组织学检查，根据具体情况进行评价–-计数附睾中的精子数并进行精子活力检查–-计数黄体数，活胎、死胎、吸收胎并计算着床数(注释12)2.2胚胎-胎仔发育毒性试验（II段）试验目的•包括上述生育过程的C段至D段，妊娠动物自胚胎着床至硬腭闭合阶段给药，评价药物对妊娠动物、胚胎及胎仔发育的影响。•该段试验的评价内容包括妊娠动物较非妊娠雌性动物增强的毒性、胚胎胎仔死亡、生长改变和结构变化。动物选择•试验通常采用两种动物：一种为啮齿类动物，推荐用大鼠；另一种为非啮齿类动物，推荐用家兔。应说明动物选择的合理性。（注释13）•每组妊娠动物数应满足数据分析的需要，通常大鼠不少于20只/组，家兔不少于12只/组（注释9）。给药期由胚胎着床到硬腭闭合(即到C段末)给药。通常，大鼠为妊娠第6～15天给药，家兔为妊娠第6～18天给药动物处理•在大约分娩前1天处死并检查雌性动物，正常情况下，大鼠约为妊娠第20天，家兔约为妊娠第28/29天。检查所有胎仔的存活和畸形情况。•当所用技术方法要求分别检查软组织和骨骼改变时，最好是每窝分配50%的胎仔进行骨骼检查。不管使用何种方法，至少应对50%的大鼠胎仔进行内脏检查。对于家兔，检测软组织改变，采用新鲜显微解剖技术较适合，此时，100%的家兔胎仔需进行软组织和骨骼检查。•在评价胎仔的内脏和骨骼异常情况时，若高剂量组与对照组无显著性差异，一般不需要对中、低剂量组动物进行检查。但建议保存固定的标本以备检查。观察指标试验期间：–-体征和死亡情况，至少1次/天–-体重和体重变化，至少2次/周(注释12)–-摄食量，至少1次/周–-其他毒理试验中已证明有意义的指标终末检查：–-剖检所有成年动物–-保存肉眼观察出现异常的器官，必要时进行组织学检查，同时保留足够的对照组动物相应器官以便比较–-计数黄体数，活胎、死胎、吸收胎并计算着床数(注释12)–-胎仔体重，胎仔顶臀长–-胎仔异常（包括外观、内脏、骨骼）–-对胎盘进行肉眼观察2.3围产期毒性试验（III段）试验目的•包括上述生育过程中的C段至F段，以检测从胚胎着床到幼仔离乳这段时期给药对妊娠/哺乳的雌性动物以及胚胎和子代发育的不良影响；由于对此阶段所造成的影响可能延迟，试验应持续观察至子代性成熟阶段。•该段试验的评价内容包括妊娠动物较非妊娠雌性动物增强的毒性、出生前和出生后子代死亡情况、生长发育的改变以及子代的功能缺陷，包括F1代的行为、性成熟和生殖功能。动物选择至少采用一种动物，推荐用大鼠。每组动物数应满足数据分析的需要，通常，大鼠不少于20只/组（注释9）。给药