一、概述
肽是由至少 2 個氨基酸通過酰胺鍵相連形成的化合物。早期肽類藥物多為天然氨基酸構(gòu)成,如人胰島素。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,肽類藥物有了巨大的發(fā)展。近年通過結(jié)構(gòu)修飾和改造獲得多種肽類藥物,為解決臨床需求提供了更多的選擇。本指導(dǎo)原則中肽類藥物主要指以肽類作為主要藥效學(xué)基團的多肽,包括純天然氨基酸的肽以及常規(guī)修飾氨基酸的肽、聚乙二醇修飾肽、脂肪鏈修飾肽等,而偶聯(lián)其他基團而產(chǎn)生藥理作用的藥物(如放射性核素偶聯(lián)藥物)不在本指導(dǎo)原則中討論。
不同結(jié)構(gòu)的肽類藥物具有不同的特征,本指導(dǎo)原則基于肽類藥物的特征,闡述該類藥物臨床藥理學(xué)研究的技術(shù)要求。旨在為創(chuàng)新型肽類藥物的臨床藥理學(xué)研究提供指導(dǎo)和建議。本指導(dǎo)原則僅代表藥品監(jiān)管部門當前的觀點和認識,隨著科學(xué)研究的進展,本指導(dǎo)原則中的相關(guān)內(nèi)容將不斷完善與更新。應(yīng)用本指導(dǎo)原則時,建議同時參考藥物臨床試驗質(zhì)量管理規(guī)范(GCP)、國際人用藥品注冊技術(shù)協(xié)調(diào)會(ICH)和其他已發(fā)布的相關(guān)指導(dǎo)原則。
二、臨床藥理學(xué)特征
肽類藥物藥代動力學(xué)(pharmacokinetics, PK)特征較復(fù)雜,開展肽類藥物研究時應(yīng)同時考慮肽分子的結(jié)構(gòu)特征。如果該肽類藥物僅含天然氨基酸,體內(nèi)吸收、分布、代謝、排泄特征較明確,一般不需開展研究對上述 PK 特征進行說明。如果該肽類藥物含有非天然氨基酸或有機連接基團,應(yīng)予以關(guān)注。含有尚未批準的非天然氨基酸或有機連接基團的肽類藥物,需提供充分的數(shù)據(jù),闡明其在體內(nèi)的行為,以支持安全性評價。胃腸道環(huán)境會破壞肽類的結(jié)構(gòu),所以大多數(shù)肽類藥物的給藥途徑為注射給藥。隨著藥物遞送技術(shù)的發(fā)展,也會有經(jīng)口吸入、口服給藥、經(jīng)鼻腔、皮膚等給藥途徑。肽類藥物的分子大小介于小分子和蛋白質(zhì)之間,這決定了其在體內(nèi)的分布特性。肽類藥物在體內(nèi)的分布形式主要包括擴散和對流,這兩種分布形式的相對貢獻取決于肽的大小和結(jié)構(gòu)。
肽類通常由內(nèi)肽酶代謝,通過外肽酶進一步降解為氨基酸。由于蛋白酶和肽酶遍布全身,大部分肽的降解速度迅速,在體內(nèi)停留時間較短。肝臟代謝一般不在肽的消除中發(fā)揮重要作用。然而,某些肽類藥物的 PK 會受肝功能的影響,如通過肝藥酶代謝的,通過膽汁消除的,與血清白蛋白和脂類高度結(jié)合的肽類等。肽類還可經(jīng)腎臟消除,包括腎小球濾過和腎小管上皮細胞的重吸收。肽類的分子量大小影響腎臟消除的速率。一些藥物通過修飾,如聚乙二醇化等,會改變體內(nèi)代謝、排泄特征。有些肽類藥物可以與其受體結(jié)合,通過受體介導(dǎo)的攝取和隨后的細胞內(nèi)代謝消除。由于受體數(shù)量有限,藥物結(jié)合和攝取可以在治療濃度下達到飽和,因此,常觀察到劑量依賴的非線性藥動學(xué)特征。肽類藥物的研究應(yīng)遵循《創(chuàng)新藥臨床藥理學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》的基本要求。
三、研究考慮因素
基于肽類藥物的特點,在開展臨床藥理學(xué)研究時應(yīng)對一些特殊考慮因素予以關(guān)注。
(一)免疫原性研究
1. 免疫原性風(fēng)險評估
大多數(shù)肽類藥物具有潛在的免疫原性,因此,通常應(yīng)評估所有肽類藥物的免疫原性風(fēng)險。肽類藥物的免疫原性風(fēng)險評估與治療性蛋白相似,包括對藥物相關(guān)因素(如分子大小和結(jié)構(gòu))、工藝相關(guān)因素(如宿主細胞蛋白)、受試者相關(guān)因素(如生理疾病狀態(tài))以及與研究設(shè)計和藥物應(yīng)用相關(guān)因素(例如,給藥方案、給藥途徑以及伴隨用藥)的綜合考量。除非存在產(chǎn)品雜質(zhì)或聚合物導(dǎo)致的免疫原性風(fēng)險,一般而言,少于 8 個氨基酸的肽類藥物預(yù)期不具免疫原性。鼓勵申請人在研發(fā)計劃的早期階段對其產(chǎn)品的免疫原性風(fēng)險進行評估,并通過獲得抗藥抗體(anti-drug antibody,ADA)的發(fā)生率、滴度、存續(xù)時間、中和能力數(shù)據(jù),闡明免疫原性對 PK、藥效學(xué)(pharmacodynamics, PD)、有效性和安全性(如臨床免疫原性評估)可能產(chǎn)生的影響。
2. 臨床免疫原性評估及臨床影響分析
首先通過免疫原性風(fēng)險評估提供基礎(chǔ)信息,再對肽類藥物進行多層級臨床免疫原性評估。對于具有多個結(jié)構(gòu)域的肽類藥物,建議開發(fā)多種分析方法對不同結(jié)構(gòu)域的免疫反應(yīng)進行監(jiān)測。對于與內(nèi)源性蛋白質(zhì)或肽具有序列同源性的肽類藥物,也可開發(fā)一種測定方法來監(jiān)測肽類藥物和內(nèi)源性物質(zhì)的 ADA 的交叉反應(yīng)性。建議申請人根據(jù)免疫原性風(fēng)險和臨床關(guān)注問題進行分析方法的開發(fā)。
臨床免疫原性評估目的在于評估 ADAs 對肽類藥物的PK、PD、有效性和安全性的臨床影響。特別是應(yīng)評估受試者之間(即 ADA 陽性和 ADA 陰性受試者之間)和受試者自身比較(即 ADA 陽性之前和 ADA 陽性之后)的情況。對于ADA 檢測呈陽性的所有個體受試者,建議進一步評估抗體滴度和中和抗體(neutralizing antibodies, NAb)對肽類藥物的PK、PD、有效性和安全性的影響。具體可參考《藥物免疫原性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》。
(二)特殊人群研究
本指南中的特殊人群主要包括了與病理因素相關(guān)的特殊人群(如肝功能不全、腎功能不全等),以及生理因素相關(guān)的特殊人群(如老年人、兒科人群、孕婦、哺乳期婦女、肥胖人群等)。建議結(jié)合藥物作用機制、適應(yīng)癥、內(nèi)在因素的差異等方面,考慮是否需在特殊人群中開展PK研究。
1. 肝功能不全人群
肽類通常由內(nèi)肽酶代謝,內(nèi)肽酶在體內(nèi)分布廣泛,一般不限于代謝消除相關(guān)的器官,因此,通常肝臟代謝很少在肽類藥物的清除中發(fā)揮重要作用。但在某些情況下,肝功能損傷會顯著影響某些肽類藥物的 PK,如通過肝藥酶代謝(≥20%),或原形或活性代謝產(chǎn)物從膽汁消除(≥20%),或與脂類基團結(jié)合的肽類藥物可與血清白蛋白和脂類高度結(jié)合(清除率可能受到血清白蛋白和脂類水平的影響),此時應(yīng)評估肝功能損傷對 PK 的影響。此外,通過某些結(jié)構(gòu)修飾獲得的肽類藥物可能使其更易于被肝藥酶大量代謝,應(yīng)評估肝功能損傷對 PK 的影響。當肽類藥物以肝臟為靶器官時,由于肝功能的變化可導(dǎo)致 PD 變化。因此在適當可行的情況下,應(yīng)包括對 PD 的評價。存在靶點介導(dǎo)的藥物處置(target mediated drug disposition,TMDD)的肽類藥物,由于肝功能不全患者靶點表達的變化,可能會改變此類藥物的 PK 和 PD。在適當可行的情況下,應(yīng)考慮進行 PK 和 PD 的評估。肝功能不全人群研究可參考《肝功能損害患者的藥代動力學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》等相關(guān)指導(dǎo)原則。
2. 腎功能不全人群
肽類藥物根據(jù)分子量的大小在腎臟中可通過兩種形式消除,分子量較大的肽類藥物經(jīng)腎小球濾過后通過內(nèi)吞作用和溶酶體降解,水解成分子量更小的肽和氨基酸;分子量較小的肽類藥物經(jīng)腎小球濾過后被近端小管刷狀緣膜上的外肽酶水解為氨基酸,然后重吸收進入體循環(huán)或降解為分子量更小的肽并轉(zhuǎn)運至近端小管上皮細胞內(nèi)水解。分子量越小受腎臟功能影響越顯著,肽類藥物通常可經(jīng)腎臟消除,建議對肽類藥物進行研究,以評估腎功能損傷對PK 的影響。腎功能不全人群研究可參考《腎功能不全患者藥代動力學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》等相關(guān)指導(dǎo)原則。
3. 其他人群
由于老年人、兒科人群、孕婦、哺乳期婦女、肥胖人群等特殊人群的生理學(xué)功能可能與常規(guī)人群存在一定差異,所以可能在 PK 方面存在差異,進而影響到肽類藥物的臨床有效性和安全性。如有必要,應(yīng)考慮開展特殊人群的 PK 研究,以支持臨床劑量調(diào)整。
(三)藥物相互作用研究
1. PK相互作用
1.1 作為 CYP 酶和轉(zhuǎn)運體底物的肽類藥物通常情況下,肽類藥物主要通過蛋白水解酶或肽酶代謝(如內(nèi)肽酶、氨基肽酶和羧肽酶),或經(jīng)化學(xué)修飾防止降解,而不被細胞色素 P450(CYP450)酶代謝。因此,肽類藥物的處置預(yù)計不會受到 CYP450 酶抑制劑或誘導(dǎo)劑的影響。同樣,外排轉(zhuǎn)運體(如 P-gp 和 BCRP)或肝臟攝取轉(zhuǎn)運體(如OATP1B1 和 OATP1B3)或腎臟攝取轉(zhuǎn)運體(如 OAT1、OAT3、OCT2、MATE1 和 MATE2/K)的調(diào)節(jié),通常對肽類藥物的PK 不具有顯著影響。某些情況下,肽類藥物是某些肽轉(zhuǎn)運體或氨基酸轉(zhuǎn)運體的底物時,可能會受到藥物相互作用的影響。然而,肽類藥物的結(jié)構(gòu)修飾,可能使其易受 CYP450 酶介導(dǎo)的代謝和轉(zhuǎn)運體介導(dǎo)的處置。當肝臟代謝和/或膽汁消除的藥物清除率≥總清除率的 25%,和/或藥物的靶器官是肝臟時,建議提供與 CYP450 酶和轉(zhuǎn)運體相關(guān)的體外研究結(jié)果。
此外,腎主動分泌清除率≥藥物總清除率 25%的藥物和/或具有腎毒性的藥物,可能也需要提供其是否為腎臟轉(zhuǎn)運體底物的體外評估結(jié)果。建議在研發(fā)早期提供研究計劃及其合理性分析,以評估肽類藥物是否為 CYP450 酶和藥物轉(zhuǎn)運體的底物。
1.2 作為 CYP450 酶和轉(zhuǎn)運體的抑制劑和誘導(dǎo)劑的肽類藥物一般而言,肽類藥物預(yù)計不會對 CYP450 酶和藥物轉(zhuǎn)運體產(chǎn)生顯著影響。但是肽類藥物的結(jié)構(gòu)修飾可能導(dǎo)致對CYP450 酶和藥物轉(zhuǎn)運體的調(diào)節(jié)。此外,還存在肽類間接影響 CYP450 酶或轉(zhuǎn)運體的情況。例如,生長抑素類似物(例如蘭瑞肽和奧曲肽),通過調(diào)節(jié) CYP 酶的表達間接減少(或可能減少)聯(lián)合用藥藥物的清除率。
1.3 其他機制
某些肽類藥物因其作用機制可能會改變伴隨藥物的 PK。例如,胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1, GLP-1)受體激動劑(如艾塞那肽和利拉魯肽等)可延遲伴隨使用口服藥物的胃排空。因此,肽類藥物的作用機制可能影響伴隨用藥的 PK 時,建議將肽類藥物作為促變藥進行評估??诜緩浇o藥的肽類藥物在與調(diào)節(jié)或改變胃酸的相關(guān)藥物合用時,胃酸的變化可能會改變胃 pH 值、胃蛋白酶的活性,進而影響到肽類藥物的穩(wěn)定性和 PK 特征,建議將肽類藥物作為受變藥進行評估。
2. PD相互作用
當一種藥物的藥理作用被另一種藥物的藥理作用改變時,肽類藥物可能會表現(xiàn)出與聯(lián)合用藥的 PD 相互作用,例如,抗利尿激素與兒茶酚胺類聯(lián)合使用可導(dǎo)致平均動脈壓和其它血液動力學(xué)參數(shù)的累加效應(yīng)。鼓勵申請人探索開展 PD的藥物相互作用評估。
3. 常用臨床治療聯(lián)合用藥的相互作用
對于某種疾病在臨床治療中經(jīng)常存在與 1 種及以上藥物聯(lián)合用藥的情況,建議結(jié)合臨床治療實踐,評估肽類藥物和其聯(lián)合用藥的藥物相互作用的影響。對肽類藥物的藥物相互作用評估,建議參考《藥物相互作用研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》和《ICH-M12:藥物相互作用研究》等相關(guān)要求。
(四)人體物質(zhì)平衡研究
由天然氨基酸組成的肽類藥物在體內(nèi)降解為氨基酸后參與體內(nèi)氨基酸循環(huán),通常不需要進行人體物質(zhì)平衡研究。一些特殊情況下,例如含有新的非天然氨基酸或有機連接基團的肽類藥物,由于可能存在未知的氨基酸代謝途徑或因未知的代謝產(chǎn)物帶來的安全性風(fēng)險,建議進行人體物質(zhì)平衡研究表征其代謝和排泄特征。人體物質(zhì)平衡研究可參考《放射性標記人體物質(zhì)平衡研究技術(shù)指導(dǎo)原則》等相關(guān)指導(dǎo)原則。
(五)QT研究
僅由天然氨基酸組成的肽類直接與離子通道產(chǎn)生相互作用的可能性較低,通常不需要開展 QT 研究,但如果基于機制考慮或臨床/非臨床研究的數(shù)據(jù)表明肽類藥物存在致心律失常的風(fēng)險時,則建議進行 QT 研究。開展臨床 QT 評估的時間計劃和程度取決于肽類藥物的整體風(fēng)險/獲益概況。QT 研究可參考《ICH-E14:非抗心律失常藥物 QT/QTc 間期延長及致心律失常潛力的臨床評價》、《ICH-E14/S7B:QT/QTc 間期延長及潛在致心律失常作用的臨床和非臨床評價問答》等。
四、其他考慮
由于肽類藥物的特殊性,其臨床藥理學(xué)的研究思路需同時考慮小分子化學(xué)藥和生物制品研究特點。根據(jù)《創(chuàng)新藥臨床藥理學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》,如果未開展某項臨床藥理學(xué)研究,需在申報資料中充分闡述科學(xué)合理性和原因,同時在起草的說明書中撰寫相關(guān)結(jié)果或其科學(xué)考慮等。鼓勵申請人結(jié)合產(chǎn)品特征盡早制訂研究計劃,必要時可與監(jiān)管機構(gòu)討論。
(一)多區(qū)域研究的考慮
在不同區(qū)域開展的肽類藥物臨床研究,需根據(jù)《ICH-E5:接受國外臨床資料的種族影響因素》評估不同區(qū)域人群的內(nèi)在和外在因素影響的差異。天然氨基酸肽類,一般通過內(nèi)肽酶和外肽酶代謝,代謝和消除過程在不同區(qū)域人群間無顯著差異。而某些肽類藥物,經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾,可能在不同區(qū)域人群中存在暴露差異,如發(fā)現(xiàn)差異,需闡明該差異對臨床有效性和安全性的影響。同時,需關(guān)注不同區(qū)域人群間的靶點表達及分布的差異。如涉及到多區(qū)域研究,可參考《ICH-E17:多區(qū)域臨床試驗計劃與設(shè)計的一般原則指導(dǎo)原則》相關(guān)要求。
(二)給藥途徑
由于胃腸道蛋白酶和肽酶的降解作用,傳統(tǒng)肽類藥物多采用注射給藥方式,但是隨著制劑技術(shù)和藥物遞送系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,還出現(xiàn)了口服、頰膜、鼻腔、肺內(nèi)和經(jīng)皮給藥等給藥方式,此時應(yīng)關(guān)注給藥途徑和/或給藥部位對肽類藥物 PK和/或 PD 的影響。對于口服途徑或存在口服吸收的肽類藥物,食物影響可能是重要影響因素,建議進行相應(yīng)評估,具體內(nèi)容可參考《新藥研發(fā)過程中食物影響研究技術(shù)指導(dǎo)原則》要求。
(三)生物分析方法
肽類藥物常用的生物樣品分析方法主要有配體結(jié)合分析法(ligand binding assays, LBA)和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)等。建議根據(jù)肽類藥物特征,開發(fā)合適的分析方法,相關(guān)的方法學(xué)驗證應(yīng)遵循《ICH-M10:生物分析方法驗證及樣品分析》基本要求。
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來源:CDE
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