基因毒性杂质培训及讨论20151025

– 致癌性主要指诱变性致癌： • 第一级(Group 1)致癌物：对人类为确定致癌物。 • 第二级，对动物致癌性明确，对人类致癌性不确定
– 致突变 • 致突变性和致癌性紧密相关。现在发现的毒物，致癌性强的，70% 都有比较强的致 突变性
什么是基因毒性杂质
➢致癌物分成两大类： 1、遗传毒性致癌物，通过化学键合直接破坏遗传物质产生致癌性； 2、非遗传毒性致癌物， 通过遗传物质外的间接机制引起致癌作用（ 如促进细胞过度 增殖等）。
O
A
A
E p o x id e s 环氧丙烷
H N
A
A
A ziridines 氮丙啶类
O O C (S)
(S) N
H alogen
P ro p io la c to n e s 环丙酯
N or S M ustards β卤 代 乙 胺
G roup 3:H eteroatom ic G roups(含 杂 原 子 化 合 物 ）
G roup 2:A lkyl and A ryl G roups(烷 烃 和 环 烷 烃 类 化 合 物 ）
O AH
OH N AA
NO N AA
A NO2
A ldehydes 醛
N -M ethylols N -亚 甲 基 醇
N -N itrosam ines N -亚 硝 基 胺
N itro com pounds 硝基化合物
基因毒性杂质的限度计算：
➢具有阳性致癌数据的诱变杂质（第1类）---计算可接受摄入量（ AI） M7 Addendum中列出的15种化合物中有10个为该计算方法计算 Carcinogenicity Potency Database (CPDB）中列明了1574种致癌物质的TD50值
➢毒理学关注门槛---TTC法(第2/3类) ICHM7主要讨论的方法，主要针对第2/3类基因毒性杂质，比如低级磺酸酯类等。 有些化合物可能显示出非常高的诱变性（关注的队列），例如，黄曲霉毒素类、 N-亚硝基化合物、以及烷基-氧化偶氮结构。则要显著低于TTC法可接受摄入量。
为什么研究基因毒性杂质呀？
甲磺酸奈非那非（维拉赛特锭）事件
一种用于HIV治疗的抗病毒药物，1997年FDA批准，罗氏1998年欧洲上市 罗氏2007年6月接到6名患者投述DNA序列异常 罗氏2007年6月召回产品，EMEA暂停上市
发现储存罐中乙醇残留，放置3个月导致甲磺酸乙酯达到2300ppm 去掉存储罐，增加对甲磺酸乙酯的控制要求低于0.5ppm EMA对新工艺重新进行了评估、对工厂进行现场检查 2007年10月，Roche重新获得上市许可
无机杂质：重金属或其他残留金属、无机盐；其他（如滤纸、活性炭）
残留溶剂• M7&M7Addendum：基因毒性杂质
•
ICH外的杂质：
外源性污染物：微生物，内毒素等。
多晶型：晶型杂质。
什么是基因毒性杂质
• 是指能直接或间接损伤细胞DNA，产生致突变和致癌作用的物质。 • 基因毒性包括致癌性和致突变性：
➢以下类型的原料药和制剂：生物/生物技术制品、肽类、寡核苷酸、放射药物、发酵产品、草 药制品和动物或植物来源的粗品 ➢本指南不适用于ICH S9中所定义的晚期癌症指征用原料药和制剂。 ➢不适用于已上市药物中使用的辅料、调味剂、着色剂和香料。 ➢不适用于药物包材中的可浸出杂质。如果辅料首次使用，且是化学合成的，则本指南适用。
。
甲磺酸奈非那非（维拉赛特锭）事件后续
➢2008.01.24 EMEA关于要求进行基因毒性杂质评估的函件 ➢函件内容针对所有药品中含以甲磺酸盐，羟乙基磺酸盐，对甲苯磺酸盐或苯磺酸盐形式 存在之药物活性成分之上市许可持有人 ➢以TTC法对该类杂质进行限度控制
哪些化合物是基因毒性杂质
➢欧盟发布的警示结构《Development of structure alerts for the in vivo micronucleus assay in rodents》。 ➢或进入The Carcinogenic Potency Database (CPDB)， 里面有1547 种致癌物质的列表，结 构式，CAS 号，作用部位， TTC 值等一系列信息。 ➢Ashby 等人总结出来18 种警示结构的模型，并将这些结构特征整合到一个“超级致癌物” 虚拟分子结构中
➢临床使用剂量的显著增加、用药时长的增加，需重新评估 ➢在病情较严重或危及生命的病患状态下采用较高可接受摄入量的情况，变成不那么严重 的病患，原有的杂质可接受摄入量可能不再适当。 ➢已上市药品的临床应用变更包涵：使用新的给药途径，或扩大使用患者群，（孕妇和/或 小儿），需重新评估
M7不适用范围介绍
遗传毒性杂质指南：控制，检验和风险评估
指南类别
指南名称
遗传毒性杂质控制指 南
PhRMA 意见书：测定、检验和控制药物中特定潜在遗传毒性杂质的 基本原理 (2006)。
EMA：遗传毒性杂质限度指南。
EMA安全工作组 (SWP)：关于遗传毒性杂质限量指南的问答
FDA 行业指南（草案）：原料药和成品药中遗传毒性和致癌性杂质： 推荐方法 (2008)。
ICH M7：诱变性杂质评估和控制
遗传毒性试验指南
ICH S2：人用药物的遗传毒性试验和数据解释。
EMA：草药物质/制剂遗传毒性评估指南 (2008)。
遗传毒性和致癌性物 欧盟委员会健康与消费者保护局：遗传毒性和致癌性物质一般风险
质的风险评估
评估的方法学和途径 (2009)。
有关基因毒性杂质的指南
有关基因毒性杂质的指南 ICH M7：
二、ICH M7介绍及实例讨论
➢M7适用范围介绍 ➢基因毒性杂质评估及分类 ➢基因毒性杂质控制策略
M7适用范围介绍
情景 新原料药和制剂
原料药 是
制剂 是
新化合物及制剂的临床申请
是
是
备注 M7基本意图
M7基本意图
上市后变更---原料药研发、生产和控制
➢起始物料后的合成路线、试剂、溶剂或工艺条件变更时 ➢特别是，变更评估要确定其是否会导致任何新的诱变性杂质或已知诱变性 ➢对原料药、中间体或起始物料的生产场所的变更，或变更原料供应商则不需要对诱变性 杂质风险重新进行评估。 ➢原料药用于新剂型，不需要重新评估
相关概念介绍-TTC ➢Threshold of Toxicological Concern (TTC，毒理学关注阈值) ：从给定的50% 肿瘤发生率 （TD50）简单线性外推到十万分之一发生率（终生暴露情况下），采用的数据是来自于最敏感物种 和最敏感肿瘤部位的TD50 数据。值为1.5ug/day。 ➢基于TTC 的方法一般被认为是非常保守的。 ➢该法最早用于食品及食品包材控制，EMEA指南中引入该法。
O P
OR
O S
OR
A lkyl E setrs of Phosphonates or Sulfonates 膦 酸 酯 或 者 磺 酸 酯
H alogen
A H alogen
H alo-alkenes 卤代烯烃
Prim ary H alides 烷烃和环烷烃卤代物
基因毒性杂质基本信息 ➢基因毒性杂质控制相关文件及指南介绍
哪些化合物是基因毒性杂质—警示结构
G roup1:A rom atic G roups(芳 香 族 化 合 物 ） :
OH N
A
N -H ydroxyaryls N -羟 基 苯 胺
A NA
O
N -A cylated am inorryls N -酰 化 氨 基 苯
N+ _ O
A za-aryl N -oxides 氮 杂 芳 基 N -氧 化 物
第5类：没有警示结构，没有基因毒性（突变性）的杂质
基因毒性杂质分类及控制
Ames试验（埃姆斯实验）---污染物致突变性检测
➢B．N．Ames等经十余年努力，于1975年建立并完善的沙门氏菌回复突变试验（亦称 Ames试验）。
➢原理：鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）的组氨酸营养缺陷型（his－）菌株， 在含微量组氨酸的培养基中，一般只能分裂几次，形成在显微镜下才能见到的微菌落。受 诱变剂作用后，大量细胞发生回复突变，自行合成组氨酸，发育成肉眼可见的菌落。
Ames试验（埃姆斯实验）---污染物致突变性检测
决策路线图---杂质的分类、验证和风险评估
第一类
第二类
清除杂 质？
No
风险评 估
用阈值控 制
Yes
No or unknow
Yes Not tested
第三类
第五类
第四类
该杂质是否有 基因毒性？
No
该原料是否有 基因毒性？
No
TTC法
PDE法
普通杂质控制
➢1970 年代，James 和Elizabeth Miller 夫妇在研究“烷化剂”和“酰化剂”的致癌性的 基础上，提出了“亲电性致癌论”。成为多个商业化和非商业化的毒性预测软件的理论 基础。
常见的基因毒性物质
• 苯并芘、黄曲霉素、亚硝胺 • 化疗药物，不良反应是化疗药物对正常细胞的基因毒性所致，如顺铂、卡铂、氟尿嘧啶等。 • 氨基糖甙类抗生素
相关概念介绍- M7 Addendum中AI介绍
➢acceptable intakes(AI，可接受摄入量) ：通过从给定的50% 肿瘤发生率（TD50）简单线性外推 到十万分之一发生率（终生暴露情况下），每日可以接受的摄入量。 ➢该法主要针对TD50确定的化合物，计算原理和TTC法一样。 ➢ Carcinogenicity Potency Database (CPDB）中列明了1574种致癌物质的TD50值。 ➢AI的TD50选择，基于保守的目的，采用最敏感部位的TD50值，以及权威机构的报道值（CPDB、NTP 等） ➢另外，有的物质在特定部位有很强的敏感性，也是人体主要接触方式（吸入），故通常会针对吸入 有一个可接受摄入量，值一般很低。 ➢AI的计算方法