新药研究中的动物实验方法

第一节 主要药效学试验中的动物实验方法
一、主要药效学研究方法
• 剂量：应作出量效关系，尽量求出ED50或有效剂量范围 • 给药方法：采用拟推荐临床用的给药方法，预防性给药/治
疗性给药
• 对照：
– 空白对照组：正常动物对照观察，与给药组进行相同处 理，检测试验方法可靠性，防止假阳性；评价造模是否 成功。
– 模型对照组
– 阳性药物对照组
– 药物至少3个剂量组，高中低剂量差为2-3的等比级数。
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第一节 主要药效学试验中的动物实验方法
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二、动物选择及模型建立
（一）动物选择 • 健康、符合实验动物管理要求的动物；根据实验要求选择
不同等级的实验动物 • 动物的年龄
– 多采用成年动物 – 研究药物对生长、发育、内分泌系统作用：幼年动物 – 抗衰老：老年动物或衰老过程较快的专用模型动物 • 动物性别 – 雌雄各半 – 致畸实验或雌性生殖系统药物、热板法实验：雌性动物 – 男性抗生育药：雄性动物
• 实验模型：必须能反映药理作用本质 • 指标：应能反映主要药效学作用的药理本质，客观可靠，
能定量或半定量
– 主要药效学指标：心肌梗死面积 – 次要药效学指标：血清酶学指标 – 说明新药作用特点的指标：凝血、血小板功能 – 提示药物作用机制的指标
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二、动物选择及模型建立
（一）动物选择
• 注意种属异同性 • 尽可能选用与人在生物学上接近，在解剖、生理功能相类
似的动物，应选用靶器官高效应实验动物
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第一节 主要药效学试验中的动物实验方法
一、主要药效学研究方法
• 新药的主要药效学作用：应用体内外2种以上实验方法获得 证明，其中一种须是整体的正常动物或模型动物
药效学试验中的动物选择
动物
药效学试验
小鼠 肿瘤、室颤、慢支、肝炎、肝硬化、尿崩症、免疫、计划生育、镇痛、 抗炎、学习记忆、前列腺增生、性激素、抗疟药
大鼠 肿瘤、高血压、心梗、慢支、溃疡、肝炎、肝硬化、放射病、肾上腺、 白内障、致畸试验、营养试验、抗炎、免疫、糖尿病、烧伤、烫伤、依 赖性
兔 肝癌、心血管病、消化道炎症、气管炎、甲状腺、癫痫、角膜炎、致热 原、动脉硬化
按50%递增法，一般设计出含10个左右剂量的剂量 序列表；
根据估计，由剂量序列表中找出可能的致死剂量范 围
– 老年痴呆动物模型：胆碱能损伤模型；b淀粉样蛋白致 痴呆模型
注意模型损伤程度，严重损伤模型难以显示药物疗效 特异性好、能反映药理作用本质的离体实验模型亦可
– 蛙坐骨神经腓肠肌标本：肌松药研究 – 果蝇：抗衰老药物 注意整体动物模型与体外模型的药理反应之间的差别
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二、动物毒性试验评价的局限性
实验动物和人对药物反应种属性差异：动物和人共同反应 约占一个药总反应的25%。
实验动物的数量有限：发生率低的毒性反应，在少量的动 物中的难以发现
实验动物的反应单一；临床病人广泛，对药物的敏感性各 不相同
实验动物与人的生理状态差异：某些疾病的存在是发生某 些毒性反应的重要前提
• 动物：至少采用2种哺乳动物，
– 啮齿类：大鼠、小鼠
– 非啮齿类：犬（Beagle犬、杂种犬）、猴
– 根据实验特点，确定动物性别、年龄
– 初始体重差异在平均体重20%以内，小鼠（1822g），犬（9-11kg），猴（3-6kg）
– 实验动物质量合格证
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• 每组大鼠、豚鼠、家兔等动物一般不得少于8只；犬和猴等 大动物可设2个剂量组，每组不得少于6只；以避免个体差 异和实验误差，以便进行统计学处理
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二、急性毒性实验常用方法
（一）近似致死剂量法 非啮齿类动物的急性毒性试验 6只健康比格犬（4-6月龄）或猴（2-3岁） 估计可能引起毒性和死亡的剂量范围
一、主要药效学研究方法
• 阳性对照药物选择： 已批准上市、公认最有效及作用机制相同或相似的药品。 同一受试药物在几个药效学实验模型中可采用不同的阳 性对照药物 – 比较新药的作用特点，作用强度、起效快慢 – 阳性药必须出阳性结果：验证所用方法和指标的可靠性、 准确性、防止假阴性
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试验剂量与临床剂量的差异
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三、安全性评价的基本要求
• 找出毒性剂量：LD50；长期给药产生毒性的剂量 • 确保安全剂量范围：单次或多次给药的有效范围 • 发现毒性反应 • 毒性靶器官的寻找 • 毒性的可逆与否：不可逆损伤，一般不批准上临床 • 解救措施
一、主要内容和要求
• 剂量和分组： – 应从未见毒性剂量到出现严重毒性（危及生命）的剂量 – 设空白和/或溶媒对照组 – 小动物4-6个剂量组，组距0.65-0.85；大动物一般6只犬， 采用50%等量递升法，求出ALD（近似致死剂量）和 MTD（最大耐受量） – 给药容积：等容积不等浓度给药，
• 给药途径：
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一、主要内容和要求
• 受试物：制备工艺稳定、符合临床试验用质量标准 规定的样品；标明名称、来源、批号、含量、保存 条件、配制方法等，自检报告。所用辅料、溶媒
– 临床拟用途径和一般能使原形药物较完全进入循环的途 径；
– 经口给药前动物一般应进行一段时间的禁食不禁水
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一、主要内容和要求
新药研究
• 主要药效学试验中的动物实验方法 • 急性毒性试验中的动物实验方法 • 长期毒性试验中的动物实验方法 • 安全药理学试验中的动物实验方法 • 生殖毒性试验中的动物实验方法 • 致突变试验中的动物实验方法 • 致癌试验中的动物实验方法 • 刺激性、过敏性和溶血性试验中的动物实验方法 • 依赖性试验中的动物实验方法
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二、动物选择及模型建立
（二）模型建立 动物模型的治疗效果与人体使用结果基本相同：抗感染 动物模型、小鼠镇痛模型、豚鼠过敏性哮喘模型 无合适的模型：银屑病、秃发、红斑狼疮、视网膜炎等， 可采用间接指标，如改善皮肤微循环、测量毛发生长速 度、数量与弹性，测定皮肤胶原蛋白含量及观察眼结膜 的微循环等 不大好建立的模型：癫痫、慢性萎缩性胃炎等。需要多 种方法验证 某些疾病模型至今无法建立：神经官能症、精神病、眩 晕症、四肢麻木、幻觉等
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第三节 急性毒性试验中的动物实验方法
• 急性毒性试验（单次给药毒性试验） – 研究动物一次或24h内多次给予受试物后，一定 时间内所产生的毒性反应 – 药物毒理研究的早期阶段
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二、动物选择及模型建立
（二）模型建立 药效学实验，至少有一种整体模型； 采用多种方法制备动物模型，以评价药物疗效
第二节 药物临床前安全性评价的意义和局限性
一、临床前安全性评价的意义： • 提供新药对人类健康危害程度的科学依据，预测上
市新药对人体健康的有害程度
• 通过药物毒理学的研究方法和手段来进行
– 观察和测定化学物质对机体引起的损害，发病机制以及 对机体全身的影响
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研究必须执行《国家非临床研究质量管理规范（GLP）》 认证 • 从事药物临床试验的医疗机构须通过国家药物临床试验机 构资格认证，必须执行《药物临床试验质量管理规范 （GCP）》
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豚鼠 过敏试验、肝癌、心梗、肺水肿、肝炎、平喘、抗结核、真菌、组胺试 验、感染
犬 胰腺炎、高血压、肝癌、糖尿病、条件反射、消化系统、冠心病、心衰、 脑血管病、尿崩症
猴 依赖性试验、疫苗试验、神经生理、行为科学、动脉硬化、致癌、抗疟 药、繁殖试验
猫 肝癌、心律失常、中毒性肝炎、针麻、脑生理、血压生理、动脉硬化
新药研究中的动物实验方法
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新药研究
• 从发现到批准投产上市，从药学、药理学、毒理学和临床 医学等各方面的系统研究过程
• 安全性、有效性评价 • 药物临床前研究应当执行有关管理规定，其中安全性评价
• 观察时间及指标： – 给药后，一般连续观察至少14天，给药当天，尤其是4h 内严密观察。后每天上下午各一次
– 毒性反应出现时间及其恢复时间 – 一般指标：动物外观、行为、对刺激的反应、分泌物、
排泄物等
– 死亡情况（死亡时间、濒死前反应） – 体重变化
• 病理学检查：
– 大体解剖：体积、颜色、质地 – 组织病理学检查
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急性毒性试验 作用
阐明药物的毒性作用及其毒性靶器官 为长期毒性试验剂量和药物Ⅰ期临床实验起始剂量
的提供剂量依据 提供一些人类药物过量急性中毒相关的信息