0期临床试验研究进展：零期临床试验与一期临床试验的区别

0期临床试验研究进展
1.零期临床试验概念的提出
创新药物是指具有自主知识产权专利的药物，从实验室发现新的分子或化合物开始，需经过动物实验了解其安全性以及毒性反应、在动物体内的代谢过程、作用部位和效果，再通过首次人体试验和各期临床试验，证实安全有效及质量可控制之后才可以获得药物监管机构的批准，通常经历10到15年的时间，耗资可达数十亿美元。

近年来，为适应市场需要，国内外医药公司和科研工作者致力于开发以抗肿瘤药物、大分子药物为主导的创新药物，但据文献报道大约只有10％创新药物能最后进入市场，而在研究越早期阶段停止问题药物的研发，越能最大程度地降低损失。

如何早期从一组候选化合物中确定最有价值的先导化合物进行后续的研发？如何提高临床前试验结果的预测价值？这些在动物体内安全的药物在人体一定安全吗？它们在人体的组织分布特点如何，是否能在人体内有效地与靶点结合？按照传统模式，回答上述问题需要至少完成传统的Ⅰ 期所有试验，甚至需要Ⅰ 和Ⅰ 期的确认，不仅需要大量受试者暴露于试验药物之中，还需要花费大量时间和金钱，而临床试验过程中一旦药物出现安全性问题，后果更是不堪设想。

为了引导创新药物的快速开发、控制新药研发过程中的临床风险，美国食品和药物管理局（ＦＤＡ）于２００６年颁布了“探索性新药研究”指导原则，提出在进行传统的Ⅰ 期临床试验之前，开展小规模人体“微剂量”研究的思路，即零期临床试验的概念。

2.零期临床试验的定义
零期临床试验是指活性化合物在完成临床前试验后未正式进入临床试验之前，研制者使用微剂量在少量健康志愿者或者病人（通常为6～15人）进行的药物试验，收集必要的有关药物安全及药代动力学的试验数据，以评估研发药物是否具有进一步开发为新药或生物制剂的可能性，是从临床前试验过渡到Ⅰ期临床试验的中间环节。

其特点在于“3 个有限”，即有限的受试人数、有限的剂量范围、有限的研究周期。

3.零期临床试验使用范围
不是所有类型的候选化合物都适合零期试验，eIND 研究多数集中在肿瘤、艾滋病、心血管疾病、神经系统疾病等个别研究领域。

目前国际上零期试验主要用于恶性肿瘤新药的研发。

通常，具有以下特点的化合物，尤其是毒性较大的抗肿瘤创新药物，可考虑进行此种探索性新药研究：
Ⅰ具有可信任的靶向（靶指标的变化可产生预期的效果）；
Ⅰ治疗窗较宽；
Ⅰ预期在低剂量、短暴露时间调整药效（用药时间≤7d）；
Ⅰ相对小样本的情况下（6~15个）可评价药效的靶向效果。

4.零期临床试验意义、优势与缺点
①零期临床试验意义
进行零期临床试验的作用在于通过对化合物或剂型进行研究，获得包含蛋白结合率、酶抑制率等的人体药动学数据和包含与靶点的结合情况相关的药效动力学数据，以及采用各种影像学研究手段获得的人体组织分布情况，以便早期从一组候选化合物中确定最有研发价值的先导化合物进行Ⅰ 期临床试验及后续的研发。

另外，尽早了解先导化合物在人体的代谢特征，对于非临床安全性研究的动物选择、提高动物试验结果的预测价值也非常有意义。

②优势与局限
0期临床试验是被用于改善药品开发,通过对研究物质更早进行人体药理学评价以缩短
首次人体试验的时间。

因此在传统1期试验前,可以帮助选择出更有发展前途的"物质参与后续的研发。

由于0期临床试验采用低剂量,人体毒性的风险被大幅度降低;同时考虑到药物较短的人体暴露持续时间,临床试验前安全数据包、动物试验情况、试验药品数量、开发时间、费用等都将会被减少。

尽管0期临床试验有改善新药开发效率的潜质,但是依旧不能替代传统1期试验的地位,并且未对临床有效性和安全性提供任何依据,关于0期临床试验的优势和局限性如表3中所示。

如果候选药物的微剂量和临床剂量的PK 呈非线性，则eIND 研究可能很难预测临床剂量，其产生的阴性结果可能导致候选化合物的探索失败，这种失败反而会延缓研发速度，推迟药物的上市时间，无形增加了研发负担。

另一大限制与0期试验的无治疗意图。

1期试验主要探索药物的耐受性,但是有一组研究显示有平均约5%的治疗响应率,但在0期试验没有预期治疗获益。

这一问题导致伦理学问题的产生,并且可能会影响到受试者参与研究的动机。

此外，微剂量检测需要一定的技术条件配备，这些技术方法在应用时各有利弊。

目前应用的主要分析方法包括定量分析方法:加速器质谱仪测定法(zcceleratormass spectrometry AMS)、高效液相色谱串联质谱仪测定法( liquid chromatography-mass spectrometry/massspectrometry，LC/MS/MS)和电感耦合等离子体光学发射光谱仪测定法(inductively coupled plasma-opticemission spectrometer，ICP-OES);半定量分析方法:正电子发射计算机断层显像仪(positron emission tomography，PET-CT)、免疫测定法(Immunoassays)和分子印迹(molecular imprinting polymer，IMP)。

AMS 检测灵敏度最高，可以检测到fg/ml 水平的血药浓度，但需要标记同位素限制了其广泛开展。

5.零期临床试验研究方法
FDA指南中介绍了3种有代表性的案例,所有这些案例都可以直接应用到肿瘤药物的开发。

第1种微剂量（microdose studies）试验主要是用来分析药动学、代谢机制、特定靶点的影像特点,(目的是了解受试药品在人体药代动力学特点、评价其在人体的生物学分布及靶向效果、测定其的剂量范围和给药次数及顺序、明确两种以上药物衍生物状态下的药代和药效，同时对开发新型的显影探针或显影技术有很大帮助)，该方案设计目的并非诱导药理作用。

微剂量试验作为指导中的专业术语,对其解释为:根据动物数据计算获得的受试物产生药理学作用剂量,微剂量低于该剂量的1/100,最大剂量<100 ug。

对于造影剂,在适用前一标准的同时,对于蛋白制品的最大剂量<30 nmol .
第2种类型药理学相关剂量研究（pharmacologically relevant dose ）,在动物体内进行的
探索性药物研究，属临床前研究的范畴，其目的在于评价受试药品的药理作用，但却不是为了确定最大耐受性。

所需试验剂量相比于第1种类型更多,需要更广泛的安全性测试、药效学终点指标。

药理学相关剂量研究不仅对了解受试药品在人体的作用机制有极大的帮助，还能够在Ⅰ 期试验之前提供人体内药代－药效相关数据，为确定采用单制剂或混合制剂、评价作用于同一靶向的两种以上药物及衍生物的人体内药效提供了参考，对进一步研发选择有希望的先导化合物提供科学依据。

第3种类型是旨在评估作用机制( MOA)的临床研究,与第2种类型具有相似性,但是关注的重点却是靶点组织以及药物的预期作用机制,与靶向治疗药物的开发具有极大的关联性。

对于此类试验产生明显的毒性不是主要目标标而是确定安全性终点指标信息,例如血液或组织病理学评估才是试验的核心。

按照eIND指导·中规定的要求,结合肿瘤药物开发特点可以得到多个0期临床试验设计方案.
Objectives and types of phase 0 trials with their implications on phase I trials. (ExpIND, exploratory IND; PD, pharmacodynamics; PK, pharmacokinetics; MTD, maximum tolerated dose; OBD, optimal biological modifying dose)
[1]Takimoto C H . Phase 0 clinical trials in oncology: a paradigm shift for early drug development?[J]. Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 2009, 63(4):703-709.
6.零期临床试验与1期临床试验设计的比较
由于试验目的不同，零期临床试验与传统的Ⅰ 期临床试验在受试者人数、受试时间、受试药物剂量、受益评估等方面存在很大区别，详见下表。

7.研究进展，举例子
eIND 研究提出后，相关研究开展并不多。

美国国家癌症研究所于2007 年首次开展了
雅培制药有限公司研制的抗肿瘤药ABT －888 的0 期临床试验。

从批准到研究完成并获得了关键性的生物化学及人体药动力学数据只用了5 个月的时间。

试验完成后可直接进行与其他抗癌药联合使用的Ⅰ期试验，为研究者至少节约了1 年时间。

Tripep 公司在研制一种治疗艾滋病的创新药物进退两难之际，选择了微剂量研究，给予8 名健康受试者口服或静脉注射100 μg的药物，评价该药物的ADME。

结果显示该药具有良好的生物利用度，大大降低了其后续研究的风险。

此后陆续有研究人员就不同的研究目的开展0 期临床试验探索。

CＲEAM 研究是一项大型全面的微剂量研究，评估了华法林、ZK253、地西泮、咪达唑仑及红霉素这 5 种临床前资料难以预测PK 参数的药物，结果显示其中 3 种药物的微剂量PK 结果很好的预测了治疗剂量下药物的PK 参数。

其中华法林和红霉素没有得到如期结果，考虑原因是红霉素血药浓度变异因素太多，华法林在治疗剂量给药时结合度已经成饱和状态。

LaPPIN 等对18 种药物进行微剂量试验与治疗作用剂量下试验比较，发现其中15 种具有线性关系。

Chen 等对两种抗艾滋病药物进行了线性药动学研究。

结果显示，替诺福韦具有较好的药动学特征，齐多夫定在微剂量给药和正常剂量给药下不具有线性特征。

此外还有很多研究人员就0期临床试验实施的技术手段进行了研究，例如放射性14C 标记的化合物可以用来在人体内测定肠道对药物的吸收。

高敏度液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS)可以用来在人体内测定微量化合物及有关的代谢物。

国内亦有团队就0 期临床试验开展了各种探索。

郑维义等在临床前研究中发现了 3 个备选化合物生物等效性和药效均优于已上市的降压药，因此采用0期临床试验来进行化合物的优选。

并建立了定量检测下限为5pg/ml LC-MS/MS 方法，同时采用原化合物口服，稳定性同位素13C 的化合物静脉注射计算绝对生物利用度。

实验结果显示与上市药物相比，三个备选化合物均有较好的生物利用度，其中一个化合物被选择进行I 期临床试验。

王进等选用已上市的抗肿瘤药物甲磺酸伊马替尼作为研究药物开展了0 期临床试验，研究结果显示，伊马替尼0 期微剂量研究的药代动力学参数能够在一定程度上反映药物的分布和消除特点，且微剂量研究中无任何临床和实验室不良事件发生，提示0 期临床试验从保护受试者角度具有特别的意义。

8.展望
0 期临床研究试验前仅需要有限的毒理研究，且给药剂量极低，有限的受试者和有限的研究周期，以及较小的潜在临床试验风险使得新药早期研发和筛选的成本能够得到控制。

由于其可以较早的获得候选化合物对靶点的活性和毒性、人体PK(药代动力学)数据，因此有利于更早地进行研发决策，以及预测后续临床试验的剂量等，对创新药物的研发有很大的帮助。

近年来，我国鼓励新药的研发，鼓励更快更有效的研发新药，不断寻求新的思路和方法完善和发展快速筛选、降低成本、减少风险的创新药物研发体系，促进更多的创新药物上市。

而0 期临床试验不失为一项较好的手段，对于提升医药创新能力具有极大的推动作用。

尤其是中医药在国内应用源远流长，且国内中药资源丰富，中药现代化与二次开发更是推动医药产业快速发展的重要命题。

中药在长期的临床使用中已经积累了相当多的经验，具有可操作性，可控性较高，因此可以考虑应用亚临床剂量或微剂量试验来帮助确定中药研发的方向性，特别是对重大疾病如肿瘤、艾滋病等进行药物的早期筛选。

但是作为一种新的探索性研究方法，我国尚没有适合国内创新药物研发的临床试验指导原则，也尚未出台有关探索性临床试验研究的规范和法规。

指导原则中一般要求使用相对成熟的技术、方法，能够被业内广泛接受。

但0 期临床试验对于研究方案的设计、实施、测试仪器的灵敏度和精确性以及对结果确认的可靠方法学验证均有较高的要求，这也是国内开展0 期临床试验的一个制约瓶颈。

但任何新生事物都需要在具体的实践中进行检验，相信随着国内对于创新药物需求的不断提升，药物研发相关法律政策的出台，以及研究人员对于
0 期临床试验方法学的不断探索，0 期临床试验定能在创新药物的研发中发挥其重要的作用。