隨著我國醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展，近年來創(chuàng)新藥物研發(fā)能力不斷提高，抗腫瘤藥物研發(fā)領(lǐng)域尤為活躍，其申報量占相當(dāng)比例。但同時也注意到在研發(fā)思路與經(jīng)驗等方面仍顯不足。就抗腫瘤藥物的非臨床藥效研究而言，國內(nèi)研發(fā)人員大多僅按照2008年發(fā)布的《細胞毒類抗腫瘤藥物非臨床評價的指導(dǎo)原則》實施研究，而忽略了化合物本身的特性、擬定的臨床方案等具體情況，不能充分反映化合物的藥效特征。下面將就一些案例來討論抗腫瘤藥物非臨床藥效研究的一些考慮。
一、總體考慮
1、基于作用靶點定向篩選獲得的化合物
       此類化合物通常是針對某一治療靶點進行篩選獲得的，因此其特點是作用機制明確。對于已有同類藥物上市或正在進行臨床試驗的化合物，非臨床體內(nèi)外藥效在耐受劑量下應(yīng)該不比同類藥物差，如果在非臨床研究中可提示活性更強、抗耐藥性、靶點特異性更強等藥效特征則更能提升該化合物的臨床開發(fā)信心。例如文獻資料顯示^[1]，尼洛替尼是在伊馬替尼的基礎(chǔ)上設(shè)計改造而得的，非臨床藥效研究結(jié)果顯示尼洛替尼可以降低野生型bcr-abl和包括伊馬替尼耐藥突變在內(nèi)的多種突變腫瘤細胞的增殖。這一藥效特點在臨床試驗中得到證實。國內(nèi)研發(fā)的厄羅替尼類似物在非臨床研究中采用A431細胞異位接種于裸小鼠顱內(nèi)，模擬EGFR信號通路活化的原發(fā)性腦瘤或腦轉(zhuǎn)移腫瘤的體內(nèi)狀態(tài)，觀察是否能夠延長荷瘤裸小鼠生存時間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)厄羅替尼類似物7.5、15和30mg/kg連續(xù)給藥21天，可使顱內(nèi)荷瘤鼠生存時間延長73%、140%和113%；厄洛替尼15、30和60mg/kg的生存時間延長率為73%、113%和87%。二者在毒性相當(dāng)?shù)那闆r下，厄羅替尼類似物在腦瘤移植模型中的藥效存在一定優(yōu)勢，顯示了一定的臨床開發(fā)價值。同時這項試驗結(jié)果也有助于制定更為切實可行的臨床試驗方案，申請人計劃在臨床試驗中評估治療攜帶EGFR突變基因的非小細胞肺癌轉(zhuǎn)移至大腦的腫瘤時的療效。
       對于尚未有同類藥物上市或進入臨床試驗的化合物，如果非臨床藥效活性比常用治療藥物弱，應(yīng)高度關(guān)注作用機制與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，以支持其有效性潛力和臨床價值的判斷。
2、非基于作用靶點篩選獲得的化合物
       對于非基于作用靶點篩選獲得的化合物，有些是從動植物、微生物提取的單體化合物，臨床前藥效篩選提示有抗腫瘤作用，但是作用機制不明確。這類化合物的申報在國外并不常見，但在我國的新藥申報中占一定比例。一般來說，異種移植模型上的抑瘤效果是藥效評價的主要指標(biāo)，如果藥效相對較強，那么即使作用機制不明確，也可提示具有一定的臨床開發(fā)價值，可在臨床期間對作用機制進行深入研究。如果藥效較弱，對該類化合物的開發(fā)價值，研究者需探索哪些腫瘤疾病發(fā)生機制與該類化合物作用機制相關(guān)，評價藥效弱是機制型的還是化合物結(jié)構(gòu)型的。某些作用機制的化合物在非臨床藥效上顯示抑瘤率比常用細胞毒類藥物弱但仍然具有開發(fā)價值，如目前進入臨床試驗的整合素抑制劑cilengitide,促進細胞凋亡的GDC-0152，AT-406等。作用機制的明確，有助于根據(jù)作用機制選擇合適的模型、合適的藥效評價指標(biāo)。例如，某個進入臨床試驗的化合物，初步的機制研究表明體外試驗中對白血病細胞的抑制作用涉及活性氧（ROS）升高、caspase-9激活、以及細胞凋亡，其細胞水平的抑瘤作用在微摩爾級，對多數(shù)移植腫瘤的生長沒有明顯抑制作用，但是在腫瘤生長和死亡率體內(nèi)模型中具有活性，在耐受劑量下可使接種白血病細胞小鼠的生存期延長24%~64%。
二、具體關(guān)注點
1、PK/PD研究
       通過PK/PD研究可以更為全面和準(zhǔn)確地了解藥物的效應(yīng)隨劑量（濃度）及時間而變化的規(guī)律。可以獲得藥效暴露量、起效時間及維持時間，可以給臨床試驗的給藥劑量和給藥間隔提供重要的參考依據(jù)。如舒尼替尼在小鼠有效抑制VEGFR2磷酸化的最小血藥濃度（50-100ng/mL）基本等于其在人體抗腫瘤生長所需最小血藥濃度（≥50ng/mL）^[2]。40mg/kg舒尼替尼給藥一次能產(chǎn)生有效抑制靶標(biāo)磷酸化的血藥濃度達12小時，20mg/kg給藥一次產(chǎn)生有效血藥濃度僅為6小時，提示必須一日給藥兩次方可產(chǎn)生與40mg/kg相當(dāng)?shù)囊至鲎饔谩�GW771806 10mg/kg p.o.完全抑制VEGF激活的小鼠肺中VEGFR2磷酸化達8小時，那么采用一日兩次的給藥方式，給藥21天后可抑制HT-29腫瘤生長76%^[3]。某c-Met/HGFR靶向抑制化合物通過一系列PK/PD試驗證明了該化合物對c-Met/HGFR激酶的靶向抑制，并建立了靶向抑制作用與PK/PD關(guān)聯(lián)性。在單次和重復(fù)給藥研究中，荷瘤裸鼠給藥后在不同時間點收集瘤體以評價對c-Met/HGFR的藥效抑制作用，同時檢測腫瘤中的血藥濃度。重復(fù)給藥主要關(guān)注穩(wěn)態(tài)PD研究，分析磷酸化和藥物暴露量（AUC）與腫瘤生長抑制的相關(guān)性。結(jié)果提示，Met/HGFR活性抑制的程度和抑制持續(xù)時間直接與抗腫瘤活性水平相關(guān)。在整個治療期，嚙齒動物接近完全的c-Met/HGFR抑制對達到強大的抗腫瘤活性是必要的。研究者在后續(xù)的臨床試驗中選擇c-Met/HGFR活性抑制90%時的最小游離血漿濃度作為人體給藥計劃的最小藥效濃度。
       PK/PD數(shù)據(jù)還可結(jié)合TK數(shù)據(jù)在臨床前推測藥物的安全范圍，回顧性分析表明用暴露量計算的安全范圍比用劑量準(zhǔn)確。如某化合物在裸鼠的藥效劑量50mg/m²的AUC是12900ng×hr/mL，在犬中MTD為200mg/m²,該劑量下的AUC為2500ng×hr/mL，按劑量計算的安全范圍是4倍，而按暴露量計算的安全范圍僅約0.19倍。
2、重視靶標(biāo)分子分型研究
       隨著小分子靶向抗腫瘤藥物的發(fā)展，國內(nèi)抗腫瘤新藥的研發(fā)水平不斷提高，但與國際水平仍有差距。靶向抗腫瘤藥物教條主義地按照指導(dǎo)原則實施較為基礎(chǔ)的抗腫瘤試驗，很少對受試瘤種分子分型如基因突變、基因拷貝數(shù)或基因表達水平等進行關(guān)注。多項回顧性研究提示非臨床階段靶標(biāo)分子分型的研究有助于臨床試驗受試者的篩選，從而可提高臨床試驗的成功率。例如同樣針對EGFR，吉非替尼在ISEL研究中未證實生存獲益，而厄洛替尼則在BR21研究中獲得了成功。吉非替尼在后來的IPASS研究中，選擇亞組分析中更有效的人群-腺癌、非吸煙患者進行，結(jié)果取得成功。最終發(fā)現(xiàn)，EGFR突變是影響療效的關(guān)鍵預(yù)后因子，因為上述人群中存在高的EGFR突變率導(dǎo)致了目前的結(jié)果。而2011年獲得FDA快速批準(zhǔn)的克唑替尼的成功就在于受試者選擇ALK陽性的晚期NSCLC患者，而非廣泛的晚期NSCLC患者。當(dāng)然這一方面也有賴于腫瘤生物標(biāo)記物研究的進展。因此，基于現(xiàn)有的腫瘤生物標(biāo)記物的認(rèn)知開展深入的針對不同靶標(biāo)分子分型的非臨床藥效研究是非常重要的。
3、作用機制與臨床療效終點的相關(guān)性
       作用機制的研究很大程度上是要找到臨床試驗中的療效替代指標(biāo)。目前，一些機制不清的化合物的機制研究結(jié)果常顯示化合物能夠影響多種靶標(biāo)，但是卻沒有證據(jù)顯示該靶標(biāo)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展的相關(guān)性。在沒有循證醫(yī)學(xué)或公認(rèn)基礎(chǔ)研究證據(jù)的情況下，在非臨床研究階段可通過PK/PD研究、基因敲除等基礎(chǔ)研究進行驗證。
4、給藥方案
       給藥途徑、用藥間隔、用藥周期常會影響化合物的抗腫瘤活性，因此在非臨床藥效研究中應(yīng)關(guān)注不同給藥方案的探索。臨床上抗腫瘤治療多數(shù)采用聯(lián)合用藥方案，在非臨床階段應(yīng)該對臨床試驗中擬用的聯(lián)合用藥方案進行驗證。
       綜上，非臨床研究階段的藥效信息是判斷化合物有效性潛力的主要證據(jù)，并支持評價新化合物能否進入臨床，以及如何開展后續(xù)臨床試驗。圍繞化合物特點、靶點特點、疾病特點開展科學(xué)、合理的非臨床藥效研究，應(yīng)提示出化合物與臨床疾病治療的相關(guān)性及其機理。化合物的有效性明確，與臨床疾病治療的關(guān)系明確，這有助于化合物能夠盡快開展人體試驗，提高臨床試驗的成功率，降低開發(fā)風(fēng)險。
參考文獻:
1、FDA.http://www.fda.gov/cder/da/da.htm.Drug approvals list.
2、Faivre S,Delbaldo C,Vera K et al.Safety,pharmacokinetic,and antitumor activity of SU11248,a novel oral multitarget tyrosine kinase inhibitor in patients with cancer.J Clin Oncol 2006(24):25-35.
3、Kumar R,Kinick VB, Rudolph SK et al.Pharmacokinetic-pharmacodynamic correlation from mouse to human with pazopanib,a multikinase angiogenesis inhibitor with potent antitumor and antiangiogenic activity.Mol Cancer Ther 2007(6):2012-2021