盘点幼龄动物毒理学研究试验要点

ADME即毒药物动力学，是研究机体对外源化学物的吸收、分布、代谢(metabolism)及排泄过程。临床前adme可指导前期药物开发研究，是新药研发的重要环节，一般采用动物试验来进行新药临床前adme研究。美迪西生物医药是一家从事临床前研究外包服务的公司，专门为客户提供可定制的临床前试验服务方案。临床前安全性评价是儿科药物研发的一个必要和独特的部分，人们会通过幼龄动物毒理学试验来评估药物在儿童用药的安全性。
1、动物试验的药品、剂量选择
试验药品选择：试验所用药品应与药效学和毒理学研究使用的药品相一致；剂量选择：药效学和毒理学研究中所用的剂量，其高剂量最好接近最小中毒剂量，中剂量相当于有效剂量；给药方式和途径：应尽可能与拟定的临床用药一致。
幼龄动物试验( juvenile animal study，JAS) ，主要目的是评估受试物对幼龄动物的生长和发育的作用，是否有与受试物相关的新的、独特的毒性发现，或与年龄有关的敏感性差异，从而确定“关键的易感窗口期” ( critical window of vulnerability)；一旦观察到受试物相关的影响，应确定其持久性和/或可逆性。
2、鉴于具体问题具体分析和科学驱动的原则，幼龄动物试验的设计会有所不同。
一般情况下，在具备成年动物毒理学资料的情况下，一种动物种属( 常选用大鼠) 可能足够，一般在离乳前开始给药，给药期限一般为1~3 个月，每组动物数量很多( 取决于评价指标，没有通用标准) ，取决于安全性担忧还要包含大量和灵活设计的评价指标。
与常规的成年动物毒理学试验相比，幼龄动物毒理学试验更为复杂，没有一个标准统一的设计，每个非临床幼龄动物研究数据包都是专门适应于受试物的需求。
JAS 有不同种设计，根据目前所进行试验的经验，主要分为3种设计:
（1）在某些情况下，针对从成人/动物研究中已知的或预期的毒性影响，为解决确定的毒性问题/特别担忧的针对性试验设计；
（2）在大多数情况所采用的改良的常规毒理学筛选式试验设计，以评估所有可能潜在的毒性结果；
（3）围产期发育毒性和幼龄动物毒性的组合式试验设计。
常规的围产期发育毒性试验是通过着床直至子代离乳对母体给药，子代通过子宫内暴露和出生后哺乳期通过哺乳暴露。而该种组合式试验子代的暴露方式是，出生前从着床开始通过子宫暴露，直至哺乳期某设定天通过哺乳暴露，在该设定天母体停止给药、幼仔直接给药而直接暴露。
在延迟儿科药物研发计划的情况下，进行年龄较大的 JAS 一般主要集中在已经确定的毒性靶器官。而进行离乳前 JAS，倾向于遵循筛选式试验设计，即假定所有器官都是潜在的毒性靶器官。
3、幼龄动物试验时间安排
关于时间安排，因为一个JAS 不仅需要前期调研、研究和讨论，还需要预试验和后期复杂的结果分析，因此耗费较长时间，从开始非临床幼龄动物试验的实施和报告到儿科临床试验开始为止，国外的一般经验是计划为期15 个月。
由于幼龄动物毒理学试验的复杂性，且耗资多、 耗时长，所以一个良好的设计至关重要。在试验设计时需要充分考虑多方面因素，包括比较发育特征、 种属选择、剂量选择、毒理学评价终点指标、给药期限、剂型开发、药动学/毒代动力学以及实际操作问题等。
4、幼龄动物毒理学研究评价指标
通常，JAS 包含与成年动物一般毒理学试验相同的评价指标，如临床观察、体重、摄食量、血液学、 血液生化学、尿液分析、眼科检查、心电图( 非啮齿 类动物) 、脏器重量和系数、全面尸检和组织病理学检查。摄食量测定在 JAS 中仅限于离乳后动物，除了这些标准参数，还可能包含附加的神经行为功能测试、免疫毒性检测和生殖功能评价。
JAS 通常包含恢复期，用以研究发现的持久性和/或可逆性，以将急性影响( 如中枢神经系统的变化) 与那些随着发育的完成可能成为持久性的毒性区分开来。
5、幼龄动物毒理学试验给药可逆性研究
在幼龄动物毒理学试验中，研究给药所造成影响的可逆性非常重要。在发育脏器系统中的毒性反应，如中枢神经系统和免疫系统毒性，具有成为永久性病变的潜在危险。灵长类动物扩展的围产期发育毒性试验( ePPND) 中进行行为功能测试非常耗时，并会显著增加整个研究周期。
6、毒代动力学采样和暴露量的检测
毒代动力学采样和暴露量的检测也是JAS 至关重要的部分，TK 数据在结果解释中非常关键而且 TK 结果很难预知，因此整个试验过程中需要进行 TK 分析。
然而，离乳前的啮齿动物血液量有限，每个采样时间点 TK 样品可能不得不合并样品，这可能会导致 TK 组动物数很多，甚至超过那些主试验组。最近 TK 微量采样技术的出现，使这种情况得以改善。
幼龄动物，特别是离乳前动物，通常对受试物比成年动物更敏感。由于确定性的幼龄动物毒理学试验所需要的动物数量很多，谨慎的做法是先进行耐受性/剂量范围探索试验以选择合适的剂量。
暴露量数据可能是不可预知的，需要在关键阶段( 如离乳时) 进行适当的剂量调整，采用之前所进行的剂量范围探索试验所选择的最优剂量水平。
7、种属选择
幼龄动物毒理学试验设计的关键是种属选择、 对应于与临床儿科人群的幼龄动物的年龄，以及所关注的靶器官。过去监管的重点是“后期发育中的 器官系统”，如中枢神经系统、骨骼生长、免疫、生殖系统、肺、肾、胃肠道、肝胆系统。然而，随着针对罕见遗传疾病的药物开发的出现，这类药从一出生即开始给药就对儿童产生影响；近些年来对儿科专用/ 先是儿科适应症的关注日益增加，这些适应证从离 乳前即开始治疗，而此时儿科患者所有的器官系统正在发育过程中。
虽然在儿童/青少年患者中发现与成年人群不同的新靶器官的情况非常罕见，但是敏感性与成年人相比有显著差异的情况并不少见。细胞色素 P450 酶、药物转运体和激素随着发育而变化，造成药物在吸收、分布、代谢和排泄( ADME) 方面的差 异，是导致毒性反应敏感性不同的主要原因。
由于幼龄动物体积小和一些器官系统发育还不成熟，因此在幼龄动物试验过程中，应随着试验的进展，灵活调整给药剂量、给药体积、以及可能的给药途径（如肠胃外给药途径）等。