1 、前言

在药物的非临床研究中选择相关动物至关重要，因为不相干的动物种属开展的毒理试验可能会使候选药物的毒性评价过度或没有充分体现出药物的毒性特点，前者可能使药物毒性过分暴露，无法正确评价药物的安全性，后者可能会在审评中被监管机构质疑且会影响临床风险的评价从而无法充分保护临床受试者的安全。相关法规如下：

CDE-《药物非临床药代动力学研究技术指导原则》-2014年5月

 

关于动物选择

由于动物药代动力学研究是联系动物研究与人体研究的重要桥梁，动物选择的恰当与否是该研究价值大小的关键。应尽量选择适宜的动物来进行研究，如口服给药的药物不宜选择食草类动物或与人胃肠道情况差异较大的动物，以免由于吸收的差异造成试验结果不能充分提示临床。对于创新性的药物，可利用体外药代动力学手段预先对动物种属进行筛选，以选择药物动力学特点与人体最接近的动物，提高试验结果的临床预测价值。由此也可为毒性试验选择合适的动物种属提供依据，并对毒性试验与人体的相关性做出判断。

ICH-S6（R1）-《生物技术药物的临床前安全性评价》

选择相关动物种属进行毒性试验非常重要。哺乳动物细胞系可用于预测体内活性的特异性，并且可以定量评价生物药物对不同种属（包括人类）的相对灵敏度。设计此类试验可测定受体结合、受体亲和力和/或药理作用，帮助选择合适的动物种属进行进一步的体内药理和毒理试验。

本文简要介绍动物种属选择的相关法规要求及小分子化药和生物药的种属选择策略。

根据相关法规，在创新药的IND阶段，一般至少需要确定2种相关的动物种属进行非临床毒性试验，具体法规如下：

CDE-《药物重复给药毒性试验技术指导原则》-2014年

重复给药毒性试验通常采用两种实验动物，一种为啮齿类，另一种为非啮齿类。

ICH-M3(R2)-《支持药物进行临床试验和上市的非临床安全性研究指导原则》

 

重复给药毒性试验的给药期限通常与拟进行临床试验的期限、适应症和范围有关。原则上，采用两种哺乳类动物（其中一种为非啮齿类）进行的毒性试验的期限应等于或超过临床试验期限，直至达到重复给药试验的最长推荐期限。

2 、理想的动物种属特点

理想的动物种属应具备的特点和动物要求：

①    对受试物的代谢与人体相近；

②    对受试物敏感；

③    已有大量历史对照数据，来源、品系、遗传背景清楚。

④    一般选择正常、健康、性成熟动物，同性别体重差异应在平均体重的20%之内。

⑤    实验动物应符合国家对相应等级动物的质量规定要求，具有实验动物质量合格证明

在毒性试验前应采用合适的试验方法对实验动物种属或品系进行选择。目前常用的动物种属包括小鼠、大鼠、家兔、比格犬、食蟹猴、迷你猪等。

3 、小分子化药动物种属的选择策略

小分子药物动物种属选择依据最关键是药物代谢和药代动力学(DMPK)。通常步骤：

1、先考察化合物在肝微粒体和肝细胞中的代谢稳定性，选择合适的体系进行代谢产物鉴定的研究。

2、在肝微粒体或肝细胞中进行不同种属（通常包括人、大鼠、小鼠、比格犬、食蟹猴）的体外代谢产物鉴定试验。

3、  通过比较非人种属体外肝细胞的代谢产物和人的代谢产物的匹配程度，选择有较好匹配度的种属进行后续毒理试验（通常会选择一种非啮齿类动物和一种啮齿类动物）。

4、  如在体外代谢鉴定中无法确定唯一的啮齿类动物和非啮齿类动物，则建议再补充体内的代谢产物鉴定研究，根据体内结果判定相关种属。

5、  也可查阅同靶点已上市药物或临床研究阶段的参照药物选取的相关动物种属帮助确认种属。

4 、生物药动物种属的选择策略

1、对种属间靶点序列同源性进行比较。查找人体的氨基酸序列，并与其它种属的序列同源性比较，可在Uniprot或NCBI的网站中查找氨基酸序列信息并进行同源性对比。

Uniprot：https://www.uniprot.org/

NCBI：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/

2、根据靶点特性，如信号通路和药物作用机制（MOA）等因素确认相关种属。也可查阅同靶点已上市药物或临床研究阶段的参照药物选取的相关动物种属帮助确认。

3、通过对不同种属的靶点结合活性研究，比较不同种属间的IC50或EC50结果，从而确认相关动物种属。但在某些情况下仅进行结合活性试验可能不足以确保抗体类药物在动物种属中的生物学活性与在人体中是相似的;对于体外细胞活性方面的种属差异,除了需考虑靶点的生理水平差异外,还应明确种属间的作用机制是否相似[1]。

4、也可通过功能活性评估研究来判断动物种属的选择，可采用种属特异性细胞进行体外和/或体内药理学或毒理学试验以证明其功能活性。

5、对于经过系统性筛选,确认无相关种属或仅黑猩猩为相关种属的,ICHS6(R1)建议可采用转基因动物或替代分子进行试验,申请人应对转基因动物和替代分子进行必要的表征研究 [1] 。

抗体类药物相关种属选择的逻辑路径图

参考文献

[1]邵雪,宫新江,胡晓敏,等. 抗体类药物非临床研究相关种属选择的一般考虑 [J]. 中国新药杂志, 2020, 29 (05): 500-506.