FDA《推荐的遗传毒性试验结果综合分析法指导原则》介绍

发布日期

2006-03-27

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审评四部王庆利审评二部黄芳华审评五部彭健

摘要：FDA于2006年1月正式发布了《推荐的遗传毒性试验结果综合分析法指导原则》，该指导原则介绍了目前对遗传毒性结果的综合分析方法，尤其是在遗传毒性试验结果出现阳性结果时提出了一些推荐性的建议和意见。现在原草案翻译稿的基础上，重新翻译整理了该指导原则，以期为药物研究者提供一些参考性信息。
关键词：遗传毒性；致癌性

一、简介
本指导原则的目的是为了向企业和CDER的审评人员说明，CDER如何看待药物开发过程中出现的遗传毒性试验阳性结果。当遗传毒性试验结果提示药物具有潜在的致癌性或遗传危害时，本指导原则为如何继续进行临床试验并保证受试者的安全性提供建议。本指导原则中讨论了单次给药和多次给药临床试验相关的管理决策。本指导原则适用于经口、静脉、局部和其他途径给药的药物。
FDA的指导原则，包括本指导原则在内，并不具有法律上的强制性，而是描述了当前FDA对某一问题的想法，应该被认为仅是一种建议，除非是援引了特殊的管理性的或法令性的要求。FDA指导原则中的“应该”一词是指建议的或推荐某些东西，而不是要求某些东西。
二、背景
遗传毒性试验的时间安排和如何进行在ICH指导原则M3、S2A和S2B中已有描述。我们建议参考这些指导原则，而本指导原则可认为是仅作为附件性指导原则。
通常是在啮齿类动物试验中评估致癌性风险，包括周期为2年的试验或采用替代模型而周期较短的试验。通过ICH程序，企业和管理者接受了遗传毒性核心组合试验方案。这些试验是用于确定化合物的遗传毒性，包括：
■ 一项细菌基因突变试验
■ 一项采用哺乳动物细胞进行的体外染色体损伤评估试验，或体外小鼠淋巴瘤tk+/- 试验
■ 一项采用啮齿类动物造血细胞进行的体内染色体损伤试验。
以下讨论是根据当前的指导原则文件进行的。我们建议在进行I期临床试验前完成体外遗传毒性试验。
三、遗传毒性试验结果的综合分析
当遗传毒性结果为阳性结果时，对进入临床试验是否安全，FDA会考虑所有的安全性资料。这些考虑包括对所有遗传毒性资料的全面彻底的评价和拟进行的临床试验的性质。如果这些遗传毒性试验的结果提示无潜在的遗传毒性，临床研究一般可在健康受试者和拟用临床适应症的病人中进行。
遗传毒性试验出现阳性结果、但不直接与DNA发生作用的药物，可能不总是带来明显的体内给药的风险。在这种情况下，我们建议要提供有关遗传毒性机制的证据以及这种机制与预期体内暴露的相关性。或者，排除直接与DNA作用的机制也是可行的（如证明药物不产生烷化或DNA链断裂）。
已知直接损伤DNA的药物可能会允许用于极其虚弱（debilitating）的患者或危及生命的疾病，如癌症，但不应在健康受试者中使用。
如果ICH推荐的标准三项试验组合中任何一项结果为阳性，我们建议完成ICH试验组合中的第四项试验。若结果模棱两可时需重复试验以确定结果的可重现性。如果一项或多项试验结果为阳性，申办人应考虑以下选择中一项或更多项。
A. 证据权衡法（Weight-of-evidence approach）
在某些情况下，在对所有现有资料进行评估后，证据权衡提示无遗传毒性危害。例如，在体外细胞遗传学试验的一种暴露方案下出现了阳性反应，这个阳性结果仅在高剂量时出现，而发生率升高的程度在所用溶剂和细胞系的历史对照数据范围内或刚刚超出该范围。证据权衡后可能提示，虽然染色体异常频率的轻微升高有统计学意义，但无生物学相关性。有帮助的考虑因素包括（1）在出现阳性结果的剂量时细胞毒性的水平，（2）相同试验或补充试验的确证性数据。例如，在无代谢活化下短期暴露时出现阳性结果，但在相当细胞毒性水平的长期暴露中未得到确证，这时阳性结果可能不具有生物学意义。相似地，在体外染色体异常试验得到阳性结果，而在相当暴露方案下小鼠淋巴瘤试验未得到确证，也可对该阳性结果的意义产生疑问。如果证据权衡法提示无遗传毒性危害，可进行重复给药的临床试验，该阳性结果应写入研究者手册和知情同意书。
B. 作用机制
有些情况下作用机制的相关信息可以满意地解释阳性结果出现的原因。例如，资料显示，过高的克分子渗透压浓度或较低的pH可导致体外诱裂作用。在这种非生理性暴露条件下出现的阳性反应与人体风险无相关性。此外，一些遗传毒性反应被认为产生风险存在阈值。有些药物通过非直接机制产生影响，例如干扰核苷及其前体的代谢、损伤纺锤体蛋白、抑制DNA合成或抑制拓扑异构酶，这些药物的遗传毒性可能具有阈值。在这种情况下，我们建议提供阈值存在的证据，而该阈值在拟进行的临床暴露过程中可能达不到，或者存在的机制证据在体内预期是无效的。如果阳性反应能被MOA合理解释时，可能会允许在正常志愿者或病人上进行临床试验而不需要附加试验。
C. 附加的支持性试验
有些情况下，体外试验的结果显示出了可重复性的阳性的剂量反应关系。骨髓细胞遗传学试验的结果经常为阴性，即使是体外遗传毒性试验结果为阳性的药物。这种差异可能来源于培养细胞和整体动物间的多种差异：体外和体内不同的代谢途径，整体动物的代谢灭活作用，母体化合物或活性代谢产物不能到达靶细胞，或者很简单，体内血浆药物浓度不能达到在体外试验中产生阳性反应的药物浓度。
对于确证体外试验的阳性结果，附加的体内试验可能很有用。例如，小鼠重复给药毒性试验中进行外周血涂片，可以用来评估诱导微核的作用，大鼠或猴重复给药毒性试验进行外周血淋巴细胞培养，可用于评估细胞分裂中期的染色体损伤。在潜在的靶组织中应评估DNA损伤（如通过彗星或碱基洗脱试验来评估DNA加合物或DNA链断裂），或用转基因大鼠或小鼠来评估在可能的靶组织中的诱变性。
当体外遗传毒性试验结果为阳性时，叙利亚仓鼠胚胎细胞（Syrian hamster embryo，SHE）转化试验可用作附加试验。文献资料显示，通常化学物质的SHE试验与啮齿类动物致癌性试验结果具有良好的相关性(Isfort et al. 1996)。国际生命科学会（International Life Sciences Institute，ILSI)对人用药物进行确证性研究，虽然是较小范围进行，但结果提示SHE试验对人体致癌性风险的预测能力较差(Mauthe et al. 2001)。对于人用药物，ILSI研究发现SHE对于检测人类致癌性具有高敏感性（83%）；但是，对于假定的人体非致癌剂（putative human noncarcinogens）预测的特异性较低（15%），这导致总体一致性仅为37%。虽然，转化试验检测的终点与所担忧的健康影响（癌症）更为接近，可能在进行证据权衡判断时有用，他们也有其固有的局限性。在两年啮齿类致癌性试验中表现出阳性结果的很多药物，是通过扩大的药理学作用、免疫抑制或激素失衡出现的。体外试验如何能反映出这些机制尚不明确。
在最近几年中，已经有一些转基因小鼠可以在短期致癌性试验中应用。研究显示p53单一缺陷小鼠在致突变性致癌剂的鉴定方面有用(MacDonald et al. 2004)。当p53致癌性试验结果阴性时，可认为一种遗传毒性药物不会通过p53介导的机制对人类产生致癌性危害。
一个药物的一项ICH指定的试验结果为阳性时，支持性试验有助于证据权衡，以判断是否可为参加临床试验的受试者带来产生遗传损伤的风险。确定是否需进行潜在致瘤性的早期评价，可能是必要的，这将基于在具体情况具体分析基础上。影响这个决定的因素包括目标人群、适应症、暴露时间、同系的其他药物或相同用途的其他药物的安全特性。

参考文献
1、ICH guidance for industry S1A The Need for Long-Term Rodent Carcinogenicity Studies of Pharmaceuticals. (https://oss-enterprise-data.bcpmdata.com/policies/document/6164f0eefa0f3d0aa8c77359fb20c046.htm?OSSAccessKeyId=LTAI5tSaJ9AMUfqSvYaLSHAj&Expires=1788276143&Signature=Guv%2FltfZ39na31HRXTXh1nY4JSc%3D)
2、Isfort, RJ, GA Kerckaert, and RA LeBoeuf, 1996. Comparison of the Standard and Reduced pH Syrian Hamster Embryo (SHE) Cell Transformation Assays in Predicting the Carcinogenic Potential of Chemicals. Mutat. Res. 356:11-63.
3、MacDonald, J, JE French, RJ Gerson, J Goodman, T Inoue et al., 2004. The Utility of Transgenic Mouse Assays for Identifying Human Carcinogens — A Basic Understanding and Path Forward, Toxicol. Sci. 77(2): 188-194.
4、Mauthe, RJ, DP Gibson, RT Bunch, and L Custer, 2001. The Syrian Hamster Embryo (SHE) Cell Transformation Assay: Review of Methods and Results. Toxicologic Pathology 29 (Supplement): 138-146.