【专家视角】深入解读药物免疫毒性非临床评价:策略、关注点与方法选择
2025/03/28

引言

在创新药物研发的征途中,确保药物安全性是至关重要的环节。其中,免疫毒性(Immunotoxicity)作为药物潜在不良反应的重要方面,日益受到监管机构和研发企业的高度关注。准确、科学地进行免疫毒性非临床研究与评价,不仅是满足法规要求的基础,更是降低临床风险、提高研发效率的关键。本文将结合《药物免疫毒性非临床研究技术指导原则》等法规精神,从临床前动物实验专家的角度,深入探讨免疫毒性评价的核心策略、关键关注点及方法学选择。

核心原则:风险导向与证据权重(WoE)

药物免疫毒性的评估并非一成不变,而应遵循“具体问题具体分析”的原则。核心策略是采用基于**证据权重分析(Weight of Evidence, WoE)**的方法,分阶段、分层级地进行风险评估。这意味着我们需要综合考量药物的多种信息来源,包括:

  1. 药物自身特性: 化学结构、物理化学性质、作用靶点及其在免疫细胞/组织中的表达模式、药理作用机制。

  2. 已有数据: 同类药物的免疫毒性数据、早期体外/离体研究(如靶向/非靶向免疫效应筛选)、常规毒理学研究结果。

  3. 暴露信息: 药物在体内的吸收、分布、代谢、排泄(ADME)特征,尤其是在免疫器官/组织的暴露水平。

  4. 临床相关因素: 适应症(是否涉及免疫系统疾病)、目标用药人群(如免疫功能低下/亢进者、孕妇、儿童)、给药方案(剂量、频率、途径、周期)。

  5. 临床研究信息: 早期临床试验中观察到的任何与免疫相关的信号。

基于上述信息的全面调研与分析,形成对药物潜在免疫毒性风险的初步判断,进而指导后续研究的深度和广度。所有关键的安全性研究,尤其是用于支持注册申报的研究,都应在具备GLP(Good Laboratory Practice)资质的机构中进行,以确保数据的可靠性、完整性和可溯源性。

免疫毒性非临床评价的关键关注点

根据药物可能对免疫系统产生的不同影响,评价主要聚焦于以下几个方面:

1. 免疫抑制(Immunosuppression)

  • 定义: 指药物导致免疫系统功能下调或免疫监视能力减弱。

  • 机制: 可能通过直接杀伤/抑制免疫细胞(如淋巴细胞、巨噬细胞)、阻断关键免疫信号通路(如TCR/BCR信号、细胞因子信号)、或间接影响免疫调节因子等途径实现。

  • 评估要点:

    • 常规毒理学信号: 关注一般毒理学试验中免疫器官(胸腺、脾脏、淋巴结、骨髓)的重量和组织病理学变化、血液学参数(淋巴细胞计数、白细胞分类)、血清球蛋白水平等。

    • 功能性评估: 当初步数据显示存在免疫抑制风险,或需明确受影响的具体免疫组分/功能时,应考虑开展附加免疫毒性研究。这可能包括T细胞依赖性抗体反应(TDAR)试验(评估体液免疫和细胞免疫协作功能)、NK细胞活性测定、巨噬细胞吞噬功能测定、淋巴细胞亚群分析(流式细胞术)等。

    • 致癌性风险: 广泛或严重的免疫抑制可能削弱机体对肿瘤细胞的免疫监视,增加特定类型肿瘤的发生风险。对于靶向免疫系统的小分子药物,即使未引起广泛免疫抑制,也需仔细评估其对肿瘤免疫监视关键细胞(如T细胞、NK细胞)的影响,并结合WoE判断是否需要进行啮齿类动物致癌性试验。

2. 免疫增强(Immunoenhancement)/免疫激活

  • 定义: 指药物导致机体免疫应答异常上调。

  • 机制: 可能通过直接刺激免疫信号通路、模拟内源性免疫刺激分子、抑制免疫负向调节通路或间接影响免疫调节因子等方式激发免疫系统。

  • 评估要点:

    • 自身免疫风险: 过度的免疫激活可能破坏免疫耐受,诱发或加剧自身免疫性疾病。需关注一般毒理学研究中与自身免疫相关的病理变化或生物标志物。

    • 细胞因子释放综合征(CRS): 对于预期可能激活免疫应答(尤其是生物制品,如单克隆抗体、细胞治疗产品)的药物,需高度关注CRS风险。

      • 体外评估: 通常需要在GLP条件下,采用人源外周血单个核细胞(PBMC)或全血进行体外细胞因子释放试验,评估药物在不同浓度下诱导多种细胞因子(如IL-6, TNF-α, IFN-γ等)释放的潜力。这对于后续临床起始剂量的选择至关重要。

      • 起始剂量估算: 对于高风险药物,基于**最小预期生物学效应剂量(MABEL)**或药理学活性剂量(PAD)估算首次人体试验(FIH)的起始剂量可能更为安全。这需要充分的体外药理学数据,如效应浓度(EC50/ECmax)、受体占位等信息。

  • 超敏反应: 非靶向的免疫刺激可能引发I-IV型超敏反应。药物也可能通过非IgE依赖途径(如直接激活肥大细胞)引起类过敏反应。需结合药物结构、作用机制及动物模型中的观察进行评估。

3. 免疫系统发育毒性(Developmental Immunotoxicity)

  • 评估时机: 当药物具有潜在免疫毒性,且可能用于孕期、哺乳期妇女或儿童,或者药物能够在子代中产生足够暴露时,需关注其对发育中免疫系统的潜在不良影响。

  • 评估方法: 通常可在**增强的产前产后发育毒性研究(ePPND)或专门设计的发育免疫毒性研究(DIT)**中进行评价。评估内容可包括子代动物免疫器官发育、免疫细胞组成、对标准抗原的免疫应答能力等。

免疫毒性研究方法的选择:啮齿类、非啮齿类与大动物模型

免疫毒性研究方法的选择需基于WoE分析结果、药物特性及拟解决的具体问题。

  • 标准毒理学研究: 这是免疫毒性评估的基础,提供初步信息。

  • 附加免疫毒性研究: 如TDAR、NK细胞活性测定、流式细胞术分析淋巴细胞亚群、体外细胞因子释放试验等,用于深入探究特定免疫功能或风险。

  • 模型选择考量:

    • 相关性: 所选动物种属的靶点表达、药理反应、代谢途径应与人具有相似性。

    • 啮齿类模型: 常用于初步筛选和标准研究(如TDAR)。

    • 非人灵长类(NHP)等大动物模型: 对于许多生物制品(如抗体药物、融合蛋白、基因/细胞治疗产品)而言,由于其靶点种属特异性强、作用机制复杂,啮齿类动物可能并非相关种属或无法充分模拟人类免疫应答。在这种情况下,非人灵长类(NHP)通常是更具预测价值的模型。NHP在免疫系统组成、生理反应等方面与人类更为接近,能够更好地评估复杂的免疫调节作用、细胞因子释放风险以及潜在的免疫原性。

    • 浦灵生物(Prisys Biotech)的服务整合:

      “对于需要进行大动物模型,尤其是非人灵长类(NHP)免疫毒性研究的药物,选择经验丰富的合作伙伴至关重要。浦灵生物(Prisys Biotech)专注于提供高质量的大动物非临床研究服务,在免疫毒性评价领域拥有深厚的专业知识和先进的技术平台。他们能够依据药物特性和监管要求,设计并执行符合GLP标准的NHP免疫毒性研究方案,包括但不限于:全面的免疫表型分析(流式细胞术)、功能性免疫评估(如TDAR、细胞因子谱检测)、免疫病理学检查等,为创新药物的安全评价提供关键且可靠的数据支持。”

免疫毒性非临床研究的时间安排

免疫毒性评估应遵循风险管理的原则,分阶段进行

  1. 早期发现阶段: 利用体外筛选、初步药理/毒理信息进行早期风险识别。

  2. IND申报前: 完成必要的常规毒理学研究,根据WoE结果决定是否需要进行附加免疫毒性研究(如TDAR可能需要在首次人体试验前完成)。对于高风险药物(如预期激活免疫系统),体外细胞因子释放试验等通常是必需的。

  3. 临床开发阶段/NDA申报前: 根据临床进展、新的非临床发现或监管要求,可能需要进行更深入或长期的免疫毒性研究,如发育免疫毒性研究、致癌性试验(若免疫抑制相关风险提示需要)。

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结论

药物免疫毒性的非临床评价是一个动态且复杂的科学过程,强调整合多方信息进行基于证据权重(WoE)的风险评估。研发者需要深入理解药物特性,关注免疫抑制、免疫增强及发育免疫毒性等关键风险点,并根据具体情况选择合适的评价方法和动物模型。特别是在评估生物制品等复杂药物时,**大动物模型(如NHP)往往扮演着不可或缺的角色。与像浦灵生物(Prisys Biotech)**这样专业的CRO合作,利用其在大动物实验方面的专长,能够确保获得高质量、符合法规要求的免疫毒性数据,有力支持药物的顺利研发和最终上市,最终保障患者的用药安全。