体外安全性评价——一个新兴的外包市场? 药物毒性分为on-target毒性和off-target毒性， 单克隆抗体 的选择性高，主要是on-target毒性，这种毒性可能是靶组织exaggerated pharmacology，也可能是对非靶组织的on-target pharmacology导致，而off-target毒性主要表现在小分子及其代谢产物中。75%的药物副作用是dose-dependent，并且可以通过pharmacology profiles预测。 体外SPP（in vitro safety pharmacology profiling）是诺华科学家在2005年提出的概念，它的定义是在药物研发早期（先导化合物选择和结构优化过程中），通过测试一系列off-target，初步预测药物副作用，并指导结构优化，选出安全性最好的分子进入动物实验。体外SPP的终极目的是提高药物在动物实验和临床的成功率。 体外SPP的优点： 1.成本低、速度快； 2.在先导化合物优化的时候就发现毒性，可以指导结构优化，而传统的安全性评价依赖动物实验和临床研究，分子后期研发失败，很难回过头来进行结构优化； 3.由于动物与人体的差异，某些副作用通过动物实验是发现不了的，不如5-HT2B引起的心瓣膜损伤，而体外SPP用的是人体蛋白，可以预测这方面的副作用。 体外SPP的前提有两个： 第一，确证off-target与副作用的关系，毒理学的东西，虽然很难，好在一旦确证，大家都可以用。 第二，如何选择off-target集，这取决于各企业自己的成本——效益分析。测试的off-target越多，体外SPP的结果越准确，但花的钱自然越多。某个off-target是否需要测试，取决于它的hit rate和impact，诺华测试了1832个化合物，其中980个化合物对hERG的IC50小于30μM，这就是高hit rate了，而hERG抑制引起心律失常甚至死亡，这就是高impact，所以hERG必须选入off-target集。而某些off-target比如 褪黑素 受体MT3，尽管hit rate也大于30%，由于没有严重副作用，因此可以不考虑。 体外SPP可以分阶段进行，前期化合物数量多，可以测试少量的off-target，而准备做动物实验，只剩下一个候选分子，就可以扩大off-target集。测试off-target也是有讲究的，可以只测一个浓度（一般10μM），更准确一点可以测多个浓度，计算各自的IC50值。诺华分阶段进行体外SPP： primary panel (23 targets): lead chemical series的选择、lead optimization过程中的rapid check； second panel (70 targets): 在进入preclinical之前，进一步characterize the candidate； third panel (85 additional targets): full选择性评价。 测试off-target活性后，就可以作promiscuity分析，IC<10μM的算作命中，命中的off-target除以总的off-target数就得出promiscuity值，promiscuity值越大，分子安全性越低，promiscuity值大于20%就是高危了，是否进入动物实验就需要慎重考虑。按诺华的统计数据，临床失败和上市后撤回的药物中，promiscuity值在20%以上的占1/5以上，而成功的药物中，promiscuity值在20%以上的只占1/20。 promiscuity值不是一个绝对的概念，因为每个off-target的影响力不同，如果一个分子对hERG有抑制活性，即便没有命中其他的off-target，也是不能进入临床的。同时不同药物对副作用的要求不一样，晚期癌症药物可以对副作用放宽，而某些需要长期用药的非致死性疾病则要严格控制副作用，对体外SPP评价结果的分析靠研究者自己。 由于抑制hERG，被召回的药物有：Terodiline (IC50=450nM); Terfenadine (IC50=204nM); Sertindole (IC50=3nM); Astemizole (IC50=0.9nM); Grepafloxacin (IC50=50μM); Levomethadyl acetate (IC50=3μM); Cisapride (IC50=15nM); Droperidol (IC50=32nM)。FDA要求临床研究前测定hERG活性，避免心律失常副反应。 参考文献： Bowes J, Brown AJ, Hamon J, Jarolimek W, Sridhar A, Waldron G, Whitebread S. Reducing safety-related drug attrition: the use of in vitro pharmacological profiling. Nat Rev Drug Discov. 2012, 11, 909-922. Whitebread S, Hamon J, Bojanic D, Urban L. Keynote review: in vitro safety pharmacology profiling: an essential tool for successful drug development. Drug Discov Today. 2005, 10, 1421-1433. Hamon J, Whitebread S, Techer-Etienne V, Le Coq H, Azzaoui K, Urban L. In vitro safety pharmacology profiling: what else beyond hERG? Future Med Chem. 2009, 1, 645-665. Muller PY, Milton MN. The determination and interpretation of the therapeutic index in drug development. Nat Rev Drug Discov. 2012, 11, 751-761. 查看更多0个回答 . 2人已关注
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