在研究(發(fā)現(xiàn))階段,研究人員會(huì)識(shí)別并驗(yàn)證特定疾病模型的合適靶點(diǎn),并合成或從候選分子庫中選擇候選分子。主要測(cè)試這些分子與靶點(diǎn)的結(jié)合親和力,或者如果可能,直接測(cè)試它們改變靶點(diǎn)活性的潛力。有時(shí),也會(huì)在此階段考慮其他參數(shù),例如選擇性。有前景的候選藥物通常被稱為“命中藥物hits”。通常,在此階段,研究人員很少關(guān)注針對(duì)特定給藥途徑配制藥物的可能性。通常,從藥物遞送的角度來看,研究人員會(huì)使用像DMSO溶液這樣的簡(jiǎn)單載體。因此,對(duì)于水溶性特別差的藥物,由于它們?cè)谒玫捏w外條件下會(huì)沉淀,因此可能根本無法鑒定其活性。
在藥物化學(xué)項(xiàng)目中,研究人員會(huì)修飾“目標(biāo)化合物”,以改善其物理化學(xué)參數(shù),例如溶解度和分配系數(shù)。這是固態(tài)性質(zhì)首次發(fā)揮作用。評(píng)估溶解度時(shí),關(guān)鍵在于了解測(cè)量的是無定形還是晶體物質(zhì)的溶解度。滲透性測(cè)量通常使用 Caco-2、PAMPA 或 MDCK 等方法進(jìn)行,并在體外模型中進(jìn)行劑量-反應(yīng)研究。選擇性則通過對(duì)照篩選進(jìn)行評(píng)估。同時(shí),進(jìn)行初步安全性研究,并評(píng)估專利授權(quán)機(jī)會(huì)。構(gòu)效關(guān)系 (SAR) 的考量在此階段發(fā)揮著重要作用。在所有重要方面都展現(xiàn)出潛力的分子被稱為“先導(dǎo)化合物”。通常會(huì)鑒定出多個(gè)系列的先導(dǎo)化合物,然后在更復(fù)雜的模型(包括早期代謝和體內(nèi)研究)中進(jìn)一步優(yōu)化和檢驗(yàn)。為了預(yù)測(cè)人體內(nèi)的生物利用度和劑量,人們?cè)趧?dòng)物模型上研究藥代動(dòng)力學(xué)(PK,即給藥劑量與藥物及其代謝物在體內(nèi)(即血漿和/或組織)觀察到的濃度之間的定量關(guān)系)和藥效動(dòng)力學(xué)(PD,即藥物在血漿和/或組織中的濃度與觀察到的藥理作用大小之間的定量關(guān)系)。
在表征原料藥(DS)的同時(shí),需要設(shè)計(jì)合適的劑型,以使藥物物質(zhì)發(fā)揮其最大作用。對(duì)于易溶性藥物,這一點(diǎn)不如對(duì)于難溶性藥物那么重要,因?yàn)殡y溶性藥物如果沒有合適的劑型,在研究階段就無法對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)难芯。在藥物發(fā)現(xiàn)階段,高通量方法在靶標(biāo)識(shí)別、潛在候選分子的合成和候選分子的篩選等許多方面發(fā)揮著越來越重要的作用。考慮到大約每 10,000 個(gè)合成分子中只有 1 個(gè)能夠進(jìn)入市場(chǎng),高通量方法絕對(duì)是必要的。
經(jīng)過這些評(píng)估后被發(fā)現(xiàn)是最佳的分子將被提升到下一階段,即藥物開發(fā)。
圖 1 示意性地描述了藥品的開發(fā)流程。該流程包含臨床前階段和臨床階段。盡管各家制藥公司對(duì)臨床前階段的處理方式可能略有不同,但由于監(jiān)管要求不同,各地對(duì)臨床階段的處理方式大致相同。
圖1 藥品和相關(guān)固態(tài)形式的典型開發(fā)過程。
在臨床前階段,需要收集足夠的數(shù)據(jù)來編制美國新藥臨床試驗(yàn)申請(qǐng) (IND) 或歐盟臨床試驗(yàn)申請(qǐng) (CTA),這是該物質(zhì)首次用于人體的先決條件。此階段特別重視毒理學(xué)研究,包括通過單劑量和重復(fù)劑量給藥進(jìn)行毒性評(píng)估。在此階段,絕對(duì)必要的是藥物具有生物利用度,從而使動(dòng)物充分接觸藥物,以便對(duì)其毒性特征進(jìn)行充分評(píng)估。臨床前開發(fā)階段持續(xù)一至兩年,淘汰率約為 30%。
在臨床階段,首先在健康志愿者身上進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試,然后在小規(guī)模和大規(guī);颊呷后w中進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于某些疾病適應(yīng)癥,例如腫瘤學(xué),直接在患者身上進(jìn)行臨床 I 期研究。圖 1 給出了大致的人群規(guī)模。然而,必須牢記的是,這些數(shù)字在很大程度上取決于藥物的預(yù)期治療適應(yīng)癥。臨床階段和提交上市申請(qǐng)期間的總體淘汰率在80%到90%之間。
為了進(jìn)行臨床開發(fā),顯然需要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間以所需的數(shù)量和質(zhì)量提供一些臨床試驗(yàn)材料 (CTM)。因此,化學(xué)、生產(chǎn)和控制 (CMC) 活動(dòng)必須承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),遠(yuǎn)早于任何臨床結(jié)果的公布。
鑒于開發(fā)新型創(chuàng)新藥物所需的高昂投資成本,管理藥物開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。為了降低活性分子落入流失漏斗的風(fēng)險(xiǎn),在選擇時(shí)應(yīng)考慮可開發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)。為此,研發(fā)團(tuán)隊(duì)與藥物發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)密切合作,有助于增進(jìn)相互理解?砷_發(fā)性評(píng)估應(yīng)包括確定和選擇最佳藥物物質(zhì)方案(包括針對(duì)預(yù)期給藥途徑和用途的最佳固體劑型),并應(yīng)考慮所需制劑原理的可行性,以達(dá)到所需劑量。應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)潛在障礙。充分了解劑量依賴性藥代動(dòng)力學(xué)曲線以及相關(guān)參數(shù),例如溶解度、穩(wěn)定性、滲透性、首關(guān)效應(yīng)、清除率等,將有助于根據(jù)外推的所需劑量(基于療效、受體占據(jù)率、暴露曲線等)評(píng)估可開發(fā)藥物的風(fēng)險(xiǎn)。有許多現(xiàn)代軟件工具可用于提供開發(fā)指導(dǎo)并支持決策。計(jì)算機(jī)建模和模擬有助于直觀地展現(xiàn)和理解眾多參數(shù)和變量之間相互作用,從而更好地理解其背后的原理。這些工具包括基于生理學(xué)的藥代動(dòng)力學(xué)建模,以及基于群體平衡方程求解,用于生成不同固體劑型或制劑原理的藥物在胃腸道內(nèi)的吸收曲線。
由于引入了合理的可開發(fā)性選擇標(biāo)準(zhǔn)(這非常符合QbD的理念),傳統(tǒng)的開發(fā)流程可能需要重新安排。將某些關(guān)鍵的CMC活動(dòng)提前,將有助于更好地全面了解其局限性,并有助于避免長期的生產(chǎn)問題。
在臨床試驗(yàn)結(jié)束后,向 FDA 提交 NDA 或 BLA,申請(qǐng)批準(zhǔn)上市。
Ⅳ 期臨床為上市后開放試驗(yàn),也稱上市后監(jiān)察,樣本為 2000 例以上。目的是持續(xù)監(jiān)測(cè)藥品在廣泛使用條件下的療效和不良反應(yīng),評(píng)價(jià)在普通或者特殊人群中使用的利益與風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系以及改進(jìn)給藥劑量等。藥監(jiān)部門會(huì)依據(jù)這一階段的監(jiān)測(cè)結(jié)果來修訂藥物的使用說明書,以確保用藥安全。此外,IV期臨床研究還涵蓋藥物配伍使用的研究、藥物使用禁忌的探索等內(nèi)容。若在此階段發(fā)現(xiàn)藥物存在之前研究中未察覺的嚴(yán)重不良反應(yīng),監(jiān)管部門將有權(quán)要求加注警告說明,甚至強(qiáng)制下架。
總的來說,新藥研發(fā)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、周期長但也伴隨著高回報(bào)的行業(yè)。需要多學(xué)科、多專業(yè)的緊密配合與協(xié)調(diào)。一個(gè)合理配備各專業(yè)職能的新藥研發(fā)機(jī)構(gòu),若能充分發(fā)揮各專業(yè)人員的作用,并注重跨專業(yè)間的協(xié)同與藥監(jiān)局的及時(shí)溝通,那么新藥研發(fā)的管理將變得相對(duì)簡(jiǎn)單。只要配備一位負(fù)責(zé)任的項(xiàng)目管理員,按照預(yù)定的項(xiàng)目關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)來協(xié)調(diào)各職能部門的工作,項(xiàng)目便能有序推進(jìn)。