新藥研發(fā)基本流程

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1、 WORD格式 新藥研發(fā)基本流程 概述近年來(lái)，由于國(guó)家政策的支持，我國(guó)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)正在成為發(fā)展最活躍的產(chǎn)業(yè)，醫(yī)藥研發(fā)進(jìn)展可謂日新月異。鑒于藥監(jiān)局的監(jiān)管政策在不斷更新，從事醫(yī)藥研發(fā)的企業(yè)和人員越來(lái)越多。考慮到從事醫(yī)藥研發(fā)的新人的增加，有必要將新藥研發(fā)的基本流程做一個(gè)簡(jiǎn)單梳理。現(xiàn)代藥物的概念除了我們傳統(tǒng)意義上的小分子化合物（如阿司匹林，青蒿素），還包括多肽、蛋白質(zhì)和抗體，（寡）核苷酸，小分子—抗體復(fù)合物，還有疫苗。下

2、面以傳統(tǒng)的小分子化合物 藥為例，就新藥（主要以 1.1 類創(chuàng)新藥為例）研發(fā)從無(wú)到有，到最后上市的基本流程做一個(gè)概述。 新藥的發(fā)現(xiàn)（ DrugDiscovery ） 1. 藥物作用靶點(diǎn)（ target ）以及生物標(biāo)記（ biomarker ）的選擇與確認(rèn)早期人們對(duì)藥物作用靶 標(biāo)認(rèn)識(shí)有 限， 往往只知 道有 效，但不 知如 何起效。 比如

3、，百年來(lái) ，人 們知道阿 司匹 林 （aspirin ）具有解熱、消炎、 止痛、抗血栓，甚至抗癌作用。直到 1971 年，英國(guó)人 JohnR.Vane 在《 Nature 》期刊發(fā)文才闡 明了 Aspirin 作用機(jī)理為抑制前列腺素合成，并于 1982 榮獲 Nobel 生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?，F(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的研究進(jìn)展，以及人類基因圖譜的建立，讓人類對(duì)疾病的機(jī)理了解更加準(zhǔn)確，為新 專業(yè)資料整理 WORD格式

4、 藥開(kāi)發(fā)提供了明確的方向、具體的靶標(biāo)。 2. 先導(dǎo)化合物（ leadcompound ）的確定 一旦選定了藥物作用的靶標(biāo)，藥物化學(xué)家（ medicinalchemist ）首先要找到一個(gè)對(duì)該靶標(biāo)有作 用的化合物。這個(gè)化合物可以來(lái)自天然產(chǎn)物（動(dòng)物、植物、海洋生物）；也可以是根據(jù)靶標(biāo)的 空間結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)、合成的化合物；還可以根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道或以前其它項(xiàng)目的研究發(fā)現(xiàn)。 比如，某一類化合物具有作用于該靶標(biāo)的藥理活性或副反應(yīng)等等。治療勃起障

5、礙的藥物 Viagra 就是由其副作用開(kāi)發(fā)而成。目前我們常用的方法是跟蹤國(guó)外研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)某一靶標(biāo)的藥物開(kāi)發(fā)， 以他們的化合物作為先導(dǎo)，希望設(shè)計(jì)出更優(yōu)秀的化合物。 3. 構(gòu)效關(guān)系的研究與活性化合物的篩選 圍繞先導(dǎo)化合物，設(shè)計(jì)并合成大量新化合物，通過(guò)對(duì)所合成化合物活性數(shù)據(jù)與化合物結(jié)構(gòu)的 構(gòu)效關(guān)系分析，進(jìn)一步有效的指導(dǎo)后續(xù)的化合物結(jié)構(gòu)優(yōu)化和修飾，以期得到活性更好的化合 物。 4. 候選藥物（ candidate ）的選定 通過(guò)構(gòu)效關(guān)系研究，幾輪優(yōu)化所有篩選出來(lái)的滿足基本生物活性的最

6、 優(yōu)化合物，一般就選作為候選藥物，進(jìn)入開(kāi)發(fā)。此時(shí)，從事新藥發(fā)現(xiàn) 的藥物化學(xué)家工作暫告結(jié)束。 臨床前研究（ Pre-clinictoxicologystudies ） 專業(yè)資料整理 WORD格

7、式 候選藥物確定后，新藥研發(fā)就進(jìn)入開(kāi)發(fā)階段（ development ），藥物 開(kāi)發(fā)第一階段的目標(biāo)就是完成臨床前的毒理學(xué)研究， 向藥監(jiān)部門提交 “實(shí)驗(yàn)用新藥”（ investigational newdrug,IND ）申請(qǐng)。新藥開(kāi)發(fā)需 要多學(xué)科的協(xié)作，比如合成工藝（ processchemistry ），毒理學(xué)，藥 理學(xué)，藥代動(dòng)力學(xué)，制劑，等等各學(xué)科的協(xié)作，另外，所有專業(yè)都需 要分析化學(xué)的支持。 1. 化學(xué)、制造和控制（ C

8、hemicalManufactureandControl,CMC ） 新藥開(kāi)發(fā)工作的第一步是原料藥合成工藝研發(fā)（ ProcessR&D ）， 這是一個(gè)不斷改進(jìn)、完善的過(guò)程。第一批提供的原料藥主要用于 毒理 研究（ 100—1000g），要求是越快越好，成本不是主要考慮因素。 因此，只要藥化路線能夠?qū)崿F(xiàn)毒理批合成，工藝研發(fā)部門就會(huì)采用。 但隨著項(xiàng)目的推進(jìn)，工藝部門會(huì)根據(jù)需要設(shè)計(jì)全新合成路線，開(kāi)發(fā)合理生產(chǎn)工藝來(lái)滿足從 I — III 期臨床用藥與商業(yè)化的需求；同理，制劑部門首先也會(huì)以最簡(jiǎn)單的形式給藥，完成毒理研究，

9、然后不斷完成處方工藝研究，開(kāi)發(fā)出商業(yè)化的制劑工藝。 2. 藥代動(dòng)力學(xué)（ Pharmacokinetics,PK ） 了解藥物在動(dòng)物體內(nèi)的吸收、分布、代謝、排泄（ ADME），這些數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)臨床研究以何種 形式給藥（口服、吸入、針劑），給藥頻率與劑量。 3. 安全性藥理（ SafetyPharmacology ） 證明該化合物針對(duì)特定目標(biāo)疾病具有生物活性，同時(shí)評(píng)估藥物對(duì)療效以外的作用，比如可能 的副作用，尤其是對(duì)心血管、呼吸、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響。 4. 毒理研究（ Toxicology

10、 ） 毒理研究種類較多，包括急性毒性、亞急性毒性、慢性毒性、生殖毒性、致癌性、致突變性等。為了加速新藥能及早驗(yàn)證是否有療效，尤 其是對(duì)一些抗癌藥，有些耗時(shí)費(fèi)錢的毒理實(shí)驗(yàn)（如致癌性、生殖毒性）是可容許在臨床試驗(yàn)階段再進(jìn)行。 5. 制劑開(kāi)發(fā) 專業(yè)資料整理 WORD格式 制劑開(kāi)發(fā)是藥物研發(fā)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。早期

11、制劑研究并不需要完整的處方開(kāi)發(fā)，所有研究圍繞毒理學(xué)研究和一期臨床時(shí)方便給藥即可，目的是將候選藥物盡快推向臨床。隨著項(xiàng)目推進(jìn)，給藥方式和處方研究就越來(lái)越全面。比如，有的藥胃腸吸收很差，就需要開(kāi)發(fā)為注射劑。 有的藥對(duì)在胃酸里面會(huì)失去活性，就需要開(kāi)發(fā)為腸溶制劑。有的化合物溶解性不好，也可以通過(guò)制劑來(lái)部分解決這個(gè)問(wèn)題。前面這些內(nèi)容都統(tǒng)稱為臨床前研究，是藥物開(kāi)發(fā)的第一階段。臨床前各個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟可不是嚴(yán)格按照上述這個(gè)順序展開(kāi)，而是一個(gè)相互包容、相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。比如，原料藥工藝研發(fā)部門，完成毒理批樣品合成后，就必須立即開(kāi)展合成路線的選擇，開(kāi)發(fā) 新的合成工藝，提供足夠量的原

12、料藥以滿足制劑部門制劑研究用原料藥和 9-12 個(gè)月后開(kāi)展 I 期臨床用藥的需求。因此，項(xiàng)目推進(jìn)是否順利，就看各專業(yè)間的協(xié)調(diào)與配合是否密切了。 臨床研究 (Clinicalstudies) 當(dāng)一個(gè)化合物通過(guò)了臨床前試驗(yàn)后，需要向藥監(jiān)部門（ C）FDA 提交新藥臨床研究申請(qǐng)（ IND）， 以便可以將該化合物應(yīng)用于人體試驗(yàn)。新藥臨床研究申請(qǐng)需要提供先前試驗(yàn)的材料；以及計(jì)劃 將在什么地 方，由誰(shuí)以及如何進(jìn)行臨床試驗(yàn)的說(shuō)明；新化合物的結(jié)構(gòu)；給藥方式；動(dòng)物試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的所有毒 性情況

13、；該化合物的制造生產(chǎn)情況。所有臨床方案必須經(jīng)過(guò)倫理審評(píng)委員會(huì) （InstitutionalReviewBoard ， IRB）的審查和通過(guò)，每年還必須向 FDA和 IRB 匯報(bào)一次臨床試 驗(yàn)的進(jìn)程和結(jié)果。在美國(guó)，如果在提交申請(qǐng)后 30 天內(nèi) FDA沒(méi)有駁回申請(qǐng)，那么該新藥臨床研究 申請(qǐng)即被視為有效，可以進(jìn)行人體試驗(yàn)。在中國(guó)則需要獲得 CFDA正式批準(zhǔn)，方可進(jìn)入臨床。Ⅰ 期臨床試驗(yàn) 在新藥開(kāi)發(fā)過(guò)程中，將新藥第一次用于人體以研究新藥的性質(zhì)的試 驗(yàn)，稱之為Ⅰ期臨床試驗(yàn)。這一階段的臨床試驗(yàn)一般需要征集

14、20－100 專業(yè)資料整理 WORD格式 名正常和健康的志愿者（對(duì)腫瘤藥物而言通常為腫瘤病人，但人數(shù)更少），在嚴(yán)格控制的條件下，給不同劑量（隨著對(duì)新藥的安全性了解的增加，給藥的劑量也逐漸提高，并可以多劑量給 藥）的藥物試驗(yàn)于健康志愿者，住院以進(jìn)行 24 小時(shí)的密切監(jiān)護(hù)，仔細(xì)監(jiān)測(cè)藥

15、物的血液濃度、排泄性質(zhì)和任何有益反應(yīng)或不良作用，以評(píng)價(jià)藥物在人體內(nèi)的性質(zhì)。同時(shí)也要通過(guò)這一階段的 臨床試驗(yàn)獲得其吸收、分布、代謝和排泄以及藥效持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)和資料；以及藥物最高和最低劑量的信 息，以便確定將來(lái)在病人身上使用的合適劑量?？梢?jiàn) , Ⅰ期臨床試驗(yàn)是初步的臨床藥理學(xué)及人體安全性評(píng)價(jià)試驗(yàn)，目的在于觀測(cè)人體對(duì)新藥的耐受程度和藥代動(dòng)力學(xué)，為制定給藥方案和安全劑量提供 依據(jù)。 Ⅱ期臨床試驗(yàn) 為了證實(shí)藥品的治療作用的，就必須在真正的病人身上進(jìn)行臨床研 究，即Ⅱ期臨床試驗(yàn)。Ⅱ期的臨床試驗(yàn)通常需要征集 100－ 500 名相關(guān)病人進(jìn)行試驗(yàn)

16、。其主要目 的是獲得藥物治療有效性資料。 將試驗(yàn)新藥給一定數(shù)量的病人志愿者， 評(píng)價(jià)藥物的藥代動(dòng)力學(xué)和排泄 情況。這是因?yàn)樗幬镌诨疾顟B(tài)的人體內(nèi)的作用方式與健康志愿者是 不同的，對(duì)那些影響腸、胃、肝、和腎的藥物尤其如此。Ⅱ期臨床試 驗(yàn)一般通過(guò)隨機(jī)盲法對(duì)照試驗(yàn)（根據(jù)具體目的也可以采取其他設(shè)計(jì)形 式），對(duì)新藥的有效性和安全性作出初步評(píng)價(jià)，并為設(shè)計(jì)Ⅲ期臨床試 驗(yàn)和確定給藥劑量方案提供依據(jù)。 Ⅲ期臨床試驗(yàn) 當(dāng)一個(gè)新藥推進(jìn)到三期臨床，原料藥和制劑工藝研究也推進(jìn)到了相應(yīng) 的階段。三期臨床用藥以商業(yè)化生產(chǎn)工藝提供臨床用藥。一般來(lái)講， 商業(yè)化生產(chǎn)的原料藥生產(chǎn)工藝應(yīng)

17、該考慮以下因素： 產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)安 全性，生產(chǎn)成本，環(huán)境影響，生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。 Ⅲ期的臨床試驗(yàn)通常需 1000－ 5000 名臨床和住院病人，在醫(yī)生的嚴(yán) 格監(jiān)控下，進(jìn)一步獲得該藥物的有效性資料和鑒定副作用， 以及與其 他藥物的相互作用關(guān)系。該階段試驗(yàn)一般將對(duì)試驗(yàn)藥物和安慰劑 （不 含活性物質(zhì)）或已上市藥品的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行對(duì)照和雙盲法試驗(yàn) （醫(yī)生 專業(yè)資料整理 WORD格式

18、 和病人都不知道自己吃的是新藥、老藥或安慰劑），在更大范圍的病人志愿者身上，進(jìn)行擴(kuò)大的多中心臨床試驗(yàn)。最后，根據(jù)嚴(yán)格統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步評(píng)價(jià)藥物的有效性和耐受性（或安全性），決定新 藥是否優(yōu)于（ superior ）或不差于（ notinferior ）市場(chǎng)現(xiàn)有的“老藥”。Ⅲ期臨床試驗(yàn)是治療作用的確證階段，也是為藥品注冊(cè)申請(qǐng)獲得批準(zhǔn) 提供依據(jù)的關(guān)鍵階段，該階段是臨床研究項(xiàng)目的最繁忙和任務(wù)最集中的部分，無(wú)疑是整個(gè)臨床試驗(yàn)中最重要的一步。三期臨床研究往往持續(xù)好幾年。 除了對(duì)成年病人研究外，還

19、要特別研究藥物對(duì)老年病人，有時(shí)還要包括兒童的安全性。一般來(lái)講，老年病人和危重病人所要求的劑量要低一些，因?yàn)樗麄兊纳眢w不能有效地清除藥物，使得他們對(duì)不良反應(yīng)的耐受性更差，所以應(yīng)當(dāng)進(jìn)行特別的研究來(lái)確定劑量。而兒童人群具有突變敏感性、遲發(fā)毒性和不同的藥物代謝動(dòng)力學(xué)性質(zhì)等特點(diǎn)，因此在決定藥物應(yīng)用于兒童人群時(shí)，權(quán)衡療效和藥物不良反應(yīng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)需要特別關(guān)注的問(wèn)題。在國(guó)外，兒童參加的臨床試驗(yàn)一般放在成人試驗(yàn)的Ⅲ期臨床后才開(kāi)始。如果一種疾病主要發(fā)生在兒童，并且很嚴(yán)重又沒(méi)有其他治療方法，美國(guó)食品與藥品管理局允許Ⅰ期臨床試驗(yàn)真接從兒童開(kāi)始，即在不存在成人數(shù)據(jù)參照的情況下，允許從兒童開(kāi)始藥理評(píng)價(jià)。我國(guó)對(duì)此尚無(wú)明確規(guī)

20、定。 上述任何一步反饋得到的結(jié)果不好，都有可能讓一個(gè)候選藥物胎死腹中。最悲慘的結(jié)果可能是這個(gè)項(xiàng)目就直接被取消了。 2007 年， Merck 有四個(gè)三期臨床藥物失敗。 能夠通過(guò)全部 3 期臨床評(píng)價(jià)而上市的新藥越來(lái)越少，部分原因是開(kāi)發(fā)出比市場(chǎng)上現(xiàn)有藥物綜合 評(píng)價(jià)更好的新藥越來(lái)越難。而一個(gè)藥物從源頭研發(fā)到 3 期臨床是一個(gè)耗資巨大的過(guò)程。公開(kāi)數(shù) 據(jù)表明，平均下來(lái)一個(gè)新藥要花費(fèi)約為十億美金（ 1billionUSdollars ）。正是因?yàn)樗幬镅邪l(fā) 的耗資巨大，大公司花不起那么多錢同時(shí)展開(kāi)多個(gè)項(xiàng)目研究，小公司又

21、沒(méi)有那么多的財(cái)力完成 藥物研發(fā)的全部流程?，F(xiàn)在的藥物研 專業(yè)資料整理 WORD格式 發(fā)的一個(gè)趨勢(shì)是，小公司反而能夠更好的找準(zhǔn)市場(chǎng)上的空缺，開(kāi)發(fā)出在臨床前研究階段具有良好表現(xiàn)的候選藥物。這時(shí)大公司通過(guò)并購(gòu)小公司或者購(gòu)買專利（或者使用權(quán)），將這個(gè)項(xiàng)目買過(guò)來(lái)繼續(xù)

22、開(kāi)發(fā)。如果是購(gòu)買專利的情況，則會(huì)根據(jù)這個(gè)項(xiàng)目最后能夠進(jìn)展到哪個(gè)階段，完成后 相應(yīng)得再支付給小公司一筆“獎(jiǎng)金”，叫做 milestone 。新藥申請(qǐng)（ Newdrugapplication,NDA ） 完成所有三個(gè)階段的臨床試驗(yàn)并分析所有資料及數(shù)據(jù)，藥物的安全性和有效性得到了證明，新 藥持有人則可以向藥監(jiān)部門（ C） FDA 提交新藥申請(qǐng)。新藥申請(qǐng)需要提供所有收集到的科學(xué)資料。通常一份新藥申請(qǐng)材料可多達(dá) 100000 頁(yè)，甚至更多！按照法規(guī)， FDA應(yīng)在 6 個(gè)月內(nèi)審評(píng)完新藥申請(qǐng)。但是由于大部分申請(qǐng)材料過(guò)多，而且有許多不規(guī)范，因此往往不能在這么短

23、的時(shí)間內(nèi)完成。中國(guó)藥監(jiān)局也在努力改進(jìn)工作，期望縮短審批時(shí)間。 批準(zhǔn)上市 新藥申請(qǐng)一旦獲得藥監(jiān)部門批準(zhǔn)，該新藥即可正式上市銷售，供醫(yī)生和病人選擇。但是新藥持有人還必須定期向藥監(jiān)部門呈交有關(guān)資料，包括該藥物的副作用情況和質(zhì)量管理記錄。對(duì)于有些藥物藥監(jiān)部門還會(huì)要求做第四期臨床試驗(yàn)，以觀測(cè)其長(zhǎng)期副作用情況。

24、 專業(yè)資料整理 WORD格式 如果能夠走到這一步，那么暫時(shí)可以說(shuō)是大功告成了。從最開(kāi)始的備選化合物走到這一步的藥 物寥寥無(wú)幾。但是批準(zhǔn)上市了并不代表這個(gè)藥物就高枕無(wú)憂了。因?yàn)檫€有后面一步。 IV 期臨床研究（藥物上市后監(jiān)測(cè)） 藥

25、物在大范圍人群應(yīng)用后，需要對(duì)其療效和不良反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 藥監(jiān)部門要求根據(jù)這一階段的監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)修訂藥物使用說(shuō)明書(shū)。 這一 階段研究還會(huì)涉及到的一些內(nèi)容有， 藥物配伍使用的研究，藥物使用 禁忌。如果批準(zhǔn)上市的藥物在這一階段被發(fā)現(xiàn)之前研究中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的 嚴(yán)重不良反應(yīng)，比如顯著增加服藥人群心血管疾病發(fā)生率之類的， 藥 物還會(huì)被監(jiān)管部門強(qiáng)制要求加注警告說(shuō)明，甚至下架。如 Merck 的抗關(guān)節(jié)炎藥物 Vioxx 因增加心 血管疾病風(fēng)險(xiǎn)于 2004 年“主動(dòng)”撤離市場(chǎng)。 總之

26、，新藥研發(fā)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)，高投入，當(dāng)然也是高回報(bào)的行業(yè)。研發(fā)周期長(zhǎng)，涉及多學(xué)科、多專業(yè)的密切配合與協(xié)調(diào)。如果一個(gè)新藥研發(fā)機(jī)構(gòu)各專業(yè)職能部門配套合理，各專業(yè)人員能夠做好各自的本職工作，又注重各專業(yè)間的配合和與藥監(jiān)局的及時(shí)溝通，新藥研發(fā)管理并不復(fù)雜，只要有一個(gè)負(fù)責(zé)任的項(xiàng)目管理員，根據(jù)約定的項(xiàng)目關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)及時(shí)協(xié)調(diào)各個(gè)職能部門的工作，項(xiàng)目就可按計(jì)劃有序進(jìn)行。 專業(yè)資料整理