药物早期临床试验研究是药物研发中非常重要的一部分内容｡生物样本是药物早期临床试验研究中获取数据数量最多并且最全面的途径｡对生物样本的采集进行科学规范的设计关系到整个药物临床试验的质量｡
基于此,本文将从生物样本的类型､作用､收集时间及处置等方面开展叙述,明确药物早期临床试验研究中对生物样本收集的考量要点｡在此基础上,提高药物早期临床试验研究中所得数据的科学性及可靠性｡
药物早期临床试验是指在研药物在完成系统的临床前评价研究之后,为探究其在人体的药效､不良反应及药动学特征等而开展的试验研究,是整个药物研发中非常重要的环节,耗资非常巨大 ｡而在整个药物早期临床试验研究中,生物样本的处置尤为重要 ｡对生物样本的收集或者采集进行科学的设计及规范化的处置是临床试验方案中重点关注的部分｡本文将从生物样本的类型､收集要点及处置等三方面展开叙述｡
作用于全身的药物,首先被血液从给药部位带到机体的各个靶器官,包含不同的组织､细胞或者细胞间液等,同时在体内进行各种生物转化以发挥药效｡最后,从人体不同的器官排出体外｡在这个循环中,涉及多种类型的生物样本,如血液､尿液､粪便､组织､乳汁､头发及唾液等｡在药物早期临床试验研究中,我们将对特定生物样本中原形药物､代谢产物或药效指标等进行定性定量分析,以探索药物在人体的系统变化规律｡其中,血液､尿液和粪便是药物早期临床试验研究中最常用及最容易获取的生物样本类型｡具体到某个临床试验研究,我们需要收集什么类型的生物样本以满足试验需求,这与药物性质､研究目的及前期的研究基础密不可分｡本文将重点阐述药物早期临床试验研究中这3 种类型生物样本的收集及处置考量要点｡
血液是药物早期临床试验究中获取信息量最大的生物样本,也是各个类型早期临床试验研究中均需要收集的样本形式｡作用于全身的药物,通常是通过血液将药物从给药部位运送至靶器官,以产生药效｡血液中的药物进入血细胞并与血浆蛋白结合在血液中很快达到动态平衡｡因此,血液中药物的浓度可以用来反映药物随时间的系统变化过程｡我们通常获取的血液有3 种形式,分别是全血､血浆和血清 ｡其中,血浆和血清是临床研究中常用的血液形式｡
对于多数药物,其在血清和血浆中的含量相差甚微｡但是由于血清是血液凝固之后,经血凝块聚缩释出的液体,其中已无纤维蛋白原｡因此,对于蛋白类药物,药物临床试验研究中常选择血清作为分析对象,这主要是因为血清的背景干扰较小,利于目标物分析检测方法的开发;而对于一些作用于血液系统的药物,特别是凝血通路的药物,如凝血八因子,则只能以血浆作为分析对象｡同时,对于不同的抗凝剂类型,需要避免抗凝剂对分析物的检测造成干扰或者与待测物发生相互作用｡例如,对于含有金属离子的药物,由于与抗凝剂存在络合作用,只能收集肝素抗凝血浆｡而对于特定的酶类,如果其药效的发挥依赖辅因子的金属离子,则不能选择含螯合剂的抗凝血浆｡但是,如果药物临床试验研究中需要测定药物在血细胞内､外的分布情况或者研究药物在血浆和红细胞中的分配比不恒定､血浆中药物浓度极低或者药物与红细胞具有特异性的结合,则需要以全血作为分析对象｡
尿液是药物早期临床试验研究中最容易获取的生物样本类型,并且尿液的收集不产生损伤｡因此,在药物早期临床试验研究中,特别是对于经肾脏排泄的药物,一般收集尿液用于定性定量分析原形药物及代谢产物的浓度;探索药物在人体的代谢过程及类型;计算尿液清除率､生物利用度或者用于物料平衡研究｡但是,尿液中药物及代谢产物的浓度受饮水量､食物及排汗量等的影响较大｡并且在尿液排出的过程中不仅包含肾小球的滤过,还包含肾小管的重吸收｡因此,尿液中药物的浓度变化较大,与血液中的浓度相关性很不理想｡
药物在机体经过一系列吸收､分布及代谢等生物转化后,最终被排出体外｡其中,肠道是药物的主要排出途径｡粪便中药物或者代谢产物的量反映了药物经肠道排泄的量｡因此,在药物早期临床试验研究中,常收集粪便以进行在研药物的代谢产物鉴定或者物料平衡研究｡
有些药物可以通过唾液腺排出,并且主要以游离和非结合型的形式存在｡由于唾液中药物的浓度与血浆浓度的比值恒定､药动学参数也与血浆中的计算结果相似,同时唾液的收集不受身体状况的影响,适合血液采集困难的药物早期临床试验研究｡在一些临床试验研究中,我们也可以通过研究药物在乳汁中的排出情况,指导哺乳期用药｡而对头发进行分段分析可以分析受试者的长程用药信息,但是可能受头发的生长速度､生长周期､药物代谢及采集部位等因素的影响｡
药物在人体内经过吸收､分布及代谢后排出体外,这一过程中涉及了多个生物样本类型｡我们在上文已经重点讨论了药物早期临床试验研究中血液､尿液及粪便等生物样本的特点与用途｡下文将进一步展开叙述各个生物样本收集的时间节点,这也是准确呈现药物在人体内生物转化规律的必要前提｡
对于单次口服给药的药物早期临床试验研究,为获取给药后完整的血药浓度⁃时间曲线,血样采集点的设计应包括药物在体内的所有时相,如吸收相､平衡相和消除相等｡因此在设计采血点时,一般需进行以下几点考虑:
① 根据药物的性质,一般在其吸收相至少需要2 ~3 个采样点,对于吸收较快的血管外给药,应尽量避免第一个点为峰浓度｡
③ 消除相一般需要4 ~6 个采血点,以便于消除速率及半衰期等药动学参数的计算｡整个采样时间应至少持续3 ~5 个半衰期,或持续到血药浓度为峰浓度的1 /10 ~1 /20｡
对于多次给药,在采血点设计时,一般需要根据单次给药的药动学研究中求得的消除半衰期,估算药物可能达到稳态浓度的时间,并连续采集3 次给药前的谷浓度以确定已达稳态浓度｡一般采样点最好安排在早上空腹给药前,以排除饮食､时辰以及其他因素的干扰｡当确定已达稳态浓度后,在最后一次给药后,采集一系列血样,需要包含各时相,以测定稳态血药浓度⁃时间曲线 尿液
尿液的收集需要覆盖药物排泄的所有过程｡一般建议在稳定性允许的条件下,按照一定的时间间隔取样并对其进行均质化处理,记录总量｡每个收集时段结束时,务必嘱咐受试者将膀胱排空｡同时,服药前也尽量排空尿液｡
收集粪便之前,首先需要叮嘱受试者排空尿液,避免粪便中混入尿液｡随后,收集服药前和服药后的粪便｡需对收集的粪便精确称重,并对其进行均质化处置｡在一些情况中,我们也需要在药物临床试验机构对其进行干燥及粉化处理｡而在同位素人体物质平衡试验中需收集受试者生物样本(尿液+ 粪便)的总放射性量超过给药量的90%,并且连续2 d 收集的放射性量不低于给药量的1%｡
对生物样本中的原形药物､代谢产物或者药效指标进行定性定量分析是药物早期临床试验研究中非常重要的一部分内容｡而如何确保目标物含量的准确性则是整个药物早期临床试验设计中需要重点关注的内容｡其中,目标物在生物基质中的不稳定性是导致其测定结果偏离的主要因素｡而药物在生物基质中的不稳定性主要源于药物自身的特征及生物基质的复杂性｡
目前,药物早期临床试验研究中常见的导致药物不稳定的因素包含:酶､pH､温度及氧气等｡
1）对于酯酶不稳定的药物,通常需要考虑在样本采集前或采集后立即加入抑制酶活性的试剂,如阿司匹林和丙酸倍氯米松等药物;
同时,也需确保生物样本的收集及处理全程可溯源,并且完全按照临床试验方案及标准操作流程的要求进行｡这也是确保整个临床试验数据准确可靠的基础｡
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