广东省胃肠病学研究所

如下图在新药申报时,评价候选抗肿瘤化合物有效性的实验中,主要包括实验的设计、药物实施及药效评价等3个方面:

图1.药效学研究的路线图[1]

从伦理学的角度出发,一个新的细胞毒类抗肿瘤药物最初的临床受试者均应是晚期的、其他手段治疗无效的患者。与之对应,临床前试验也应该在动物肿瘤生长至一定程度时开始给药,并且若肿瘤体积太小,动物体内残留的NK细胞可能抑制肿瘤的生长,干扰对药效的观察,故不主张动物接种肿瘤细胞后即刻开始给药。通常待移植肿瘤至少生长至约100mm3后将动物随机分组。并于当天给药[1]。若是转移模型,一般是一旦发生转移立即给药。

二、给药频率及周期

应根据受试物的药代动力学特点、毒性反应等确定给药频率及周期,如果多次给药的话,一般要结合药物代谢特点,通过血药浓度来判定药物在体内的稳态时的给药间隔,且稳态浓度需要在治疗窗内,一般间隔1-2天给药一次。

三、人道终点的设定

考虑动物福利与伦理,必须设置适当的人道终点,主要包括:肿瘤负担应小于10%体重;在成年小鼠中,任何一个维度肿瘤不应该超过20mm(大鼠中为≤40mm);肿瘤转移或快速增长造成溃烂、坏死或感染,干扰进食或妨碍行走;若发生以上任何一种情况时必须终止实验,实行安乐死。

四、观察指标

动物体重等安全性指标:在试验中还应该观测与药物安全性有关的指标,如每次测量肿瘤体积时应记录动物体重和死亡率,将治疗组的这些数据与标准治疗对照组进行比较,对于判断药物的安全性和开发前景具有重要的意义。

肿瘤转移情况:对于原位荷瘤模型,我们还需要实时观察肿瘤转移情况。

五、评价标准

以裸鼠皮下移植瘤模型为例,主要包括相对肿瘤增殖率、肿瘤生长曲线、瘤重、动物体重等评价指标。

1.绘制相对肿瘤增殖率T/C图表或曲线

根据测量结果计算出相对肿瘤体积(relativetumorvolume,RTV),RTV=Vt/V0。其中V0为分笼给药时(即d0)测量所得肿瘤体积,Vt为每一次测量时的肿瘤体积。抗肿瘤活性评价指标为相对肿瘤增殖率T/C(%)如下:

举例:如下图2为检测药物MONCOT对异种移植瘤生长的影响,当肿瘤生长体积约为110mm3时开始给药,MONCPT(受试药物)和Irinotican(阳性药物)每2天肌肉注射一次,共15天,并于第16天处死小鼠。如下为动态记录的相对肿瘤增殖率(T/C):

图2.MONCPT对人膀胱癌5637移植瘤的治疗效果[4]

2.小鼠瘤重

为了有更加直观的数据结果,试验结束后,可以通过剥离瘤块,称量,并拍照来表现治疗效果;或将小鼠处死后摆放并拍整鼠(带瘤子)照片,并计算肿瘤生长抑制率:治疗组平均瘤重—模型对照组平均瘤重/模型对照组平均瘤重>40%则代表药物有效。如下图3左为前列腺癌皮下荷瘤后剥离的瘤块:

图3.前列腺癌荷瘤小鼠的瘤重(左)及生长曲线(右)[5]

3.绘制肿瘤生长曲线

4.小鼠体重曲线

小鼠体重曲线可以体现药物的安全性。如下图4所示,实验组(i.p.2mg/kg)与对照组相比,小鼠体重无明显差异(主要指下降趋势),而实验组(o.p.5mg/kg)时,却导致小鼠体重明显下降,说明高浓度的口服给药会存在一定的毒副作用[5]。

图4.前列腺癌荷瘤小鼠体重[5]

5.受试物与阳性对照药物的效果比较

在毒性相当(主要表现为动物体重下降相当)的情况下,对受试物治疗组应与阳性对照组相比,是否更具有安全性及有效性,是评价是否有必要进入临床试验的指标之一。

6.绘制生存曲线

生命延长率是评价抗肿瘤药物的重要标准,但是小鼠皮下荷瘤几乎很难死亡,并且考虑到动物福利与伦理学,所以生命延长率并不是理想的观测指标。若需要绘制生存曲线,现在文献多是人为设置某个人道终点,如皮下肿瘤体积到1000mm3时,认为动物死亡,进而绘制生存曲线。对于原位荷瘤一般以发生转移绘制生存曲线。

图5.以肿瘤体积1000mm3为人道终点绘制生存曲线[6]

参考文献:

[1]药品审评中心,《细胞毒类抗肿瘤药物非临床研究技术指导原则》,《抗肿瘤药效学指导原则》.

[2]FestingMF,AltmanDG.GuidelinesfortheDesignandStatisticalAnalysisofExperimentsUsingLaboratoryAnimals[J].IlarJournal,2002,43(4):244-258.

[3]TomaykoMM,ReynoldsCP.Determinationofsubcutaneoustumorsizeinathymic(nude)mice[J].CancerChemotherapyandPharmacology,1989,24(3):148-154.

[4]杨晓春.新型抗肿瘤化合物MONCPT的药效学及机制研究[D].浙江大学,2010.

[5]He,Y.,etal.Ailanthonetargetsp23toovercomeMDV3100resistanceincastration-resistantprostatecancer.Naturecommunications7,13122(2016).

[6]JinH,WanC,ZouZ,etal.TumorAblationandTherapeuticImmunityInductionbyanInjectablePeptideHydrogel,ACSNano2018,12,32953310.

THE END
1.RB∕T1732018动物实验人道终点评审指南(可复制版).pdfRB/T 173-2018动物实验人道终点评审指南.pdf,ICS 03. 120.20 A 00 中华人民共和国认证认可行业标准 RB/T 173- 2018 一…-- 动物实验人道终点评审指南 Guideline of assessment for humane endpoints in animal experiment , ‘· 2018-03-23 发布 2018-10-01 实施 ~~ - https://max.book118.com/html/2020/1227/5244201013003101.shtm
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