《药物临床试验实践》曹玉，元唯安编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《药物临床试验实践》

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《药物临床试验实践》内容提要：

本书是一部全面阐述药物临床试验的实践指导著作。全书内容主要包括开展药物临床试验的背景、药物临床试验的科学方法、药物临床试验机构备案与管理、药物临床试验研究操作流程，共四篇。本书适合临床试验相关人员，包括新药研发人员、药物临床试验机构管理人员、研究者、监查员、临床研究协调员（CRC）及其他从事临床科研的人员学习参考。

《药物临床试验实践》内容试读

第一篇开展药物临床试验的背景

物临床试验实践

第一章

药物研发热点

大分子蛋白，其中包括糖蛋白、脂蛋白、化学信号物

一、药物靶点的定义、分类与评估

质（如激素、神经递质、细胞生长因子）以及胞内第

(一)定义

二信使分子（如核苷酸等）。而与受体结合的生物活性物质为配体。

药物靶点是指能够与特定药物特异结合，并产

受体靶，点的主要类型：G蛋白偶联受体、配体门

生良好治疗效果的分子。也就是药物在体内结合的位

控离子通道受体、有酶结构的单次跨膜受体、无酶结

点，包括基因位点、受体、酶、离子通道和核酸等生物大分子，这些靶点蛋白的基因也称为靶点基因。药

构的单次跨膜受体、核受体。药物与受体结合后所起的药理学效应取决于药物的内在活性和药物受体的亲

物的靶点包括有生化类分子、细菌、病毒、真菌及其

和力。

他病原体。随着科学技术的发展，更多的靶点被科研工作者们发现，药物靶点的数量一直保持稳定非高速

核酸靶点，首先核酸包括DNA和RNA,是指导

增长，这与药物开发是一个复杂且漫长的过程相吻

蛋白质合成和控制细胞分裂的生命物质。核酸作用靶

合。药物靶点必须保持具有特异识别药物的性能，这

点的药物主要有抗病毒药物、抗肿瘤药物、抗感染药

样的药物靶，点与其他种类的药物不发生交叉反应，可

物等。这类药物由干扰或阻断细菌、病毒、肿瘤细胞

降低药物的副作用。通常一个成熟的药物靶点有以下

增殖的基础核酸物质合成。以DNA为靶点的药物如

3个特点：①受体靶点与疾病的机制相关，可以通过

伐昔洛韦、喹诺酮类抗菌药、顺铂、甲氨蝶呤。以

调节靶，点的生理活性有效地改善疾病症状。②靶，点的

RNA作为靶点的药物如阿糖胞苷、普卡霉素、瑞德西

韦等。

可成药性，也就是药物分析靶向的可行性或一般受体靶点可成药性比较强，因为受体会与天然配基结合而

酶靶点，因为酶会参与一些疾病的发病过程，所

调节其活性，结构上也会有特定的配基结合点或调节

以酶成为一类重要的药物靶点，它是由细胞合成的对

区域。另外小分子化合物和大分子蛋白，比如抗体均

特异底物高效催化的蛋白质，是体内生化反应的重要

可被开发或成为受体抑制剂。③受体靶点的副作用，

催化剂。这类药物多为酶抑制剂，他们特异性作用于

如果该靶点产生调节作用不可避免地产生严重的副作

酶的某些基团，降低酶的活性甚至使其完全丧失活性

用，那么将其选择为药物作用靶点是不合适的。一个

物质。酶抑制剂一般对靶酶具有高度亲和力和特异

成熟的药物靶点需具备以下的特征：首先，生物大分

性，主要来源于植物、微生物和化学合成。

子可以单独存在或形成聚合体；其次，具有可以与其

(三)靶，点评估及验证

他结构物质相结合的部位或位点；再其次，该物质的结构可以变化，发挥生理调节功能；还有该物质结构

药物靶点的开发在新药筛选中是至关重要的角

变化产生的生理效应需在复杂的调节过程中起主要作

色，是药物研发的成功与否的关键因素之一。评估

用。病理条件下该物质的表达、活性、结构及特征可

个新靶点的可行性的最大依据是相关文献，因为全世

以发生变化，可以是原发性的量变，也可以是继发性

界无数的科学家都在寻找新的分子通路以及基因和蛋

的；最后体内可能存在内源性与之结合的小分子或外

白的新功能。除文献之外，最有价值的参考是分析目

源性配基，其配基具有药理作用且被认识。

标组织或者比较正常组织与疾病组织中RNA和/或

蛋白的表达。当综合各信号通路分析强大的整合数

(二)分类

据时，这些表达数据能够提供比RNA或蛋白正常调

药物的靶点包括：受体靶点、核酸靶点、酶靶

控水平下更多的潜在靶点的信息。就蛋白质组学而

点。药物的受体是指存在于细胞膜上、胞质或细胞核

言，基于活性的蛋白图谱(ABPP)可以比较出疾病

内，能特异地与药物结合，并引发一系列生理效应的

和正常组织中酶活力水平的不同，从而确立靶，点，进而大大拓宽了靶点确立范围。还有一种新药物靶点信

2

息的来源基于小鼠敲除基因改变和表型变化、体细胞

基因敲除小鼠或者转基因小鼠进行靶点验证。总的来

突变、基因融合以及拷贝数变化等等，这些信息来源说，经过验证的靶点在进行人体验证时也不是没有风更适用于癌症靶，点。其次是要了解候选靶点分子的生

险的。因为一些模型对于人体内情况有高度预测性，

理作用，明确并证明其在疾病的发生和发展过程中的

而另外一些则有很大的偏差。有些疾病是高级灵长类

应用，最后确定其可以阻断或微活候选药物靶分子并

动物特有的，但绝大多数的动物实验都使用老鼠做实

产生明确的治疗效果。除了需要收集细胞水平数据之

验。因此，不是所有风险在早期药物发现过程中都能

外，还要收集靶标分子水平的数据，根据目前科学发

够被预测。靶点评估流程如图1-1-2。

展的情况，收集动物数据、模型模拟数据、基因水平

二、免疫治疗与抗体技术的开发和运用

数据和分子药理数据，并将该靶标和药物开发中可能的毒副作用一起纳入至靶点的评估，这是从科学的维

查阅资料，不难看出全球热门靶点的开发主要还

度进行考量。其思路如图1-1-1。

是集中在肿瘤领域、自身免疫类疾病、内分泌及代谢以及心脑血管疾病领域。细胞治疗、免疫治疗及抗体

获取模型

偶联技术也是近几年来的开发热点。抗体药物的竞争

和技术

者主要集中在Roche、AbbVie、J&J、BMS、Novartis和Amgen等国际大药厂，国内的抗体技术在近几年也呈飞速发展趋势，恒瑞医药、信达生物、百济神州等

了解

了解基本的

都在积极布局抗体药物市场。HER2、VEGF、EGFR

疾病

分子机制

以及最近接连成功获批的ADC(抗体偶联药物)，还

靶点

有其他BTK、CDK4/6、PARP等是目前全球研究最多

图1-1-1如何考量及分析靶点

的肿瘤药物靶点。在自身免疫类疾病领域，TNF-α

抗体是迄今最成功也是最热门的药物靶点，此外还有

除此之外，靶点的开发也要考虑市场需求因素。

多个涉及调节炎症性反应的细胞因子靶点，如L-1、

药物靶点的开发是一个长期的过程，其最终产品与对

L-5、L-6/L-6R、IL-12、L-17A、IL-23、BCMA,

应该靶点的药品还有很长的一段距离，所以新药研究

JAK激酶。在内分泌及代谢领域，目前研究较多的是

从一开始就作为一种潜在的商品进行对待，从靶点的

GLP-1R、SGLT-2、DPP-4。心脑血管目前较热靶点

筛选，到先导化合物的合成发现，其数量从开发到批

是PCSK9、钙离子通道抑制剂等。

准上市是个逐步减少的过程，所以市场的需求也是靶点评估的重要组成部分，符合市场经济的发展，市场

(一)免疫治疗PD-1/PD-L

需求的大小也是评估的关键点。另外知识产权也是药

PD-1(又称CD279),是一种相对分子量为

物靶点开发的决定因素，药物和靶标的发现和开发会

55000~60000的I型跨膜蛋白，主要表达于活化的

产生多个专利或者专有技术，知识产权是对现代高科

CD4T细胞、CD8*T细胞、B细胞、NK细胞、单核

技药物开发的大量投人和为失败付出代价取得相应回

细胞和树突状细胞等免疫细胞上，促进T细胞的成

报的一种保证。通常药物靶标的知识产权至少应有组

熟。PD-1的配体属于B7家族成员，包括PD-L1和

成、合成方法、适用方法等专利，但是要构建一个完

PD-L2。其中，PD-L1是I型跨膜蛋白，主要表达于

整的知识产权，开发应有相应的战略，并且这个战略

抗原递呈细胞、B细胞、T细胞、上皮细胞、肌细胞、

应以获得最大的投资回报为目标。药物靶点必须按

内皮细胞和肿瘤细胞上，并参与肿瘤相关的免疫应答

照既定的作用方式通过实验加以验证。这里的数据

反应。PD-1和PD-L1共同组成PD-1PD-L1信号通

第

与临床起效的可能性直接相关（如，重要人源细胞路，抑制生长因子的生成和细胞的增殖，并对T细胞

篇

和组织实验)。这类功能性实验包括基因下调、基因

的激活和调控免疫应答起到至关重要的作用。在机体

敲除，如果有化合物库或者工具抗体的话，还可以使

开

的免疫应答过程中，T细胞充当了适应性免疫的发生

用这些特定的工具。体外细胞机制研究可被用来揭示

中心。当抗原进入机体后，APC上的MHC分子递呈

药

靶点的调控性质以及其所在的信号通路。最后，依据的抗原肽与T细胞受体(T cell receptor,TCR)结合，

床

疾病种类的不同，还可以使用合适的动物模型来评估

同时B7分子与CD28协同作用传递信号，从而激活T

试

靶点和疾病的相关性。如果小鼠具有与人类同源的功

细胞，使其分化增殖为效应T细胞，发挥免疫杀伤作

的背

能基因，而合适的疾病模型也存在的话，也可以使用

用。在T细胞活化过程中会分泌FN-Y分子，上调

3

具有很高医疗需求的疾病

药物临床试验实践

分子药物靶点的鉴定

靶标评估

AE评估

IP/竞争者

组织选择性

自由实施

分子把标评估（实验性）】

表达

(TO)分析

靶标作用机制的特征

(体外，体内；如iRNA,细胞过度表达)

在相关的体内模型中通过靶标

调控来治疗疾病？(例如如何k.d转基因小鼠)

表型数据

商业化选择

成药性评估（理论）

SMOL结构域是否存在？

临床数据

靶点的共同

细胞外结构域(FOR BIOL)是否存在？

晶体结构是否可用？

机制可能

高通量分析是否可行？

有关靶标/分层生物标志物的概念

与AE相关的

生成P的

确定早期概念验证高通量分析是

药物分类

选择

否可行？

图1-1-2靶点评估流程

树突细胞上的PD-L1的表达，同时，T细胞的激活能

月18日在中国递交了上市申请。PD-1/PD-L1赛道愈

够诱导PD-1的表达，树突细胞上的PD-L1与T细胞

发拥挤，但是这类药物的市场规模扩张速度也让人惊

上的PD-1结合会产生抑制信号，使T细胞增殖受到讶，短短5年内已经超过230亿美元。

抑制从而功能受损，避免了T细胞的无限增殖，使其

目前PD-1PD-L1抗体药物单药治疗或联合治疗

维持动态平衡。在机体对肿瘤细胞的免疫过程中，浸

的适应证包括肺癌、黑色素瘤、乳腺癌、淋巴瘤、头

润在肿瘤组织中的T细胞过度表达PD-1,或肿瘤细

颈部癌、尿路上皮细胞癌、食管癌、胃癌等。

胞过度表达PD-L1配体，二者相互作用在一定程度

免疫检查点抑制剂虽然被誉为“抗癌神药”，但

上抑制了机体的细胞免疫反应，从而使肿瘤得以逃避

却只对20%左右的肿瘤患者有效，也就是说，对

免疫系统的监视和杀伤。PD-1PD-L1抗体免疫疗法

80%的患者可能会不起作用。开发者手握特效药，却

就是利用抗PD-1、PD-L1的单克隆抗体阻断PD-1/缺少有效的筛选患者的方法。目前，学术界已经开发

PD-L1信号通路，恢复T细胞的免疫杀伤功能，使其“出众多的预测标志物，比如DA优先审批的TMB,

能够发挥良好的免疫功效。

以及PD-LI表达、MSI、dMMR、TIL,甚至肠道菌群

自2014年至2019年，全球共批准上市了10款分析等。

PD-1PD-L1药物，其中包括6款（统计至2020年7

(1)TMB(肿瘤突变负荷)全称是“肿瘤基因突

月为8款)在中国上市的国产PD-1单抗。恒瑞PD-1变负荷”(tumor mutational burden)。说白了，就是看艾立妥获批，誉衡药业的赛帕利单抗也于2020年2

看患者肿瘤组织中到底有多少个基因突变。肿瘤组织

中突变的基因越多，就越有可能产生更多的异常的蛋

性药物随后流出到细胞质中，通过DNA插入或抑制

白质；这些异常的蛋白质，就越有可能被免疫系统识

微管合成等方式诱导细胞调亡。因此正确的靶标、抗

破，从而激活人体的抗癌免疫反应，因此对肿瘤免疫

体、linker以及cytotoxic payloads成为影响ADCs药物

治疗的疗效就越好。

的四个关键因素。代表药物：曲妥珠单抗抗体-药物

(2)MSl(micro satellite instability）是指微卫星

偶联物ado--trastuzumab emtansine(Kadeyla),维布妥

不稳定，MMR(mismatch repair)是指基因错配修复

昔抗体-药物偶联物Adcetris。

功能。人类错配修复基因(MMR基因)经转录翻译

(1)正确靶标(target)的选择：ADC的成功开

后可表达相应的错配修复蛋白，如果任意MMR蛋发依赖于抗体对靶抗原的特异性结合，理想的ADC

白表达缺失可造成细胞的错配修复功能缺陷，则对靶标是在肿瘤细胞表面高表达，在正常组织低表达或

DNA复制过程中的碱基错配丧失修复功能而造成累

不表达，或至少限定在特定的组织中，例如CD138、

积，导致微卫星不稳定(MSI)的发生，约15%的

5T4、mesothelin、leukemia和CD37低表达或不表达。

结直肠癌是经由MSI途径引发的。MSI分为高度不

在正常组织表达的靶标会摄人ADC药物，不仅导致

稳定(MSI-H)、低度不稳定(MSI-L)和稳定(MS-

“脱靶”CDI38、5T4、mesothelin毒性效应，而且降

S):MMR分为错配修复功能缺陷(dMMR)和错配修

低癌组织内富集的ADC剂量，降低ADC药物治疗窗。

复功能完整(pMMR)。dMMR等同于微卫星高度不有效的ADC活性与细胞表面的抗原数量相关。除了稳定(MSI-H),pMMR则等同于微卫星低度不稳定

特异性和足够的表达，最佳的靶抗原还应引起有效

(MSI-L)或微卫星稳定(MS-S)。

的ADC内在化。抗体与靶细胞表面抗原的结合可以

(3)PD-L1表达是最早被发现的，也是FDA批触发抗体-抗原复合物进入细胞的内化路径，从而实

准用于预测免疫检查点抑制剂药物疗效的生物标志物

现药物的细胞内递送。目前，白细胞表面分化抗原是

之一。PD-L1的检测是基于细胞蛋白水平的检测，采最先广泛采用的ADC靶标，处于临床开发阶段的20

用免疫组化方法作为临床试验中的主要试验方法。免种ADC药物的靶标有8种(CD33、CD30、CD79b、

疫组化是检测蛋白表达的经典手法，其操作原理是在CD22、CD19、CD56、CD138、CD74)是白细胞表面

手术或穿刺后取得的肿瘤组织，通过特异性抗体着色抗原。许多ADC药物靶向白细胞表面抗原在很大程

后由病理医师镜下观察，根据着色深浅来评价表达度上是由于这些抗原在肿瘤组织中高表达，在正常的情况。

造血组织中不表达，或表达水平极低。此外，一些实

(4)肿瘤浸润T细胞(TL细胞)含量：肿瘤体瘤表面受体分子逐渐被发现是合适的临床ADC靶

的炎性状态为Biomarker探索带来启示。已有相关报标，如针对前列腺癌上的PSMA、表皮生长因子受体道，免疫治疗的效果和肿瘤是否被免疫细胞浸润有EGFR和卵巢癌组织nectin--4等ADC药物都已进入关，若是肿瘤中无肿瘤浸润T细胞，PD-1抑制剂将临床Ⅱ期。2013年DA批准上市的Kadcyla,靶标

毫无用武之地。所以，肿瘤组织中有丰富的T细胞，

为HER2.2019年FDA批准上市的Padcev,靶标为

那它对免疫疗法的响应较高。T细胞炎性基因表达谱

nectin-4,是全球第二个获批上市治疗实体瘤的ADC

GEP可作为T细胞炎性肿瘤微环境(TME)的炎性

药物靶，点。

Biomarker

(2)抗体的选择：抗体分子的高度特异性是实

现ADC药物疗效的基本要求，从而将细胞毒药物集

(二)抗体偶联药物(ADCs)

中在肿瘤部位。依赖高亲和力的特异性抗体，除了避

抗体-药物偶联物(Antibody--drug conjugates,

免对健康细胞的毒性外，缺乏肿瘤特异性的抗体可能

ADCs)技术是通过linker将单抗和药物分子偶联在一

会被循环系统消除，导致ADC药物还未到达肿瘤组

第

起，利用抗体的特异性靶向运输药物分子到靶组织发

织就已“消耗殆尽”。因此，通常将细胞毒性药物附

篇

挥作用，降低药物的系统性毒副作用，提高药物治疗

着mAb的Fc部分或恒定区，以防对抗原的检测和结

窗和拓展抗体治疗潜能。血液中循环的ADC与靶抗合产生影响。由于这些150KDa的抗体分子不仅包含原结合后，通过网格蛋白介导的内吞作用被内化。内多个天然位点进行缀合，而且还可以被修饰用于其他

药

物

化的复合物随后进入内体一溶酶体途径，大多数情况

反应位点，目前所有的ADC抗体都是lgG分子。IgG

临

床

下，先被转运至早期的内体，然后转运至溶酶体。酸

分子的优势在于其对靶抗原的高亲和力和在血液中较

验

性环境和蛋白水解酶会导致包含ADC的溶酶体降解，

长的半衰期，这导致其在肿瘤部位的积累增加。与其

的

从而使细胞毒性药物释放到细胞质中。释放的细胞毒他gG分子相比，IgG1和IgG3的抗体依赖性细胞毒

5

性(ADCC)和补体依赖性细胞毒性(CDC)要强得制剂。EGFR(HER1、cEhB1)属于Her家族。本身药

多，但由于IgG3具有较短的半衰期，所以不是ADC

具有酪氨酸激酶活性，一旦与表皮生长因子组合可启

临

药物的理想选择。另外与IgG2和IgG4相比，IgG1在

动细胞核内的有关基因，从而促进细胞分裂增殖。其

床

胞内形成的铰链容易还原，因此基于半胱氨酸生产的

中，胃癌、乳腺癌、膀胱癌和头颈部鳞癌的EGFR表

验

实

ADC药物难以生产。由于IgGI具有相对强的ADCC

达较高；表皮细胞生长因子受体(EGFR)是一个巨

践

和CDC,半衰期长，易于生产等特点，目前大多数

大的跨膜糖蛋白，分子量约为180KDa,具有配体诱

ADC药物是采用IgG1支架构建。ADC的免疫原性

导的酪氨酸蛋白激酶活性，它是EbB这个保守的受

是循环半衰期的主要决定因素之一。早期的ADC使

体家族的一个成员，这个家族的其他成员包括HER2/

用鼠单克隆抗体引起人体强烈的、急性的免疫反应

Neu/ErbB2、HER3/ErbB3和HER4/ErbB4;EGFR不

(HAMA),目前大多数ADC均采用人源化抗体或完

仅调节人体正常细胞生长，肿瘤发生后也促进肿瘤

全人源化抗体。总体而言，用于ADC体系结构的理

细胞增殖。表皮生长因子(EGF)和转化生长因子

想mAb应该是能够选择性结合肿瘤细胞而不与健康

a(TGF-a)活化膜受体EGFR酪氨酸激酶，促进

细胞发生交叉反应的人源化或完全人源化gG1分子。

EGFR构象变化形成二聚体，激活下游信号包括Ras、

此外，ADC内在化可能是成功治疗的重要而非绝对

Raf和PI3K-AKT等。临床研究发现，通过抗体阻断

因素。

EGFR可以抑制直肠癌等肿瘤细胞通过上述信号通路

(3)毒素分子(payload)的选择：毒素分子是

引发的血管再生、肿瘤转移及耐药。比如单克隆抗体

ADC药物研发成功的关键因素，注射入体内的抗体

西妥昔单抗，是一种以人表皮生长因子受体EGFR作

仅仅只有很小的一部分聚集在实体瘤组织中，因此要

为靶点的gG1型人鼠嵌合型单克隆抗体，可以竞争

选取具备亚纳摩尔级别的毒性分子，且毒性分子必须

性抑制表皮生长因子受体EGFR与其配体的结合，通

具有可偶联的合适的功能基团，强大的细胞毒性，具

过抑制与受体相关的酪氨酸激酶的活化而抑制细胞周

有疏水性，且在生理条件下非常稳定。目前用来进行

期进程、诱导调亡，减少基质金属蛋白酶和血管内皮

ADC药物研发的毒性分子可分为两大类：微管抑制剂

生长因子VEGF的产生，降低肿瘤血管生成、细胞的

和DNA损伤剂，其他小分子如a-amanitin(选择性

迁移和侵袭。西妥昔单抗还具有激发补体介导的细胞

RNA聚合酶Ⅱ抑制剂)也在研究中。前者以Seattle

杀伤效应和抗体依赖的细胞杀伤效应发挥间接抗肿瘤

Genetics（现已更名为Seagen)的MMAE、MMAF和

作用。对于小分子EGFR抑制剂，主要药物开发集中

ImmunoGen公司开发的DM1、DM4为代表。后者

在肺癌的治疗，比如EGFR第一代药物是易瑞沙、特

以calicheamicin、duocarmycins、Spirogen公司开发的

罗凯和凯美纳，第二代药物是阿法替尼和达克替尼，

PBD为代表，这些毒素都有相应的ADC药物在临床

第三代药物泰瑞沙（奥希替尼）。除此之外，neratinib

阶段进行探索开发。

maleate（马来酸来那替尼)，最初由辉瑞研发，2011

(4)连接分子(linker)的选择：尽管根据肿瘤

年授权给Puma;2017年7月17日获得美国FDA批

细胞的类型选择特异性抗体和payloads很重要，但就

准上市，商品名是Nerlynx。该药是一种全酪氨酸酶

药代动力学、药理学和治疗窗口来说，通过选择合适

抑制剂，为口服片剂，具有抗HER1、HER2和HER4

的linker来约束抗体和payloads是成功构建ADC的

活性，用于治疗既往接受过曲妥珠单抗治疗的HER2

关键。

阳性转移性乳腺癌。

三、近年热门药物靶点分析

(二)BTK

布鲁顿酪氨酸蛋白激酶(Bruton's tyrosine kinase,

(一)EGFR

BTK)是B细胞受体通路重要信号分子，在B淋巴

针对表皮生长因子受体(epidermal growth factor

细胞的各个发育阶段表达，参与调控B细胞的增殖、

receptor,EGFR)开发的分子靶向药物主要分为两类：

分化与凋亡，在恶性B细胞的生存及扩散中起着重要

①单克隆抗体类，如西妥昔单抗和帕尼单抗，可以与

作用，是目前针对B细胞类肿瘤及B细胞类免疫疾

EGFR胞外区结合，阻断依赖于配体的EGFR活化。

病的研究热点。BTK主要负责B淋巴细胞中的各种

②小分子抑制剂类，包括小分子酪氨酸激酶抑制剂

细胞内外信号的传导与放大，是B细胞成熟所必需

(EGFR-TKIs,可以抑制EGFR胞内区酪氨酸激酶活

的。BTK上游的信号受体包括生长因子和细胞因子受

性)，以及小分子多靶点受体酪氨酸激酶(TKs)抑体、G蛋白偶联受体如趋化因子受体、抗原受体[尤

6

···试读结束···