藥物研發試驗中存在的問題和改進之道

何權瀛

眾所周知，各種新藥上市前都需要經過臨床前試驗，即上市前研發階段。臨床試驗與臨床醫療有著質的區別。臨床醫療是用已被證明的安全有效的方法解決患者的實際疾病問題而進行的醫療干預。其收益和風險的評估是針對患者本人進行的。而臨床藥物研發則是為獲得可以被普遍承認的結果而進行的干預，受試者會承受潛在的風險，其研究結果是為了增加醫學科學知識，讓未來的患者受益。盡管多年來上市前藥物研發已經形成一整套的程序和法規[1-2]，然而很少有人系統地評價藥物上市前試驗中存在的問題，本文嘗試對于這個問題進行一些初步探討。

1 藥物研發的周期

臨床藥物研發通常分為以下四個時期，其名稱、設計和研究目的見表1。

2 臨床前動物實驗的地位、意義及其局限性

幾乎所有的臨床藥物試驗均是先通過動物實驗，在這方面許多動物對人類的健康和醫學的發展是做出了巨大貢獻的。許多國家在動物實驗大樓中均設有實驗動物靈堂，明確實驗動物對人類健康的巨大貢獻，而且近年來越來越多的高校科研機構均已明確，即使動物實驗在正式開始研究之前也需要通過相應的倫理審查，充分體現了人類對動物的尊重。

目前認為疾病的動物模型的優越性主要表現為以下幾個方面[3]123：(1)避免直接在人身上進行試驗造成的危害；(2)復制出臨床上平時不易見到的疾病，如放射病、毒物中毒、烈性傳染病；(3)克服人類某些疾病潛伏期長、病程長和發病率低的缺點；(4)可以嚴格控制試驗條件，增加試驗材料的可比性；(5)簡化試驗操作，便于收集試驗樣品；(6)有助于全面認識疾病的本質。

但是，不容置疑的是，幾乎全部動物實驗全部具有不容忽視的局限性，現分述如下。

表1藥物研發周期示意表

分期設計研究目的臨床前動物實驗動物模型 發現有臨床意義的生物活性的新藥后進行動物實驗來評價安全性、藥理性、生物活性和毒理性體外實驗室模型制劑學研究Ⅰ期(首次人體或試驗性研究)健康志愿者或患者代謝作用(如何吸收、分布、代謝和分泌)開放式對各種器官和組織的藥理作用非對照隨劑量增高而變化的耐受性、不良反應和毒性單劑量或多劑量根據藥代動力學結果評估有效性單一或若干研究機構尋找劑量范圍生物等效性或生物利用度藥物相互作用Ⅱ期(試驗性研究)受試者為患者最小/最大有效劑量隨機研究藥物治療病癥的有效性(小規模)安慰劑對照或有效藥物對照最大耐受劑量常為盲法試驗常見短期不良反應和風險單劑量或多劑量藥代動力學多研究中心Ⅲ期(決定性研究)受試者為患者有效性(大規模)遵循常規醫療實踐環境療效/風險關系隨機長期不良反應安慰劑或市售治療藥物對照確定標簽劑量盲性試驗(可后續非盲性治療)與現行醫療標準和其他治療措施比較多研究中心不同患者群體藥物服用安全性和有效性Ⅳ期(上市后臨床試驗)受試者為患者藥物促銷手段遵循常規醫療實踐環境安全性確證隨機為聲稱優于同適應證競爭藥物或替代治療藥物而進行直接對比研究安慰劑或有效藥物對照藥物經濟學研究多研究中心生活質量認證試驗追蹤觀察式安全性研究(也許由于有條件批準所致)監督另外的未預料或罕見不良反應事件

2.1 實驗動物與人的種屬差異性

盡管目前國內外對于選用實驗的動物的品系、種類、繁殖、飼養條件都有明確和嚴格的規定[3]124，這為規范動物實驗奠定了科學基礎。但是必須看到不管選擇什么樣的動物進行模擬人體試驗，動物畢竟是動物，它與人類之間存在著巨大差異。盡管基因組研究表明，人與老鼠的基因95%是相同的，然而畢竟有5%是不同的，就是這5%的差異具體到人體和老鼠的解剖、生理方面的差異則是十分明顯的，有時即使是1%的差異也會造成不同種屬生物機體結構和功能的巨大差別。

2.2 實驗動物品種太單調

至于實驗動物的選擇，不同疾病造模時選擇動物均有所不同，以哮喘為例，可以選擇猿猴、貓、犬、豚鼠、大鼠和小鼠。靈長類動物固然更接近人類，但是其造模費用太大不可能廣泛應用。所以過去大多推薦使用豚鼠，但是近年來限于科研經費，用于哮喘發病機制及臨床藥物研究時，多用小鼠，其造價比較低，飼養條件要求不高，但這樣就難以避免其局限性。

2.3 動物實驗研究未能包括人的社會心理問題

眾所周知，人與動物存在巨大差異，這里暫且不談其解剖、組織結構的差異，僅以其社會心理方面來說，差異就很大，盡管許多動物也可能存在某些社會心理方面的問題(這方面幾乎是空白)，不容置疑的是人類無論是健康還是疾病時都具有強烈的社會心理色彩。在人類疾病的發生、發展過程中，尤其是治療康復過程中，其社會心理都發揮了巨大的作用，這些都無法通過動物實驗模擬顯示。

2.4 動物實驗研究方法過于簡單

應當指出，目前許多疾病的造模方法過于簡單，很難與人類疾病發生、發展的現實過程吻合。例如，支氣管哮喘的造模方法主要是通過先向動物腹腔內注射卵蛋白致敏，然后再霧化吸入卵蛋白觸發哮喘。其實，這只能代表一種異體蛋白所形成的哮喘。臨床上引發哮喘的病因和發病機制遠比這復雜多了。同時，在評估造模是否成功時，目前最常用的方法就是造模后取肺組織進行病理組織學觀察，再加上觀測支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中的嗜酸性粒細胞計數，其實，充其量這只能算是嗜酸性粒細胞支氣管炎或肺浸潤的動物模型，遠不能代表哮喘發病的全貌。又如，目前特發性肺纖維化的造模方法，多半是給動物腹腔內注入博萊霉素，其后觀察肺臟的病理改變，其實這只不過是藥源性肺間質纖維化罷了，而臨床上可引起肺間質纖維化的病因何止百種[4]。

3 Ⅰ期臨床研究

Ⅰ期臨床研究的對象多為健康志愿者，重點是觀察所研究藥物的藥代動力學，包括藥物的吸收、分布、代謝和分泌過程，此外還觀察機體對藥物的耐受性，不良反應和毒性。

從動物實驗到Ⅰ期人體試驗，這是一個巨大的跨越，是一個不可省略的過程。但是，必須看到健康人與患病人在許多方面是有巨大差異的，所以，從這個意義上講，在完全正常的人體上研究得出的有關某種藥物的藥代動力參數，包括藥物在人體內如何被吸收、分布、代謝、分泌、機體對藥物的耐受、藥理作用、不良反應，乃至毒性，仍舊只能屬于正常健康人的數據，與發生各種疾病后的患者之間肯定存在很大的差距，不可以照搬到患者身上。這就是Ⅰ期臨床研究的巨大局限性。其次，人體是一個有機的整體，各種不同的疾病之間有其內在的聯系，即使是消化系統以外的疾病，如心血管、呼吸系統疾病，也會引起患者的消化吸收功能發生不同程度的改變。泌尿系統以外的疾病也會引起機體排泄功能的改變。此外，更為普遍的是許多疾病都會不同程度的引起人體免疫功能的改變，所以，在正常健康人體上進行的一系列研究只能代表正常人的藥物吸收、分布、代謝、分泌和機體的耐受性，遠不能反映疾病狀態下人體各種組織器官的性能。在進行Ⅰ期臨床研究時應當充分考慮到這些問題。

4 Ⅱ期、Ⅲ期臨床研究

Ⅱ期、Ⅲ期才是臨床藥物研究的實質階段。在這個階段不僅要進一步觀察藥物的安全性、毒性反應，還要進一步觀察驗證藥物的療效及其影響療效的各種因素，這才是最為關鍵的問題。為了達到這些目的，Ⅱ期、Ⅲ期臨床研究中對于受試者的選取和排除、受試者的分組(隨機、安慰劑對照或有效藥物對照、平行交叉試驗)、多中心大樣本等都有明確的要求。但是應當指出，長期以來在Ⅱ期、Ⅲ期臨床研究中，對于受試者的選取條件常常是十分苛刻的，例如，研究某種新型抗菌藥物治療肺炎的療效時，臨床選擇病例往往要求是單純的、沒有任何合并癥的肺炎患者，同時還要求具有明確的細菌學證據。這樣做的好處是可以準確地觀察到所研發藥物的療效及其安全性和不良反應。然而這種理想化的選擇病例的方法具有很大的局限性。臨床則是十分復雜的，嚴格地說臨床上很難找到完全沒有合并癥的所謂單純理想化的肺炎患者，絕大多數患者總會存在某些合并癥。過于理想化的臨床試驗得出的結果將來很難適用于復雜的真實世界。這就是為什么現在一些Ⅱ期、Ⅲ期臨床研究療效很好的藥物上市后效果并不像原來Ⅱ期、Ⅲ期臨床研究那么理想。所以，從這個意義上講，上市后的研究才是真正的現實的臨床研究。

5 上市后臨床試驗(Ⅳ期臨床研究)

其實上市后的藥物試驗才是真正的、現實的臨床藥物研究。然而目前這個階段的研究存在不少問題。

首先，許多藥物研發企業認為完成了Ⅱ期、Ⅲ期臨床研究后即萬事大吉，后面的上市后研究屬于臨床醫生，但是，上市后的研究比較粗糙，缺乏嚴格的科研設計，觀察內容不全，尤其缺乏長期動態觀察和不良反應監督。許多藥物上市后，制藥企業最關心、最感興趣的是如何促銷藥物，如何在最短時間內收回藥物研發成本，因而，出現某些學術不端現象，包括通過開方提成、夸大療效、不斷擴大適應證等，而這些行為恰恰違反了上市后研究的宗旨，國家對于這些問題又缺乏嚴格的監管。

另外，如前所述，只有藥物上市后臨床試驗才能更全面和準確地反映各種藥物的臨床療效、影響療效的因素、不良反應，通過這個環節才算是完成了藥物研發的完整過程，然而，許多藥企對于所研發藥物上市后發生的不良發應常常諱莫如深，不愿或不敢承認這些不良事件，生怕為此影響其藥物的銷售。各級醫療機構又沒有責任和興趣系統研究這些問題，臨床醫生也是抱著多一事不如少一事的態度，所以，臨床上大量的藥物不良反應處于灰色或隱匿的狀態，這對于全面認識各種藥物的療效、適應證、禁忌證和不良反應是十分不利的。建議國家有關機構盡快出臺有關法規和管理辦法，切實做好藥物上市后的進一步驗證和評估。

6 精準醫學和伴隨診斷

由于同一種疾病在不同患者身上存在異質性，這樣就使得患有同一種疾病的患者對于同一種治療措施產生不同的反應，所以很多疾病的治療多處于試錯狀態[5]，這給患者帶來了很多不必要的損害和經濟負擔，這種現狀促使各國近年來相繼出臺精準醫學計劃[6]，其宗旨是在明確疾病發病機制及藥物作用機理的前提下，尋找用藥前就可以篩選出藥物獲益群體的特異性檢測，于是伴隨診斷(companion diagnosis,CD)應運而生，CD的概念是隨著腫瘤靶向治療逐漸形成和明確的。2005年，美國食品藥品監督管理局(Food and Drug Administration,FDA)發布相關的文件，前瞻性地提出藥物研發和診斷試驗科學共同開發的理念。2006年開始提出CD的概念，將其描述為為臨床個體化治療提供有效信息的一種方法。直到2014年美國FDA在《體外伴隨診斷設備(試驗)指南》中才明確提出CD試驗的結果是為了使用某種特定治療藥品的安全性和有效性提供必要信息，而這些信息應當同時出現在CD試驗與特定治療藥品的說明書中，同時該指南還制定了審查和批準伴隨診斷產品的規范化管理條例。之后FDA在2016年發布了更具有可操作性的指導原則，促進治療的藥品申報者聯合開發治療產品及其CD產品，2016年6月歐盟也頒發新的法規草案，首次提出有關伴隨診斷的信息。

CD是一種有助于確定從某一種治療藥品中獲益的患者群體的試驗，它的功能在于篩選出適合特定藥物治療的患者，并確定對于特定藥物可能產生不良反應的高風險受試者，以及監測臨床治療效果以及調整治療方案。CD試驗的主要用途是利用檢測結果指導某一特定藥物的個體化治療方案，以便改善個體治療效果。

作為精準醫學的基石，CD在臨床藥物研發中具有重要的作用。作為藥物靶向治療的工具，CD將進一步推動精準醫學在腫瘤、血液疾病、自身免疫疾病等多個領域的發展，真正達到改善治療預后并降低醫療經費的目的。目前，我國伴隨診斷自主研發市場尚處于空白階段，我國應當盡快起草相應的指導性文件，規范藥物的研發和應用，從而使各種藥物的治療方案更有效和更安全。