生物等效性(bioequivalence，BE)研究在創(chuàng)新藥物研發(fā)、藥品上市后評價(jià)以及仿制藥一致性評價(jià)中具有重要作用。

吸入給藥是防治哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸道疾病的首選給藥方式，但由于吸入劑的劑型、裝置及作用方式較普通制劑具有特別之處，吸入劑仿制產(chǎn)品的生物等效性研究一般難度較大。

本文主要對比介紹美國FDA、歐洲EMA以及加拿大衛(wèi)生局(Health Canada，HC)關(guān)于吸入制劑(包括經(jīng)口吸入制劑及鼻噴劑)生物等效性研究的評價(jià)方法以及CDE發(fā)布的《經(jīng)口吸入制劑仿制藥藥學(xué)和人體生物等效性研究指導(dǎo)原則》征求意見稿，并結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)行要點(diǎn)難點(diǎn)淺析，并簡要介紹澳大利亞醫(yī)療用品管理局(Therapeutic Goods Administration，TGA)的生物等效性評價(jià)方法，以期為國內(nèi)相關(guān)吸入制劑生物等效性研究及政策法規(guī)的發(fā)展提供科學(xué)參考。

1.美國FDA評價(jià)方法

FDA建議使用證據(jù)權(quán)重法進(jìn)行吸入制劑產(chǎn)品(inhaled drug products，IDP)的BE研究。

這種方法在適當(dāng)?shù)捏w外研究、藥動(dòng)學(xué)(PK)研究和藥效學(xué)(PD，或臨床療效)研究所得所有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上判斷給藥的等效性。在確保等效性以及患者對替換藥物的依從性同時(shí)，也考慮處方和給藥裝置的相似性。

要得出兩制劑生物等效的結(jié)論，必須同時(shí)滿足處方及給藥裝置相似、體外測試等效、系統(tǒng)暴露量PK研究等效以及PD和臨床研究等效4個(gè)要點(diǎn)，否則生物等效不成立。

2.歐洲EMA評價(jià)方法

EMA指南使用逐步評估的方法進(jìn)行吸入劑的生物等效性評價(jià)。該方法將體外研究作為第一步，若體外研究結(jié)果符合特定等效標(biāo)準(zhǔn)則可直接判定兩制劑生物等效;若體外研究結(jié)果不滿足生物等效標(biāo)準(zhǔn)，則需要進(jìn)行藥動(dòng)學(xué)研究，包括對肺和全身生物利用度的評估。

若藥動(dòng)學(xué)研究結(jié)果仍不滿足等效標(biāo)準(zhǔn)，則第三步使用藥效學(xué)和臨床終點(diǎn)研究證明局部生物等效性;

若可通過藥動(dòng)學(xué)研究證明生物等效性，則不需要進(jìn)一步進(jìn)行大規(guī)模的藥效學(xué)及臨床療效研究。

3.加拿大HC和澳大利亞TGA評價(jià)方法

HC雖然未在指南中明確表示所用評價(jià)方法的類型，但其采取的方法類似于FDA所用的證據(jù)權(quán)重法：要求使用體外分析及PK，PD研究的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行生物等效性判斷。

TGA在生物等效性評價(jià)的某些研究中參考了EMA及FDA發(fā)布的指南(主要參考EMA)，其評價(jià)方法對于不同種類的吸入藥物有所不同，但主要采用逐步評估的方法，如定量吸入藥物的生物等效性評價(jià)，因TGA的大部分指導(dǎo)原則直接引用EMA發(fā)布的指南要求，故在下文不再詳細(xì)描述。

4.我國CDE評價(jià)方法

CDE發(fā)布的征求意見稿中亦未表明所用評價(jià)方法的類型，其方法參考國家藥品監(jiān)督管理局(National Medical Products Administration，NMPA)發(fā)布的相關(guān)研究技術(shù)及統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)原則以及FDA和EMA發(fā)布的相關(guān)指南，通過判斷是否同時(shí)滿足藥學(xué)研究等效及人體生物等效(PK，PD及臨床研究等效)來判定兩制劑的生物等效性，類似于FDA的證據(jù)權(quán)重法。

一、藥學(xué)研究評價(jià)

1、參比制劑的選擇

FDA和HC建議從本國的參比制劑(reference listed drug，RLD)中選擇，如FDA出版的“批準(zhǔn)用于評估生物等效性的藥品”(橙皮書)，若是使用國外參比制劑需證明該參比制劑與國內(nèi)參比制劑完全相同，相似的參比制劑不予接受。

EMA則提出只要是通過指定機(jī)構(gòu)審核的原研藥品即可作為參比制劑。NMPA在指南中指出為保證仿制藥質(zhì)量，仿制藥生物等效性試驗(yàn)應(yīng)盡可能選擇原研產(chǎn)品作為參比制劑。

2、體外生物等效性研究

由于吸入制劑的特點(diǎn)，體外研究所得的生物等效性證據(jù)較穩(wěn)定且對于制劑之間的差異敏感，因此，體外研究對于吸入制劑生物等效性的判斷具有至關(guān)重要的作用。

在EMA指南中體外測試結(jié)果可單獨(dú)作為生物等效性判斷的依據(jù)。在其他國家，當(dāng)無法進(jìn)行體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)或藥效學(xué)研究時(shí)，體外測試結(jié)果也可作為生物等效的一個(gè)重要附加證據(jù)。

體外研究不僅需要評估受試及參比制劑成分及裝置的相似性，還需要進(jìn)行藥物遞送劑量和空氣動(dòng)力學(xué)粒徑分布的比較研究。因?yàn)檫@些因素都會(huì)影響藥物的空氣動(dòng)力學(xué)性能，從而影響藥物在肺部的沉積量，進(jìn)而影響藥物的臨床療效。

例如，Singh等分別在對一種新的噻托溴銨干粉吸入劑PUR0200進(jìn)行藥效學(xué)及安全性評估時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)受試制劑與參比制劑相比其細(xì)顆粒所占比重更大時(shí)，受試制劑中的有效成分在肺部沉積的比例更高，其系統(tǒng)暴露量更低，臨床療效及安全性更好。

Perry等還得出吸入制劑的藥動(dòng)學(xué)及療效等效性可通過微粒粒徑大小來初步預(yù)測的結(jié)論。

絕大多數(shù)文獻(xiàn)中在進(jìn)行兩制劑生物等效性判斷的體外研究時(shí)均進(jìn)行成分及裝置、遞送劑量的均勻性及空氣動(dòng)力學(xué)顆粒大小的研究來評估體外等效性，如Srichana等及Ammari等。

勃林格殷格翰公司在對一種包含噻托溴銨和沙美特羅的新型干粉吸入劑進(jìn)行體外測試研究時(shí)，按照EMA指南進(jìn)行比較研究發(fā)現(xiàn)，受試及參比制劑不僅藥物成分和裝置相似，而且級聯(lián)撞擊物質(zhì)量和空氣動(dòng)力學(xué)研究的細(xì)顆粒質(zhì)量的差異均在可接受范圍內(nèi)(±15%)，故依次判斷兩制劑在體外等效。表1總結(jié)了國際及國內(nèi)對生物等效性研究中體外測試研究的指南建議。

二、人體內(nèi)生物等效性研究

吸入劑生物等效性的人體內(nèi)研究包括PK、PD和臨床終點(diǎn)研究。

FDA于2019批準(zhǔn)上市的舒利迭(Advair Diskus)的首款仿制制劑氟替卡松/沙美特羅干粉吸入劑(Wixela Inhub)就分別于健康受試者及哮喘患者體內(nèi)進(jìn)行PK及PD研究，PK判斷標(biāo)準(zhǔn)為濃度-時(shí)間曲線下面積(AUC)和血漿峰濃度(Cmax)2個(gè)指標(biāo)受試與參比制劑的幾何均值比的90%置信區(qū)間是否在FDA指定的生物等效范圍內(nèi)，PD主要指標(biāo)為第1秒用力呼氣容積(FEV1)。

人體PK研究的主要目的是測定吸入藥物活性分子的全身暴露量，以監(jiān)測受試制劑的安全性。例如，在前文提到的Singh等在對一種新的噻托溴銨干粉吸入劑PUR0200進(jìn)行安全性評估時(shí)，發(fā)現(xiàn)受試制劑的系統(tǒng)暴露量更低，不良反應(yīng)的發(fā)生率也更低，即安全性更好。

Algorta等在健康志愿者體內(nèi)研究一種新型噻托溴銨單糖膠囊干粉吸入制劑的BE時(shí)也是通過測定血漿中藥物含量分析全身暴露量水平以判斷制劑的安全性是否等效。

PD和臨床終點(diǎn)研究則通常用于評估局部作用的臨床效果，根據(jù)主要及次要指標(biāo)數(shù)據(jù)來判斷療效是否等效。例如，Horhota等在對一種新型干粉吸入劑進(jìn)行藥效學(xué)研究時(shí)，采用FEV1作為主要PD指標(biāo)來判斷受試及參比制劑的局部療效等效性。以下就這3種研究方法進(jìn)行簡要介紹與對比。

1、人類PK-BE研究

由于FDA，HC和CDE要求最終等效性結(jié)果的判定需結(jié)合體內(nèi)體外所有過程所得數(shù)據(jù)，因此對吸入制劑進(jìn)行PK研究的目的僅為比較受試制劑與參比制劑的全身暴露量和安全性。

而EMA可單純通過PK研究得出等效結(jié)論，因此其PK研究等效所需達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)較高，且研究目的也不僅限于全身暴露及安全性研究，還包括在排除胃腸道中活性成分吸收的前提下對肺部沉積量的比較。

Omar等指出，PK研究對受試制劑和參比制劑在藥物遞送方面的微小差異十分敏感，因此適合評估生物等效性。PK生物等效性參數(shù)的90%置信區(qū)間的可接受范圍(80.00%～125.00%)反映了適當(dāng)?shù)谋Ｊ胤秶?，以確保受試制劑和參比制劑的安全性和有效性相同

苯丙米松二丙酸酯/富馬酸福莫特羅加壓定量吸入劑、沙美特羅/丙酸氟替卡松定量吸入劑、布地奈德/福莫特羅干粉吸入劑、沙丁胺醇?xì)忪F劑等吸入制劑均進(jìn)行了體內(nèi)PK研究，通過對PK參數(shù)AUC及Cmax的統(tǒng)計(jì)分析，判斷受試制劑及參比制劑在PK方面的等效性以支持藥物的生物等效性評價(jià)。

2、人體PD-BE及臨床終點(diǎn)研究

在各生物等效性研究指南中都提到了使用PD及臨床終點(diǎn)研究的方法，該方法應(yīng)包括證明受試及參比制劑療效等效及系統(tǒng)安全性等效。例如，Kuna等在對苯丙米松二丙酸酯/富馬酸福莫特羅加壓定量吸入劑在30例患有哮喘的青少年體內(nèi)的PD研究中，不僅檢測兩組間的血漿鉀、葡萄糖、脈搏和肺功能等PD變量以判斷療效等效性，還測定受試者血漿中藥物有效成分的含量以計(jì)算PK參數(shù)，用于判斷藥物的系統(tǒng)暴露量，即安全性是否等效。

Singh等在對一種新的噻托溴銨干粉吸入劑PUR0200與參比制劑噻托溴銨HH的生物等效性研究中，不僅研究主要PD變量：FEV1的曲線下面積以判斷療效等效性，還研究計(jì)算PK參數(shù)，以判斷兩制劑的全身暴露量是否等效。

Bhattacharya等在證明一種新的含氫氟烷的壓力定量吸入劑對于治療慢性阻塞性肺疾病與傳統(tǒng)氯氟碳壓力定量吸入制劑相比是臨床非劣效的研究中，亦在評價(jià)主要PD變量(FEV1)變化的同時(shí)進(jìn)行藥物的全身暴露評價(jià)。表3是國際及國內(nèi)關(guān)于人體PD及臨床終點(diǎn)研究的指南對比。

目前市面上許多吸入制劑是由糖皮質(zhì)激素類藥物組成的，在對這些含有激素類藥物進(jìn)行生物等效性評價(jià)時(shí)，需要同時(shí)監(jiān)測激素對下丘腦-垂體-腎上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal，HPA)軸的影響，以證明受試制劑對HPA軸的影響不大于參比制劑。

除以上幾種PD指標(biāo)外，在特殊的情況下也可使用經(jīng)證明更加敏感有效的療效指標(biāo)。例如，有研究表明用乙酰甲膽堿進(jìn)行支氣管激發(fā)，F(xiàn)EV1作為藥效學(xué)指標(biāo)是測定吸入型支氣管擴(kuò)張劑BE最敏感的方法。但許多兒童不能進(jìn)行重復(fù)性的肺活量測定。

Mondal等旨在研究以脈沖振蕩技術(shù)所得數(shù)據(jù)為PD指標(biāo)時(shí)，乙酰甲膽堿激發(fā)是否能區(qū)分2種沙美特羅吸入劑。試驗(yàn)對象為10例4～11歲的輕度穩(wěn)定型哮喘患者，在吸入受試制劑或參考制劑后進(jìn)行乙酰甲膽堿激發(fā)，計(jì)算引起氣道總阻力增加40%時(shí)的乙酰甲膽堿激發(fā)濃度。結(jié)果顯示以脈沖振蕩技術(shù)所得數(shù)據(jù)作為PD指標(biāo)也是一種確定兒童用吸入劑生物等效性的有效方法。

1.體外研究

吸入制劑體外研究方法一般較嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，對制劑之間的差異也比較敏感，但藥物在體內(nèi)外經(jīng)歷的過程不完全相同，因此藥物體外研究的結(jié)果不能夠完全代表藥物的體內(nèi)過程。

Horhota等對包含噻托溴銨和沙美特羅的一種新型干粉吸入劑的體外測試研究發(fā)現(xiàn)，其級聯(lián)撞擊物質(zhì)量和空氣動(dòng)力學(xué)細(xì)顆粒質(zhì)量均與參比制劑相似：差異<15%，符合體外生物等效條件，體內(nèi)PD指標(biāo)也未發(fā)現(xiàn)顯著性差異。然而在體內(nèi)PK研究中由于受試制劑的尿排泄量較高，AUC及Cmax等指標(biāo)存在顯著性差異，PK研究不等效，表明該吸入制劑的體外結(jié)果并不能很好地預(yù)測臨床PK發(fā)現(xiàn)。

因此，建立體內(nèi)體外-藥物相關(guān)性(in vitro-in vivo correlation，IVIVC)的評價(jià)方法，對于體外測試更好地預(yù)測體內(nèi)結(jié)果是至關(guān)重要的。

EMA關(guān)于修訂口服吸入產(chǎn)品臨床要求指南的概念文件中也提到了IVIVC研究數(shù)據(jù)對于BE研究的重要性。Lahelma等正是憑借IVIVC建模的研究預(yù)測結(jié)果以及多項(xiàng)PK研究結(jié)果，使當(dāng)時(shí)新開發(fā)的一種包含布地奈德和福莫特羅富馬酸酯二水合物的干粉吸入劑在歐洲獲得批準(zhǔn)，用于替代信必可都保治療哮喘和慢性阻塞性肺疾病。

對于吸入制劑IVIVC評價(jià)方法的開發(fā)也吸引了許多研究者的興趣，例如，Weers等在建立氣霧劑性能與PK和PD之間IVIVC的研究表明，在測試條件下，真實(shí)喉道模型可在肺沉積及藥物系統(tǒng)暴露水平方面提供良好的IVIVC(與體內(nèi)平均測量值的差異為5%～15%)。

FDA仿制藥物辦公室(the Office of Generic Drugs，OGD)也在進(jìn)行將體外測試與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合以更好預(yù)測藥物體內(nèi)過程的技術(shù)開發(fā)：FDA在2016年對局部作用的口服吸入和鼻用藥物產(chǎn)品的監(jiān)管科學(xué)報(bào)告中表示OGD正在開發(fā)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamic，CFD)和基于生理的藥動(dòng)學(xué)(physiology-based pharmacokinetic，PBPK)模型，以預(yù)測吸入制劑在人體內(nèi)的過程，并評估其在仿制藥開發(fā)計(jì)劃中的適用性。

因此，繼續(xù)開發(fā)合理的IVIVC評價(jià)方法，對于更好地開展及規(guī)范吸入制劑BE評價(jià)，以及降低成本、提高時(shí)間效益具有深遠(yuǎn)的意義。

2.體內(nèi)PK研究

對于發(fā)揮全身作用的一般口服制劑，在給予受試制劑或參比制劑后二者的PK參數(shù)之間的差異在可接受范圍內(nèi)，通常即可認(rèn)定生物等效。但吸入制劑在進(jìn)入體內(nèi)后，首先分布到作用部位，再進(jìn)入體循環(huán)，同時(shí)還通過其他部位(如口、咽、胃腸道等)進(jìn)入體循環(huán)，藥動(dòng)學(xué)和局部遞藥等效性之間關(guān)系復(fù)雜。

在EMA指南中提到PK研究目的有2個(gè)，一是評估肺部沉積，二是研究全身暴露量以評價(jià)安全性。

當(dāng)PK研究用于評估肺部沉積時(shí)，應(yīng)排除從胃腸道吸收活性成分，在EMA口服吸入產(chǎn)品指南中，要求將與療效相關(guān)的肺部暴露與口服吸入產(chǎn)品施用后發(fā)生的總?cè)肀┞秴^(qū)分開來。

區(qū)分肺部接觸和非肺部接觸的方法包括熒光顯像法和口服木炭阻滯法。目前，熒光顯像法還沒有被接受作為確定生物等效性的方法，主要是因?yàn)閰⒖贾苿┑姆派錁?biāo)記十分復(fù)雜。而口服木炭阻滯法在評估口服吸入產(chǎn)品時(shí)將肺部暴露與非肺部暴露區(qū)分開有很大的優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，并且已被寫入EMA指南。

在使用各種方法排除活性成分被吸收時(shí)需保證并證明數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。除評估肺部沉積外，國際上對于PK研究都規(guī)定需評估全身暴露量以評價(jià)藥物安全性。對于全身暴露量評估涉及的研究劑量、受試者的選擇等，都應(yīng)特別注意。

FDA規(guī)定用于吸入劑PK研究的藥物劑量應(yīng)能通過靈敏的分析檢測方法得出PK研究曲線。對于分析檢測方法的確定及最終藥物劑量的確定都是PK研究中需要仔細(xì)考量的難點(diǎn)。FDA有關(guān)研究表明，健康受試者的PK數(shù)據(jù)通常比患者體內(nèi)的PK數(shù)據(jù)要穩(wěn)定，這可能與患者體內(nèi)和疾病相關(guān)的各種變化有關(guān)。因此FDA對于吸入劑PK研究的受試者要求健康成年受試者，以期得到關(guān)于受試制劑及參比制劑差異的更穩(wěn)定數(shù)據(jù)以判斷等效性。

3.體內(nèi)PD及臨床終點(diǎn)研究

PD指標(biāo)的選擇應(yīng)該是能夠最好地顯示藥物作用效果的單一指標(biāo)或復(fù)合指標(biāo)。在PD及臨床療效研究中，藥物劑量、PD指標(biāo)的選擇對確定指標(biāo)靈敏的測定方法以及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)均對試驗(yàn)有十分重大的影響。

因此，對于這些指標(biāo)及方法等的選擇也是生物等效性研究中的一大難點(diǎn)，需要通過對大量數(shù)據(jù)及報(bào)告或試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)的研究以最終確定有效指標(biāo)等。例如，在對哮喘控制的評估中，哮喘狀態(tài)以及結(jié)局指標(biāo)等的確定對于臨床療效研究至關(guān)重要，Devadason等分成多個(gè)研究小組通過閱讀研究近500篇文獻(xiàn)最終確定用于哮喘控制評估的復(fù)合指標(biāo)。

本文對美國、歐盟、加拿大和我國吸入劑生物等效性研究指南的異同進(jìn)行綜述。

生物等效性研究主要包括體外測試、體內(nèi)PK研究以及PD和臨床終點(diǎn)研究3個(gè)階段，但各階段的優(yōu)先度以及設(shè)計(jì)方法等各國的側(cè)重點(diǎn)有所不同。

吸入劑生物等效性研究設(shè)計(jì)的指南十分重要，Zeng等通過對FDA關(guān)于沙丁胺醇生物等效性評價(jià)的指南設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)研究劑量進(jìn)行合理的改變時(shí)，可以使樣本量和研究成本得到有效降低。因此我們需要了解更多地區(qū)的相關(guān)指南來豐富我們對吸入制劑生物等效性評價(jià)的認(rèn)識，以期能得到更高效的指南為國內(nèi)吸入制劑的發(fā)展助力。

考慮到吸入劑的特點(diǎn)，吸入劑體外、PK及PD研究有其特殊性，但大多數(shù)指標(biāo)生物等效性標(biāo)準(zhǔn)仍與一般藥物要求的主要PK參數(shù)的T/R幾何均值比90%置信區(qū)間為80.00%～125.00%基本相同。

在進(jìn)行吸入劑生物等效性研究時(shí)，既要考慮其特殊性以保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論的準(zhǔn)確，也要思考其與一般制劑的共性，更好地規(guī)范試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)。

目前各國對于吸入制劑生物等效性評價(jià)的研究仍在不斷改進(jìn)更新，越來越多的體內(nèi)或體外模型、IVIVC及PBPK技術(shù)等用于完善研究，以期能以更低的成本、更高的效率及準(zhǔn)確度完成生物等效性評價(jià)。完善我國發(fā)布的征求意見稿時(shí)，在參考目前各國發(fā)布的指南的同時(shí)也應(yīng)參考現(xiàn)階段經(jīng)過驗(yàn)證的各種新型輔助研究技術(shù)，以更好地促進(jìn)及規(guī)范我國吸入制劑的生物等效性研究。

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