FDA、EMA、PMDA、HC等對豁免大鼠2年致癌性試驗的一項研究

ICH S1B《藥物致癌性試驗》指導原則的主要目的是提供一種科學合理的方法來評估藥物的潛在致癌性。傳統上，歐盟、日本、美國、中國等監管機構要求藥物致癌性評估通常需要在兩種嚙齒類動物進行致癌性試驗，其中包括可能需要進行的2年大鼠致癌性研究。

2022年，ICH S1B指南增加了附錄（ICH S1B(R1)），引入了“證據權重（Weight of Evidence, WoE）”方法。這種方法通過評估WoE因素來判斷2年大鼠致癌性研究是否對人類致癌風險評估有價值。這一方案的提出，部分基于2013-2020年期間進行的前瞻性評估研究（PES）的結果。

更新指南的主要依據是回顧性分析了來自13家PhRMA公司的182種化合物數據集（盲法），以及76種國際癌癥研究機構（IARC）1類和2A類化合物的數據集。研究發現，在對2年大鼠致癌性研究結果分析后，如果以下三種情況均不存在：1）慢性毒性研究中大鼠腫瘤形成的組織病理學風險；2）激素干擾或內分泌藥理學的證據（某些藥物可能通過影響激素水平或激素受體的活性，進而影響細胞增殖和分化，從而增加致癌風險）；3）遺傳毒理學陽性結果，則82%的研究結果預測為致癌陰性。而剩余18%的化合物中，大鼠的致癌陽性結果被認為與人類的相關性存疑。因此，滿足這些標準的化合物被認為不太可能是大鼠致癌物。基于這些標準，已經可以對人體致癌風險進行充分評估，而無需依賴2年大鼠研究的結果。

此外，對255種化合物的數據集（非盲法）進行回顧性分析顯示，藥物的藥理活性與6個月治療后大鼠的組織病理學發現以及隨后的2年大鼠研究致癌性結果之間存在關聯。說明，更全面的藥物靶點藥理學的理解有助于提高對2年大鼠致癌性結果的預測準確性。另一項對289種人用藥數據分析表明，基于藥理學和組織病理學預測大鼠非致癌物的成功率為92%，而預測大鼠致癌物的成功率為98%。

這些回顧性分析支持了ICH S1B(R1)專家工作組（EWG）在2013年“Proposed change to rodent carcinogenicity testing of pharmaceuticals- Regulatory Notice Document”文件中提出的假設，藥物的靶點相關藥理學和信號通路的知識，結合毒理學數據，足以表征其致癌潛力，因此也足以判斷是否開展2年大鼠致癌性研究對評估人類致癌風險增加額外價值。然而，此前尚未開展前瞻性研究來驗證WoE方法的預測2年大鼠研究的結果與人類致癌風險的能力。此外，也沒有信息表明藥品監管機構（DRAs）和行業是否能夠基于WoE評估的結論達成一致。

因此，FDA（美國）、PMDA（日本）、EMA（歐洲）、HC（加拿大）、SMC（瑞士）組織開展了一項前瞻性評估研究，在沒有獲得2年大鼠致癌性研究結果的前提下，確定這種WoE方法的監管可行性（Bourcier et al.2024）。這項研究的主要目標包括：1）確定WoE方法是否足夠穩健，能夠預測2年大鼠致癌性研究的結果和價值；2）定義哪些因素有助于WoE評估，從而得出2年大鼠研究是否對人類致癌風險評估有價值的結論；3）評估DRAs之間以及DRAs與制藥企業之間在預測方面的一致性。研究對45份致癌性評估文件（CAD，WoE評估報告）和22份完整大鼠2年致癌試驗報告進行了分析，涵蓋18種不同靶點，11種不同治療領域或適應癥。

下表羅列了藥物致癌風險分級，后續根據具體分級展開討論。

首先看下根據45份CAD文件進行致癌性風險分類，制藥企業和DRAs對于1級致癌物的分類是一致的，對于2、3a和3b分級不完全一致。這點也容易理解，2類需要開展致癌試驗，制藥企業和監管機構所持的立場不同，前者傾向于合理減少，后者則更傾向于合理控制風險，故前少后多。

不僅藥企和監管機構之間有分歧，FDA、EMA、PMDA、HC、SMC不同監管機構之間的理解也有差異。如下表所示，1、2、3a、3b分級中，監管機構達成一致的比例分別為1/3、15/18、7/12、5/12。提示，基于WoE路徑進行藥物致癌風險分級，有一定的主觀因素在里面，制藥企業、不同監管機構之間的意見和結論并不總是一致的。

WoE畢竟是從靶點生物學、次要藥效學、慢性毒性試驗病理學、遺傳毒性等角度進行理論分析，那么這種理論分析得出的結果與實際開展的試驗結果一致性如何呢？如下表所示，陽性、陰性和結果不確定的數量分別是13、24和8例。以2級為例，監管機構按照CAD分級是18例，實際大鼠2年致癌試驗結果顯示，陽性6例、陰性9例、結果不確定占3例，所以這類化合物確實有很高的致癌風險，開展大鼠致癌性研究是有必要的。陰性率最高的是3b這個級別。

3b類

當預測的致癌風險對大鼠和人類均較低或不存在時，基于WoE評估的結果，將這類情況的化合物歸類為3b類。在這種情況下，進行2年大鼠致癌性研究被認為不會增加額外價值。藥企將17/45個案例歸類為3b類，其中12個案例得到了監管機構的完全或部分同意。在這12個3b類案例中，11個案例的大鼠2年致癌試驗結果為陰性，1個案例報告為陽性。不過，DRAs將兩個藥企指定為陰性的案例評估為不確定。特別講一下3b中這個陽性案例，為什么會出現這個漏網之魚呢？該案例中，藥企和DRAs均認為腫瘤結果為陽性且與供試品相關，表現為子宮癌。對6個月的毒理學研究結果進行回顧性分析發現，在與2年致癌試驗出現子宮腫瘤相近的劑量下，6個月毒理結果也顯示子宮重量顯著增加，且有異常內容物。不過，在進行CAD評估時，藥企和DRAs均未將6個月研究中的子宮異常發現作為子宮腫瘤發生的風險因素，故歸類為3b。這也提示我們，6個月慢性毒性研究中觀察到的生殖器官重量增加（無論是否伴有組織學相關性）可能是長期給藥后腫瘤發生的風險因素。總體看，被藥企和DRAs同時歸為3b類的化合物，致癌風險確實很低。

3a類

經WoE分析，認為化合物高度可能在大鼠中致癌，但通過已知且被廣泛認可的機制證明在人體中不致癌，歸為3a類。藥企將14個案例劃為3a這一檔，DRAs則對其中12個案例完全或部分同意。在DRAs認定為3a類別的12個案例中，4個案例在2年大鼠致癌試驗中顯示為陽性，5例陰性，3例不確定。當然，這3例藥企給出的結論是陰性，DRAs則認定為不確定。然而，所有陽性研究中觀察到的腫瘤類型均不認為對人體具有致癌風險，原因在于這些腫瘤的發生機制被認為與人類無關，或者腫瘤是在高暴露量情況下出現的，故認為與人體不具相關性。

2類

當WoE評估表明人體致癌風險不確定時，這類化合物歸為致癌2類。對于這種情況，2年大鼠致癌研究是有價值的。藥企將11個案例歸為2類，其中8例得到了DRAs一致同意。2類化合物的致癌不確定性主要來自其藥理機制或化合物特異性毒理學發現，以及缺乏同類產品在大鼠致癌性研究中的信息。例如，有的化合物僅提交了3個月大鼠重復給藥毒性試驗，未提交6個月更長給藥周期的數據。8例藥企和DRAs意見一致的案例，實際的2年大鼠致癌試驗結果是3例陽性，4例陰性，1例不確定。

另外，還有7例被藥企建議歸為3a或3b的案例，被DRAs歸為2類。雙方爭議包括6個月大鼠毒理研究中獲得的組織病理學檢查與潛在人體致癌風險的相關性信息是否充分？對藥物靶點的認識是否充分？舉個例子，一款治療炎癥的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶抑制劑，藥企認為應該作為3b類，原因包括：1）本品屬于免疫調節劑；2）相同作用機制的同類化合物，致癌結果陰性；3）6個月大鼠和9個月猴重復給藥毒理研究病理結果未見異常；4）遺傳毒性試驗結果陰性；5）雌性大鼠生殖組織的退行性變化被認為與人體無關。DRAs則不認同，觀點如下：1）本品的免疫調節特點表征不充分，無法提示人體致癌風險；2）同類化合物觀察到的毒性表現比較多樣，無法外推到本品；3）需要進一步的免疫毒性研究數據支持；4）雌性大鼠生殖組織的病理學檢查不充分。故，DRAs建議該化合物歸為2類。

這7例被DRAs歸為2類的化合物中，大鼠2年致癌性研究結果顯示4例陰性，3例陽性或結果不確定。

1類

當WoE評估認為人體致癌風險非常高時，會指定為分類1。這種情況下，待測化合物的致癌風險比較確定，故2年大鼠、小鼠或轉基因小鼠致癌性研究不會提供額外價值。藥企提供的經WoE分析視為1類的化合物共3例，其中1例，所有DRAs均同意歸為1類。另外2例，DRAs之間未達成一致，部分DRAs認為證據權重信息不足，仍然需要開展2年大鼠致癌試驗。實際情況是，這1例多方達成一致的大鼠2年致癌結果陽性。另外2例DRAs有爭議的案例，1例陽性，1例陰性。

最后

大部分3b分類化合物，WoE理論分析結果與大鼠2年致癌試驗結果一致，致癌風險低。3a類化合物，按照WoE分析應為大鼠陽性，但人體不相關，實際大鼠致癌結果是有些陽性，有些陰性，陽性的與人體確實不相關。1類的則視為有比較高的致癌風險，實際結果是2例陽性，1例陰性。所以，對于1類、3a類和3b類，理論上不需要開展2年大鼠致癌結果，實際的試驗驗證要么與預期的陰性結果一致，要么與預期的陽性結果一致，要么預期陽性實測陰性，不開展大鼠2年致癌試驗，能夠大致覆蓋風險。但2類的則不同，這類化合物需要開展大鼠2年致癌，實際結果是超過半數是陰性，即開展了本可避免的大鼠2年致癌試驗。關于2類化合物歸屬這點，DRAs明顯比藥企更為保守，也可以理解，畢竟雙方角度不同，前者更重視風險，后者還要平衡成本。最后，WoE是一項多角度多因素的綜合評估，有些證據比較清晰、充分，多方容易達成一致，有些證據則不夠清楚，主觀因素摻雜其中，就會產生分歧。這些分歧不僅存在于藥企和監管之間，不同國家監管機構之間的認識也并非完全一致。