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摘 要:中药新药研发中的中药创新研发是中药产业发展和科技进步的源泉,是关乎国计民生、解决临床重大疾病预防与治疗重大问题的关键途径。自1985年我国实行新药审评办法以来,中药新药研发通过多年的努力,取得了显著的进展。2020年3月30日,国家市场监督管理总局公布新的《药品注册管理办法》,同年10月,国家药品监督管理局发布了《中药注册分类及申报资料要求》,对中药新药研发提出了新的要求,也展示了新的发展机遇。基于中药新药的临床需求和市场环境以及新的中药注册要求,针对中药创新研发及成果转化过程中存在的关键瓶颈问题,提出新形势下中药新药研发的总体思路、研发策略和技术路径,以期为新形势下的中药新药研发提供参考。
中药新药研发是一项系统工程,涉及上游基础研究、应用基础研究和下游的应用研究,需要整合多学科的知识进行总体设计。同时,作为临床疾病预防和治疗的重要手段,中药新药研发需要遵循自身的规律和特点,体现临床优势和价值。因此,针对中药创新研发及成果转化过程中存在的关键瓶颈问题,开展理论、模式研究和关键技术攻关,构建中药创新研发的理论、科学模式与共性技术体系,对于满足临床用药需求、提高我国中药行业原始创新能力以及促进产业发展均具有重大战略意义。
1 总体思路
1.1 面向国家重大战略需求
1.1.1 重大常见疾病 常见重大疾病一直是国家新药创制支持和鼓励的重点方向,自“十一五”以来,国家“重大新药创制”“重点研发计划”等重大科技项目中,分别将心血管疾病、恶性肿瘤、代谢类疾病、呼吸系统疾病、免疫性疾病等重大疾病列为重点支持领域。中药新药研发应对这些领域给予更多的关注。
1.1.2 难治性疾病 难治性疾病对人类健康的威胁亦很大,开发有效的治疗药物,解决难治性疾病的治疗问题,符合国家重大战略需求,是中药新药研发的重要方向。
1.1.3 重大健康事件 重大健康事件的防控是举国体制疾病防控的重要内容。近年来,感染性疾病频发,已成为对人类健康的重大威胁,特别是今年以来,新冠疫情的全球爆发,形成全球联合抗疫新模式,并且,抗疫期间中医药发挥的重要作用,也为未来中药新药的开发和“双循环”格局下的市场路径提供了新的机遇。
1.2 坚持以临床需求为核心的原则[1]
1.2.1 满足临床需求 中药新药研究的目的是满足临床用药需求,基于该目的的新药研究必须以临床需求为导向。临床需求主要反映在以下几个方面:①疾病的发病率及流行病学特点;②针对现行干预手段和临床方案存在的问题;③患者的临床获益诉求;④体现与同类药物的比较优势。通过中药新药开发,解决以上问题,为临床提供有效的治疗药物。
1.2.2 体现临床价值 应用循证医学原则和方法肯定新药的核心价值是临床价值。药品是人类用于防病治病的主要工具,针对特定的疾病临床上采取不同的干预手段和治疗药物。从根本意义上讲,所有药物都是用于治疗疾病的,但不同药物会承担不同的角色,发挥不同的作用,联合用药也多见于临床方案。如中药在肿瘤的放化疗中的减毒增效、抗哮喘药物的糖皮质激素+β受体激动剂的协同增效,以及我国抗击新冠疫情中的中医药方案等。不论任何新药,必须满足和体现在现有疗法和药物中新药的特有的临床价值。
1.2.3 针对用药习惯和方式 不可否认,临床用药和临床方案存在固有认识和用药习惯,这些用药原则和方式体现在临床方案中,如肿瘤“三阶梯疗法”、放化疗与中药辅助用药、抗炎与β受体激动剂治疗咳喘等。事实上,针对特定的疾病,中药与化学药各具不同特点和优势,是发挥各自作用的不同角色。在一定程度上,基于临床经验,已形成固有的临床认知和用药习惯。因此,新药研发过程中应对现有的临床方案和用药习惯给予高度的重视。
1.2.4 凸显中药临床优势 与化学药相比,中医药在某些方面存在独特的优势,同样,在另一些方面,也存在弱势和不足。中药新药研发要始终突出中医药特色,辨证论治、扬长避短、凸显优势是中药新药研发的必须遵循的原则,首先要选择中医临床优势病种进行新药开发;第二,突出中医药的临床作用特点和比较优势;最后,基于中医理论对疾病的认识和药物干预原则(治则)进行临床定位、处方选择和科研设计。
1.2.5 注重临床证据 中药新药基于中医理论,源于临床经验。新药研发中临床证据至关重要。特别是复方中药,其主要来源于经典古方、现代临床经验方(包括医院制剂)和民间验方。复方新药选择应考虑以下因素:①中医药临床优势病种;②处方来源的人种药理学经验及背景、医疗实践活动的背景,针对人群体质特点,处方沿革与应用源流;③医家的医学流派、倾向、特长;④处方所用药味的本草源流,一脉相承、沿革与变迁特点;⑤现代人群体质特点及其发病、传化及转归规律;⑥组方、药味的药理作用特点;⑦配伍原理;⑧现代临床应用资料。
1.2.6 以临床导向的科研设计
(1)基于临床功效的表达方式制备工艺设计:提取纯化及制剂工艺是中药新药研发的重要内容,其工艺设计应基于临床功效的表达方式,即处方的功效表达路径。目前中药新药研发存在许多误区,往往更多关注于药味的化学成分而忽视了处方的整体性;只看到药味的药效物质基础而忽视了“性、味”及其物质基础在处方配伍及临床功效中的作用,因而背离了中医理论及方-证对应治则的初衷。因此,中药新药研发的工艺设计应基于中医理论对疾病的认识,以“病-证-方-药-工-剂”递进关联思维,从处方有效性获取的角度,进行科学合理地提取纯化及制剂工艺设计、工艺路线筛选和工艺参数优化,最后确定合理的提取纯化和制剂工艺。
(2)基于临床病-证结合建立药效学模型和评价指标:“辨证论治”是中医理论的精髓和中药临床运用的特点,“病-证”结合是中药新药研发的临床定位方式,而“功能+主治”是中药作用的一般表述方式。因此,中药新药药效学评价方法应反映以上3方面的特点。基于中医对疾病的认识,在动物模型的建立上,既要符合疾病的特点,又要反映中医证候特点;在评价指标上,既要有治疗疾病的客观指标,又要有反映药物功能的客观指标;同时,从中药配伍理论出发,尽量挖掘中药多组分复杂体系在不同靶点、通路和功效网络的协同作用,以反映组方的作用特点和比较优势,提供新药研发的充分实验依据。
(3)基于中药有效性表达特点的质量控制方法的建立[2-5]:中药质量控制方法的合理性主要取决于质控指标与其安全性、有效性的关联度。中药有效性的表达方式非常复杂,单一指标的质控方法显然差强人意。刘昌孝院士[2]针对中药生物属性、制造过程及配伍理论等自身医药体系的特点,整合多学科知识,提出“中药质量标志物”的核心质量概念,以此统领中药质量研究,进一步密切中药有效性-物质基础-质量控制指标成分的关联度。中药质量标志物的提出,有利于建立中药全程质量控制及质量溯源体系。质量研究与质量标准的制订是中药新药研发的重要内容,中药质量标志物的理论和方法与中药新药质量标准制定的原则与目标一致,以中药质量标志物概念统领,有利于科学有效的控制中药新药的安全性和有效性,提高质控水平,并有利于建立基于“一致性”的质量控制体系。
(4)基于中药临床干预方式和特点的临床试验方案设计:中药新药源于临床,最后还要回归临床,临床始终是中药新药研发的核心环节。同时,中药新药有别于化学药,从其自身特点出发,并以寻求比较优势为目的,中药新药的临床定位及其实验方案的设计就显得十分重要。循证中医药研究20年的发展,学习和借鉴已有的成功的中药新药临床研究设计理念和经验,肯定会有利于提高临床研究的质量和效率。因此,临床方案设计的入选病例标准、疗效判定标准和客观指标应尽量反映中医药的治疗特点。同时,基于新药的临床价值、作用特点以及临床应用方式,实现临床经验-非临床药效学研究-临床方案设计和临床研究的联动,通过“转化”和“逆转化”研究,发现新药的临床特点,聚焦临床定位。
1.3 以企业需求和市场为导向
中药新药在制药企业实现产业化生产,制药企业是新药选题立项、科研投入的主体,是新药研发价值驱动的原动力。新药研发要以企业需求和市场为导向,企业的规模、经营理念、产品结构、产品管线、市场品牌、商业渠道等都是决定新药选项的重要因素。研发机构应与企业形成研发理念的共识,同时,应落实上游研发成果向下游转化的顺利衔接,并做好上市后的继续提供持续的技术支持。此外,新药研发一定要考虑药物经济学因素,从资源、成本等方面,与现有疗法、同类药物进行“性价比”的分析,为患者、企业双方获益提供保证。
1.4 基于新药研发全过程和药品全生命周期进行科研设计
2 研发策略
2.1 中药创新药的研发对策
2.1.1 来源于天然植物、动物、矿物提取物的中药创新药 按照新的中药新药注册分类,该类新药属于中药新药1.2类,与以往注册分类比较,应属于原新药注册分类1类和5类,即通常所指有效成分和有效部位新药范畴。该类新药的研发,需要集中突出“创新性”的特点。
(1)课题来源:无论是源于中药、民族药还是民间药的天然产物,传统用药经验都是重要的线索和依据;其次,由于天然产物的生物合成具有特定的规律,植物种群及其亲缘关系、次生代谢产物的地理、生态依赖性等都是新药发现和选题的重要线索;当然,医学体系特长、流行病学和优势病种也是新药选题是需要关注的因素。最后,由于该类创新药没有中药配伍的优势,所以必须直面化药,体现比较优势和临床价值。该类新药研发周期长、投入大、创新程度要求高,企业应根据自身的发展要求合理定位。
(2)新药筛选:靶点与表型结合的筛选方法应该是该类新药的筛选方法。根据适应症的需要、纯度及不同的研发阶段,可以选择性的有所侧重。
(3)成药性评价:成药性评价是创新药研发的关键环节,一个好的候选药物必须满足成药性要求才有可能开发成一个中药新药。长期以来,由于对成药性评价重视不够,上游的基础研究不能向下游应用开发有效转化,致使大量新药研发阶段性成果夭折,因此,需要加强成药性研究,面向临床价值与产业化实施进行成药性评价。
(4)有效性与安全性:有效性方面成药性评价应针对临床价值和与现有药物进行比较,通常需采取与疾病相关的整体动物模型,以“金指标”推断出其临床优势和作用特点。
(5)制备工艺的可实现性:制备工艺应针对工业过程,实现小试-中试-大生产全过程的物质传递的一致性和工艺参数放行。同时应考虑资源、成本、环保等因素,保证项目能够产业化实施。
(6)药剂学实现的可行性:根据药物的体内过程和拟定的药物传输途径,进行物理药剂学和生物药剂学研究,解决相关技术问题,落实制剂学的可实现性。
2.1.2 复方中药新药 复方是中药临床应用的主要形式,最能体现中药的配伍理论和协同作用优势。因此,复方中药新药是中药创新药的主要内容。复方新药的研发应集中体现中医理论特点,凸显中药配伍优势。
在选题方面,应选择中医药临床优势病种,针对临床治疗需求、现有疗法和现有药物,提出临床治疗问题,聚焦治疗领域和选题方向。
复方中药新药的处方来源一般包括古方、临床经验方(包括院内制剂)、民间方。应体现以下优势和要求:①医家经验和临床特长;②临床证据;③成药性的可行性(如药味多少、处方剂量、原料合规、工艺实现可行性、产业化)等。
2.2 改良型新药
改良型新药是指改变上市后中药的给药途径、剂型,且具有临床优势和特点,或增加功能主治的制剂。改良型新药应具有“必要”与“合理”性依据。
现有很多药物多存在或多或少的问题,需要从改变剂型、给药途径、改变制备工艺和增加新的适应症等方面进行改良,以提高疗效、降低毒性,提高临床价值。
2.3 经典名方新药
经典名方新药是中药新药注册分类的3.1类,按照新药注册要求,“一致性”是最重要的要求。即经典名方新药与古方用法物质基准的“一致”,实质上是经典名方制剂与古代经典名方汤剂有效性的一致。经典名方制剂的开发应把握以下几个关键环节。
(1)古方关键信息的考证[10-12]:传统医药经验是经典名方新药研发的依据与基石。是建立在经典名方的处方药味、炮制方法、用量、煎煮方法以及服用剂量的基础之上。古方关键信息的考证尤其要重视古方当时历史年代的药材基原品种、用药习惯、炮制方法以及度量衡的变化,并且反映医家从事医疗活动的地域特征以及疾病人群的体质特点。同时,也要用发展的视角厘清古方沿革应用的演变过程。明确新药研发的核心依据。
(2)关键质量属性的提炼:经典名方新药不同于创新型新药和改良型新药,其不强调“优效”,而是要求“一致”,即经典名方“新药制剂”与古代经典名方“汤剂”安全性、有效性的一致。而“关键质量属性”最能反映安全性与有效性的本质内涵,又是新药研发过程中“一致性”评价最有效的抓手。重视关键质量属性的提炼是保证“一致性”的关键。关键质量属性的提炼应基于中医理论,从疾病的病因病机出发,根据医家的谴药组方法理,分析组方各药味的功能作用,在此基础上,关联与功能作用相关的药理作用及其可能的物质基础,逐步聚焦到能反映关键质量属性的化学物质。
(3)基于一致性和制造全过程优质产品的生产[13-15]:传统制法获得“汤剂”与现代工业大生产制备的颗粒剂存在天然的鸿沟,需要在工艺路线、工艺参数以及设备条件等方面,通过科学细致的研究,才能架起之间的桥梁,满足经典名方新药“一致性”要求。同时,经典名方新药要求生产出优质产品,因此需要建立全过程的优质产品生产制造和质量控制体系。
3 技术路径
3.1 基于传统药物经验和系统与进化植物学理论的中药新药先导化合物发现技术
中药和天然药物主要来源于植物的次生代谢产物,按照系统与进化植物学理论,植物药形成不但与其个体发育过程密切相关,其化学成分的类型还可追溯到与其系统发育过程,如种系发生、起源与演化、分布与散播途径、共祖近度、进化速率、地质历程、生态历程等。并且存在以下规律:①单元发生的类群具有共同的祖先(祖种),大多数属是一个自然的类群。②属内各成员之间的差异无不打上地质历程和生态历程的烙印。③与祖种亲缘关系近的类群含有该属的原始化学成分,分布于属的起源中心或原始种保存地;与祖种亲缘关系较远的类群含有该属的新生(进化)化学成分,分布于属的进化中心或多样性中心或分布区边缘。④近缘类群随地理梯度和生态梯度具有各式各样的替代现象。
3.2 基于“全息指纹技术”的中药新药提取纯化技术
3.3 基于临床需求和药物体内过程的制剂技术
3.4 基于中药质量标志物(Q-Marker)的质量评价技术[16-20]
3.5 有效性与安全性评价技术
3.6 产业化工程化技术
中药新药产业化是实现科研成果转化的最终标志,在临床和产业化的研究阶段,当剂型基本确定后,为了适应大生产的要求,还需要一个工程化的研究,是实验室小试走向规模化的关键步骤。
通过新药品种的工程化转化关键技术研究,特别是针对参数传递、质量一致性以及制造过程的在线监测、过程控制等产业化的核心内容进行技术攻关,形成了小试-中试-大生产的工程化技术模式,建立了系统、完整的从新药研发到产业化实施的技术体系。
4 展望——迎接中药创新发展的新时代
5 结语
同时,中药新药研发是一项系统工程,需要多学科的知识整合和多学科的合作,涉及新药发现-成药性评价-临床前研究-临床研究直至产业化生产的多个环节,涵盖中药生产的全产业链。需要整体设计、序贯研究,才能达到成功研发新药并产业化生产。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
参考文献(略) 来 源:张铁军,刘昌孝.新形势下中药新药研发的思路与策略 [J]. 中草药, 2021, 52(1):1-8.