抗糖尿病中药新药临床前有效性评价与思考（二）药效学常见问题分析及有效性评价思考

审评二部    黄芳华

    糖尿病是常见的内分泌系统疾病，近年来糖尿病的患病率显著上升，WHO报道2000年全球确诊的糖尿病患者大约1.5亿，预测2010年达到2.39亿，其中在发展中国家的增长速度要远大于其他国家。国内目前的糖尿病患者约有5000万，到2010年可能上升到1.2亿。由糖尿病并发症引起的死亡人数在发达国家已经列第3位（心脑血管和癌症之后），糖尿病已成为世界三大疾病之一，因此对该病的防治研究已经成为各国医药学界的重要课题。
    糖尿病主要分为1型糖尿病（胰岛素依赖型，Insulin-dependent diabetes ellitus即IDDM）和2型糖尿病（非胰岛素依赖型，Non-insulin-dependent diabetes mellitus即NIDDM）。1型糖尿病为胰岛素的绝对缺乏，常是由于胰岛β细胞破坏致胰岛素绝对不足所致，该型糖尿病必须依赖胰岛素治疗为主。2型糖尿病主要是胰岛素抵抗和胰岛素分泌相对不足所致。2型糖尿病占糖尿病的大多数，可占至90%以上，对2型糖尿病的药物治疗主要是利用药物控制血糖升高及防治并发症，目前临床上应用的降糖药物主要有磺脲类、双胍类、α糖苷酶抑制剂、噻唑烷二酮类、非磺脲类胰岛素促分泌剂等。
    正是在这种背景下，用于糖尿病的中药新药越来越受到关注。近年来，申请用于糖尿病及糖尿病并发症的中药新药逐渐增多，尤其是从中药中筛选具有降血糖作用的药物及有效成分的研究工作进展迅速，已经成为研究热点和开发方向。但是由于糖尿病的病因病机复杂，临床前药效学试验也有一定难度，导致目前糖尿病中药新药临床前评价存在较多问题。前已对糖尿病动物模型进行了综述和评价，本文主要从药效学试验存在的问题方面进行分析，在此基础上对中药新药临床前有效性评价进行相应思考。
一、抗糖尿病中药新药药效学常见问题分析
    中药在糖尿病的治疗中发挥着其独特的作用，因此该类新药研究也日渐增多。但是总结近些年来的抗糖尿病药新药的申报资料，药效学研究方面存在着较多问题，现对存在的主要问题进行分析：
1、临床定位不明确或脱离中医药临床特色，进而导致药效试验设计缺乏针对性
    目前申请的该类药物中，既包括主要目的为降糖的药物，也包括辅助治疗、改善糖尿病症状等，还有主要针对糖尿病并发症的药物，如糖尿病合并血管病变、糖尿病肾病等。但部分资料临床定位不明确，如仅说用于糖尿病，未明确用于何种类型、何期（如是否应用于2型糖尿病，用于轻型、中型或重型），未明确用于降糖还是用于改善某些症状、体征，未明确用于何种糖尿病并发症而仅范指。追溯其原因，有些是由于申报者对糖尿病本身不甚清楚，如糖尿病的发病机理、治疗现状、临床及临床前评价现状等；大多数对品种的效应特点没有深入研究，不知道该品种可能有哪些作用，也是导致临床定位不明确的重要原因。众所周知，一个新药的研究需要多学科的支持，如药学、药理、毒理、临床及统计学等学科的参与，总体协作完成。但目前存在一种较为常见的现象，课题负责人是非专业人员（如对药物研发缺乏系统认识、对疾病缺乏深入了解），研究过程中通过化学筛选寻找到一类认为可能有效的成分，或仅参考相关的文献报道而立题，而在整体研究过程中，未经过对疾病的系统调研，未与内分泌（糖尿病）方面的专家进行深入沟通，导致立题时可能就走偏方向，使得整个品种的研发误入歧途。有时，甚至为了节约前期开发成本，临床定位和临床研究方案都由药学人员或负责注册的人员确定或完成，这样就不可避免地产生由于学科差异产生的错误或偏差。
    正因为临床定位不清晰，导致药效学试验设计无针对性，临床前与临床脱节。如明确用于2型糖尿病者，药效学全采用的1型糖尿病模型而未考虑采用2型糖尿病模型，或未对2型糖尿病设计针对性的指标进行观察等，导致最终无法评价临床前的有效性。
    从糖尿病的病因病机及中药治疗的特点分析，从已上市的用于糖尿病的中药看，一般情况下中药的降糖作用强度通常不如化药，大多数降糖效果并不明显，但往往在糖尿病症状或中医证候的缓解或糖尿病并发症方面有其特色，因此临床上也多将中药作为辅助用药或配合化学药使用。当然，这并不是说中药完全不可开发为有降糖针对性的药物。作为研究者，应全面了解糖尿病该类疾病的基础知识、认识到中药的优势与不足，对自己所研发品种有一全面和客观的评价，从中药的特色出发进行有针对性的研究，在对背景资料及相关研究资料（如预试验）全面评价的基础上明确临床定位，在此基础上设计相应的药效学试验，对临床前有效性进行评价。
2、模型选择缺乏针对性，对模型的认识不全面
    从这些年来的申报临床的糖尿病中药品种分析，试验设计存在的最大问题是模型选择缺乏针对性，常选择四氧嘧啶或链脲霉素等化学试剂诱发的高血糖模型。如前所述，四氧嘧啶或链脲霉素模型的机制是四氧嘧啶或链脲霉素进入机体后，能选择性地破坏胰岛β细胞而出现高血糖，由于这种对胰岛细胞的破坏作用较为彻底，导致胰岛素分泌在较长时期内绝对缺乏，因此该类模型更接近于1型糖尿病，与2型糖尿病有较大差异。目前也有报道称小剂量的四氧嘧啶或链脲霉素可损伤部分β细胞而出现胰岛素抵抗，但这并未得到广泛公认。
    模型选择缺乏针对性的原因主要是研究单位仍习惯于沿用93年版中药新药研究指南，因此对于消渴证（糖尿病）的主要药效学研究选用四氧嘧啶或链脲霉素致高血糖模型就较为常见，而且该两模型造模成本较2型糖尿病模型明显为低。但是随着认识的深入，以上模型存在明显的缺陷，为评价2型糖尿病中药新药，宜选用2型糖尿病模型，如最接近于人生理病理的自发性胰岛素抵抗模型。虽然自发性模型由于价钱昂贵的原因未在国内广泛使用，但从科学角度出发，研究者在研究2型糖尿病治疗药物时应逐渐使用自发性糖尿病模型。尤其是对于有效成分和有效部位及无临床应用基础上的中药复方制剂，缺乏降糖作用的临床应用基础，为客观、全面地考察降糖效果，提高临床前与临床的相关性，更应采用接近于人2型糖尿病生理病理的糖尿病模型。
    但是，这并不是指在评价2型糖尿病药物时完全不可以用2型糖尿病模型以外的模型，对某些作用环节的药物研究时非2型糖尿病模型试验也有一定价值，如阻止糖吸收的药物可能在正常动物或1型糖尿病模型动物有效，也能反映出一定的有效性，但是这需在明确作用环节的基础上有针对性地进行选择，如1型糖尿病模型不适用于胰岛素增敏剂的有效性评价。
    此外，实验时还应对模型是否成功进行确定，根据血糖水平确定造模成功后再分组、给药，观察药物的作用。目前有些资料中即采用先分组再建立模型的方式，这可能导致在模型未成功或模型水平差异过大的基础上给药，无法客观地观察药物的作用。
3、观察指标无针对性和系统性，效应特点研究不深入
    观察指标无针对性、观察不全面是目前糖尿病中药药效学研究中的另一重大问题。有些申报资料中观察指标常仅为血糖值一项，没有观察糖化血红蛋白以及糖化血白蛋白，检测时间点较为单一，没有做到动态或多指标综合观察。由于人体一天中的血糖含量变化很大，业已证明目前常规的血糖含量检测结果，不能有效地监控和反映机体中长期血糖状况。随着现代医学对糖尿病研究的不断深入，测定血液中不同糖化蛋白含量，是目前国内外学者较为公认的一种中长期监控糖尿病的“黄金指标”，是了解糖尿病近期治疗结果好坏的一把“金钥匙”。 糖化蛋白一般指糖化血红蛋白和糖化血白蛋白（果糖胺），其含量与血糖浓度成正比，而且其含量不易受血糖暂时波动的影响。因此，在药效学评价中也建议增加与血糖相关的指标如糖化血红蛋白和糖化血白蛋白（果糖胺）两项指标。另外，因血糖受到很多因素的影响，增加血糖检测次数、控制好取血时间的一致性、采用合适的血糖测定方法有利于血糖的全面评价，如测定空腹血糖、餐后血糖，测药后多点血糖观察药后血糖变化情况并计算药后血糖AUC。
    应明确的是，若申报者明确作为降糖药物开发，应在临床前药效学试验体现出明显的降血糖作用。但是从目前的药效学试验大多未能显示出明显的降糖作用，与常规的降糖化学药比有较大差距，即便临床前有一定药效，临床试验结果也显示对高血糖的疗效较差，因此应客观对待中药降血糖的效果，作好获益/风险的评估。
    此外，除血糖相关指标外，针对2型糖尿病的表现，应设计针对性的指标进行考察。糖耐量降低、胰岛素抵抗是2型糖尿病最主要表现，应设计糖耐量、胰岛素抵抗相关指标的检测。还可检测胰岛素水平和胰岛组织病理学检查，以考察药物是否对胰岛分泌功能和组织学产生影响。摄食量、饮水量、体重等指标是反映糖尿病症状中较为直观的指标，也应注意观察。此外，研究者还可根据药物作用特点设计观察相应的指标，如血脂、胆固醇、糖原合成、糖异生、血糖钳试验等。
    效应特点研究不深入是药效学研究另一突出问题。降糖的化学药有很多种，他们从不同的作用机制出发起到降血糖作用，有不同的作用特点。磺酰脲类如格列本脲通过促进胰岛素分泌起降血糖作用，格列喹酮和格列美脲除促胰岛素分泌外可增加外周组织对胰岛素的敏感性；双胍类如二甲双胍则通过增强外周组织对胰岛素的敏感性、增加非胰岛素依赖组织对葡萄糖的利用、抑制糖异生、抑制肠吸收葡萄糖等降血糖；阿卡波糖则为α-糖苷酶抑制剂而降低餐后血糖；噻唑烷二酮类如罗格列酮则通过增加组织对胰岛素的敏感性、提高细胞对葡萄糖的利用而降低空腹和餐后血糖。对于中药降糖药的研究，通过效应特点的研究将有利于药效学试验的整体设计，对于今后的临床实际应用有着更重要的指导意义（如服药方法、合并用药的要求等）。而目前大部分中药研究结果未体现出明显的效应特点，或研究设计时本身无针对性。如有一有效部位新药在不同的新药筛选阶段分别采用链脲霉素糖尿病模型和α-糖苷酶抑制剂模型，这两种模型针对的是截然不同的机制，如此设计无法明白研究者的意图所在，而且其后的药效学研究也未继续沿着筛选试验的结果进行针对性的观察，如无α-糖苷酶抑制剂相关的指标，未采用此类制剂适用的给药方式等。
4、其他试验设计问题
    阳性对照药选择不合理。有些资料中采用中药（如金芪降糖片、消渴降糖颗粒）作为阳性对照药，因目前大部分中药作用环节或机理不清楚，或降糖作用不强或不肯定，而阳性对照药除作为已上市降糖药可比较受试物的降糖强度外，还承载着验证方法学可行性的重任，因此，若要考察降糖作用，建议采用降糖明确的药物如化学药。选择降糖化学药时应根据相应的动物模型和观察指标来确定合适的类型。如某些申报资料中：四氧嘧啶1型糖尿病动物模型选择格列本脲作为阳性药，结果格列本脲能降低四氧嘧啶模型动物模型血糖，但格列本脲的作用机制是促进胰岛素分泌，对无胰岛素分泌功能的模型理应无效；在四氧嘧啶模型动物上选择苯乙双胍作为阳性药结果出现使胰岛素水平增加，苯乙双胍不刺激β细胞分泌胰岛素，用药后胰岛素水平不应增加；等等。这样的试验结果，资料可信性差。
    给药方式不当。如前期初步研究表明可能作用于阻止糖类吸收的药物，在药效确证试验时研究药物时应是与食物或糖负荷同时给药或提前给药，而不能采用常规的给药方式。
    检测方法存在问题。血糖检测、胰岛素检测等指标检查采用合适、敏感的方法。从目前药效学试验的实际反馈看，因血糖值容易受到多方面因素（如进食时间、给药时间等）的影响且本身个体差异大，加上大部分中药本身作用强度所限，试验中难以做出统计学差异。在这种情况下，试验过程中方法的灵敏度、控制操作的影响因素至关重要，如应选择合适的采血点，尽可能加快各动物取血时间、采用交叉取血方式，采用敏感度高的试剂盒和合适的检测方法等。
5、对结果缺乏系统分析和评价
    结果分析和评价是新药研究中的关键步骤，在药效学试验中也是如此。结果分析和评价包括多层次的分析，首先对单个试验的试验方法可行性的分析，对阳性结果和作用强度的分析；再综合各药理试验对药物作用特点和作用强度进行分析；再结合毒理试验和临床拟定适应症对有效性、安全性的特点进行分析，以判断是否能支持临床研究，为临床研究了提供哪些信息。因此，在药效学资料中不能将结果简单罗列，作为试验者或申报者应对这些试验资料进行全面分析，对药物作用特点和重点作到心中有数。
    这里需特别强调的是应注意统计学意义和生物学意义的区别。这两个意义上的区别，在药效学试验中或是在毒理学试验中都极为重要，但也是常出问题之处。如一有效部位前期筛选试验，四氧嘧啶腹腔注射后模型组血糖较空白组升高并不明显（由空白组的8.54mmol/L升至10.6mmol/L），该升高虽然经统计学检验有统计学差异，但是升高幅度不大未达明显高血糖水平，说明模型不成功，进而导致该试验失去筛选试验的意义，使有效部位筛选依据不足。因此在药效学观察指标中应对变化的统计学意义和生物学意义进行科学合理的判断，实际上有统计学意义不并代表有生物学意义，尤其是血糖值变化的判断更应关注这一点。
    以上仅列举了抗糖尿病中药新药临床前有效性评价中存在的一些主要问题，不尽全面，其余问题不再一一列举。
二、抗糖尿病中药新药临床前有效性评价的思考
    通过对以上问题的分析，对抗糖尿病中药新药临床前评价提出以下思考，
    1、应遵循药物研发的客观规律，在对疾病充分认知的基础上，有针对性、目的性地开发抗糖尿病中药。糖尿病是一复杂的疾病，应扬长避短，充分认识到中药对于糖尿病的优势和不足，寻找到合适的定位，进行合理的设计和试验。
    2、应根据立题目的、药物作用特点、具体情况进行合理的试验设计。对于大部分中药而言，多数情况应定位于2型糖尿病，但治疗2型糖尿病有不同类型，因根据具体品种情况进行试验设计和评价。如刺激胰岛素分泌的药物，宜选择胰岛细胞功能正常或仍有残留的动物模型进行试验，不宜选用1型糖尿病模型，阳性药可选择磺酰脲类。胰岛素增敏剂，应选择具胰岛素抵抗的模型即2型糖尿病模型，如自发性动物模型，阳性药则可考虑选择改善胰岛素抵抗的药物如罗格列酮、比格列酮，可考虑进行糖代谢、胰岛素抵抗性、血脂等指标的影响试验；若拟针对抑制糖吸收类如α-糖苷酶抑制剂类，阳性药应选择相应药物如阿卡波糖等，可进行酶的影响、抑制糖吸收试验、对血糖或血红蛋白等指标的影响试验。总之，应根据可能的作用特点进行针对性的研究，寻找出作用特点，并对结果应综合评价，合理分析，权衡利弊，对药物是否进入临床研究和临床如何合理设计提供更多的参考信息。
    3、应积极跟踪学科研究进展，根据进展进行深入研究，应充分发挥研究的主动性。新药开发是一个研究过程，作为研究者或申报者不应期望能有一指导原则或技术要求能为药物研究定出一个标准、框架，在新药研发过程中应充分认知药物开发的客观规律，在研究过程中充分发挥研究的主动性、研究性。而且，学科在不断地发展，试验水平也在不断进步，新药研究应及时跟踪现代研究进展，及时摒弃旧的不合理的东西，以科学为导向，开发出安全、有效的药物。