試析中藥新藥藥效與非臨床毒性研究的相關(guān)性

游云　李建榮　黃芳華　韓玲

[摘要]該文根據(jù)中醫(yī)藥的臨床證候與西醫(yī)疾病的相互關(guān)系，對部分中藥新藥藥效與非臨床毒性研究的相關(guān)性進(jìn)行了分類。如果中藥藥效靶點(diǎn)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)一致，或者是以毒為能的中藥制劑，中藥復(fù)方的毒性表現(xiàn)往往可見到藥效的放大與延伸；中藥藥效靶點(diǎn)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)有交叉但又不完全一致，或者二者之間無交叉的情況下，中藥復(fù)方的毒性往往不能從藥理作用預(yù)測。隨著中藥活性部位提取分離技術(shù)的提高，中藥新輔料的應(yīng)用，某些中藥復(fù)方制劑毒性可能來自于與藥效無關(guān)的反應(yīng)。分析結(jié)果提示研究人員應(yīng)關(guān)注中藥毒理學(xué)試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及研究過程的質(zhì)控等問題，綜合多學(xué)科分析評價(jià)中藥的藥效及毒性特點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]中藥； 藥效； 毒性； 相關(guān)性

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[Abstract]Based on the different category of syndromes between traditional Chinese medicine（TCM） and Western medicine， the relationship between the efficacy and nonclinical toxicity of the TCM was analyzed If TCM preparations have the same pharmacological targets to treat disease with modern medicine or the Chinese herbal preparations treat the diseases with its toxicity， their toxicity often exhibits the amplification and extension of activity； on the other hand， if TCM preparations have overlapped pharmacological targets but not completely the same with modern medicine， or if they have totally different pharmacological targets， the toxicity of TCM could not be inferred by pharmacological activity With the great progress in extraction and separation technique for active parts of TCM as well as the application of some novel technique and excipients， some toxicity may be from the reactions unrelated with the pharmacological activity In conclusion， better design and quality control could be obtained by understanding the relationship between pharmacological and toxicological study for the investigation of new traditional medicine.

[Key words]traditional Chinese medicine； pharmacology； toxicology； relationship

中醫(yī)藥從神農(nóng)嘗百草開始，在幾千年的發(fā)展中積累了大量臨床經(jīng)驗(yàn)，并對自然資源的藥用價(jià)值進(jìn)行了獨(dú)特的歸納整理。隨著現(xiàn)代制藥研發(fā)技術(shù)的成熟與進(jìn)步，中藥新藥研發(fā)也獲得了巨大進(jìn)展。在新藥研發(fā)過程中，藥物效應(yīng)與藥物毒性息息相關(guān)，特別是有些藥物在其毒性研究中發(fā)現(xiàn)的副作用，可以作為藥物發(fā)現(xiàn)的新靶點(diǎn)；而某些藥物的藥理效應(yīng)，在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中可能因劑量增大或服用周期延長而出現(xiàn)藥理效應(yīng)放大成為毒性反應(yīng)。一般來講，化學(xué)藥毒性與藥理作用的相關(guān)性大致包括：①毒性是藥理作用的延伸或擴(kuò)大；②毒性是由與藥效無關(guān)的藥理作用所引起，如抗生素引起的血液、肝、腎毒性；③毒性無法通過已有的藥理作用進(jìn)行預(yù)測，如免疫毒性等。

中藥復(fù)方（單方）有長期傳統(tǒng)的臨床應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，積累了人用的有效性和安全性信息；現(xiàn)代研究表明中藥復(fù)方制劑藥理效應(yīng)緩和，起效較慢，量效關(guān)系形式多變；作用機(jī)制表現(xiàn)為多途徑、多靶點(diǎn)、多系統(tǒng)。由于中藥作用特點(diǎn)的多樣性，中藥起效成分/組分的不確定性，中藥復(fù)方藥效與毒性的關(guān)系較上述情況更為復(fù)雜。本文通過調(diào)研部分中藥藥效及毒性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，對中藥新藥臨床前藥效與毒性的相關(guān)性進(jìn)行了初步的歸納整理（圖1）。

1中藥制劑重復(fù)給藥毒性表現(xiàn)為藥效的放大與延伸

11中藥制劑的藥理作用靶點(diǎn)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)一致如果在現(xiàn)有的藥理學(xué)研究體系，中藥的藥效作用機(jī)制相對清晰，藥物作用靶點(diǎn)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)基本一致，那么在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中可以清楚地觀察到藥效的放大與延伸的毒性反應(yīng)。譬如延胡索在唐代《本草拾遺》中即記載其具有止痛效應(yīng)，羅通定是從延胡索中提取出來的主要成分延胡索乙素（左旋四氫巴馬?。?，是多巴胺受體拮抗劑，具有弱的鎮(zhèn)痛作用和強(qiáng)鎮(zhèn)靜作用；其重復(fù)給藥試驗(yàn)顯示劑量過大可致嗜睡與椎體外系癥狀的中樞抑制作用[1]。

某些降脂類中藥復(fù)方或者提取物，在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中也可以觀察到對正常動物血清膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）含量的影響。某些活血化瘀類中藥，可以在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中觀察到對凝血酶原時(shí)間（PT）以及部分凝血酶原時(shí)間（APTT）的延長效應(yīng)。

12“以毒為能”的中藥制劑中藥的毒性往往與“中藥偏性”、“以偏糾偏”的傳統(tǒng)理論密切相關(guān)，一些有毒中藥可以解決臨床上的難治性疾病，如用于治療腫瘤、自身免疫性疾病等，其藥效作用理論與基礎(chǔ)就是“以毒攻毒”。特別在一些清熱解毒類的中藥品種的重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中也可觀察到相應(yīng)的藥理學(xué)效應(yīng)的放大，例如復(fù)方黃黛片，臨床主要用于急性早幼粒細(xì)胞白血病，或伍用化療藥物治療其他類型的白血病及真性紅細(xì)胞增多癥，其重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)研究顯示出該品種降低犬血紅蛋白含量的作用。臨床上常用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的雷公藤系列藥物，屬于中藥清熱通痹類藥物，藥理作用主要表現(xiàn)為免疫抑制，而其重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)可見對骨髓系統(tǒng)的抑制作用，引起白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血小板數(shù)量的下降；臨床應(yīng)用需要控制給藥劑量及服用療程。附子具有回陽救逆，散寒止痛功效；現(xiàn)代藥理研究附子具有強(qiáng)心作用，毒性試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著藥物在動物體內(nèi)的蓄積，附子顯示出明顯的心臟毒性，直至動物死亡[2]。endprint

2中藥制劑重復(fù)給藥試驗(yàn)未見藥效的放大與延伸

傳統(tǒng)中醫(yī)臨床多以癥候?yàn)榀熜е笜?biāo)，與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對疾病病理生理規(guī)律的認(rèn)識難以直接對應(yīng)或銜接；中藥多成分、多靶點(diǎn)的復(fù)雜的作用機(jī)制，使得中藥量效關(guān)系很不規(guī)則，量效曲線可能出現(xiàn)倒U型特征[35]。 中藥對疾病模型動物及健康實(shí)驗(yàn)動物的毒性反應(yīng)可能存在明顯差異[6]。在這種情況下，中藥制劑在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)未見明顯毒性反應(yīng)，未觀察到藥效的放大與延伸。

21中西醫(yī)對疾病的治則或治療靶點(diǎn)有交叉但不完全一致來源于臨床經(jīng)驗(yàn)的，用于治療緩慢型心律失常的某中藥復(fù)方，在藥效學(xué)試驗(yàn)中觀察到對真家兔竇房結(jié)損傷模型的影響，但是在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)結(jié)果未顯示對正常大鼠心電圖的影響，采用遙測技術(shù)也未觀察到對清醒比格犬心電圖和血清電解質(zhì)的明顯影響。分析其處方組成，處方既含有人參、附子2味強(qiáng)心復(fù)脈的中藥，又含有多味的益氣活血中藥如黃芪、當(dāng)歸、山藥等，用于治療癥見胸悶憋氣，心悸氣短……倦怠乏力，面色晄白，脈來遲緩，脈結(jié)代，舌淡暗的患者，雖然該品種所辨治的部分癥狀與緩慢性心律失常病態(tài)竇房結(jié)綜合征的部分癥狀有重疊，但是二者又不完全一致；正是由于中醫(yī)、西醫(yī)對于疾病的分類差異，對患者以及癥狀的分層方法不同，導(dǎo)致了2種醫(yī)學(xué)對疾病治療理論的差異?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)往往通過對心臟電生理特征的認(rèn)識，采用包括鈉通道阻滯劑、β腎上腺素受體阻滯劑、鈣通道阻滯劑等藥物直接作用于心臟離子通道或受體而治療各種類型的心律失常 [7]。不論中醫(yī)還是西醫(yī)，均是采用對疾病的分層診治，從而各自獲得較優(yōu)的診療效果。

22中西醫(yī)對疾病的治則或治療靶點(diǎn)無交叉中藥是在我國傳統(tǒng)醫(yī)藥理論指導(dǎo)下使用的藥用物質(zhì)及其制劑。目前中藥新藥的組方及所申請的適應(yīng)癥既有來自于臨床經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，也有來自于循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的提示，尚不能完全被當(dāng)前的藥理學(xué)研究體系所涵蓋。譬如治療失眠的中藥復(fù)方或者單方，按照中醫(yī)理論可分為：養(yǎng)血寧心、補(bǔ)益心脾、補(bǔ)益心腎、補(bǔ)脾益腎、疏肝解郁和重鎮(zhèn)安神等六大類，這些復(fù)方涉及到中醫(yī)陰陽和臟腑辨證理論，與現(xiàn)代藥理學(xué)的鎮(zhèn)靜催眠機(jī)制截然不同，因而在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中，往往觀察不到對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制效應(yīng)以及放大的藥物鎮(zhèn)靜催眠效應(yīng)。譬如由單味藥茯苓組成的健脾安神膠囊，就是根據(jù)“胃不合則臥不安”的中醫(yī)基礎(chǔ)理論，通過健脾滲濕，發(fā)揮寧心安神的作用，治療失眠、健忘、心悸等；其重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)也觀察不到放大的藥物鎮(zhèn)靜催眠作用。

在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，中藥對某些多因素疾病，特別是自身免疫性疾病、皮膚科疾病具有療效優(yōu)勢，其在短期可緩解臨床自覺癥狀，長期服用后可延緩疾病發(fā)展進(jìn)程。其臨床前藥效學(xué)研究可通過疾病模型動物的組織病理學(xué)改變進(jìn)行評價(jià)；但正常動物的重復(fù)給藥長期毒性試驗(yàn)卻難以顯示出藥理效應(yīng)的放大。

3中藥制劑毒性可能來自于與藥效無關(guān)的反應(yīng)

31載藥量過大引起的消化道毒性反應(yīng)由于中藥復(fù)方藥效緩和，毒性反應(yīng)較弱[89]，在某些中藥復(fù)方的重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中，研究者為了觀察到中藥復(fù)方在實(shí)驗(yàn)動物體內(nèi)的毒性反應(yīng)，往往采用增加給藥體積的方法，甚至以實(shí)驗(yàn)動物最大允許給藥體積長期給藥，以增加載藥量。然而，長時(shí)間、大劑量、高濃度藥液給動物服用，超出了實(shí)驗(yàn)動物的適應(yīng)范圍，導(dǎo)致動物出現(xiàn)明顯的胃腸道毒性，譬如攝食量下降，進(jìn)而致體質(zhì)量下降，大小便異常，肝重代償性升高、肝臟系數(shù)升高，總蛋白含量升高等體征；這些變化符合長期給藥后出現(xiàn)的肝藥酶活性適應(yīng)性升高的表現(xiàn)。對于這種可能的非藥效相關(guān)的毒性，可以通過增加每日給藥次數(shù)，降低單次給藥容積等方式加以避免。當(dāng)然，如果實(shí)驗(yàn)動物的胃腸道反應(yīng)具有劑量依賴性，并伴隨病理學(xué)改變，則不能排除這種胃腸道毒性反應(yīng)與藥物相關(guān)。

32輔料引起的毒性近年來隨著新技術(shù)新材料的發(fā)展，新的藥用輔料也逐漸增多。但是如果藥用輔料選擇不當(dāng)，可能會降低中藥新藥的安全系數(shù)；如果中途更換輔料，則需重新開展毒理學(xué)等方面的研究。譬如某中藥注射劑采用羥丙基倍他環(huán)糊精作為輔料，在大鼠90 d和犬180 d的重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中，并未設(shè)置輔料對照組，各給藥組動物表現(xiàn)出明顯的腎臟毒性和肺臟毒性，包括肺組織的泡沫細(xì)胞團(tuán)、腎小管上皮空泡樣變性等病理學(xué)改變，以及某些肝、腎生化指標(biāo)不可逆的增高；由于無法排除輔料的毒性，毒理學(xué)試驗(yàn)結(jié)果未能確定安全范圍。即使該品種與已上市的注射劑相比，使用的羥丙基倍他環(huán)糊精量較低，但是由于臨床適應(yīng)癥不同，用藥療程不同，現(xiàn)有的人用經(jīng)驗(yàn)安全數(shù)據(jù)也已無法支持該制劑進(jìn)入臨床試驗(yàn)。

同樣的，另外一個中藥品種的重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)結(jié)果顯示，輔料對照組和各給藥劑量組均出現(xiàn)了明顯的臟器病理變化及肝腎生化指標(biāo)的升高，由于在試驗(yàn)過程中未設(shè)置正常對照組和原料藥組，導(dǎo)致無法判斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)與藥物的相關(guān)性，因而未能得到安全劑量范圍，現(xiàn)有的毒性試驗(yàn)結(jié)果也無法支持其進(jìn)入臨床試驗(yàn)。

33長期反復(fù)用藥后導(dǎo)致的肝腎等臟器毒性某些中藥復(fù)方（包括單味藥），在臨床前重復(fù)給藥毒性研究中也會觀察與藥效無關(guān)的肝腎毒性。肝腎對外源藥物所作出的反應(yīng)取決于暴露的強(qiáng)度和受損細(xì)胞的種類，當(dāng)損傷超過其代償功能時(shí)，將導(dǎo)致一系列的代謝障礙，表現(xiàn)出與藥效無關(guān)毒性反應(yīng)癥狀和體征。

例如某復(fù)方品種在大鼠6個月經(jīng)口重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)的結(jié)果顯示，給藥期間各給藥組動物體質(zhì)量增長緩慢；中、高劑量組肝臟系數(shù)、腎臟系數(shù)均升高。血液生化改變具有劑量相關(guān)性，3個劑量組總膽紅素（TBIL）升高；中、高劑量組谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）和堿性磷酸酶（ALP）及尿素氮（BUN）升高；各指標(biāo)的變化呈現(xiàn)明顯量毒關(guān)系；同時(shí)該復(fù)方品種的臨床劑量和出現(xiàn)毒性反應(yīng)的劑量接近，提示其安全范圍較??；上述試驗(yàn)結(jié)果無法支持該復(fù)方進(jìn)行臨床試驗(yàn)的安全性。某些單味藥或者復(fù)方在對有效成分或部位富集之后，重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)結(jié)果也會表現(xiàn)出與藥效不相關(guān)的肝腎及血液系統(tǒng)毒性反應(yīng)。

4關(guān)注中藥毒理學(xué)試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及研究過程的質(zhì)控問題

2007年國家食品藥品監(jiān)督管理局通知要求，“中藥、天然藥物注射劑、有效成分和有效部位新藥非臨床安全性試驗(yàn)必須在GLP認(rèn)證通過的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行”。截至目前，對于中藥復(fù)方制劑的非臨床安全性試驗(yàn)仍未強(qiáng)制要求在GLP實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行[10]。在審評資料中發(fā)現(xiàn)，有些中藥復(fù)方品種在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)過程未遵從GLP要求，未進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)控，實(shí)驗(yàn)動物在長期飼養(yǎng)過程會出現(xiàn)肺部感染、血液學(xué)異常、臟器功能異常等結(jié)果，信噪比降低，難以客觀分析藥物的非臨床安全性。endprint

隨著我國實(shí)驗(yàn)研究條件的改善以及研究理念的轉(zhuǎn)變，一些中藥復(fù)方品種的非臨床安全評價(jià)研究已經(jīng)在GLP試驗(yàn)室開展，并開始關(guān)注并設(shè)計(jì)了與藥效相關(guān)的毒性觀察指標(biāo)。譬如某種用于治療婦女月經(jīng)紊亂（卵巢功能異常）的可能對機(jī)體激素水平產(chǎn)生影響的中藥復(fù)方制劑，在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中對動物血清性激素水平以及生殖器官（子宮、卵巢）進(jìn)行了重點(diǎn)觀察，試驗(yàn)結(jié)果對于分析大鼠的一些自發(fā)病變，排除與藥物相關(guān)的毒性具有重要的參考意義。再比如某品種的適應(yīng)癥為復(fù)發(fā)性口腔潰瘍，通過口腔黏膜給藥，其藥效學(xué)試驗(yàn)和重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)均進(jìn)行了給藥部位的組織病理檢查，并與局部刺激性試驗(yàn)相互印證，為開展臨床試驗(yàn)提供更為全面的數(shù)據(jù)支持。

此外，根據(jù)國家食品藥品監(jiān)督管理總局2014年發(fā)布的《藥物重復(fù)給藥毒性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》，建議重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)分階段進(jìn)行，一方面可以支持不同期限的臨床試驗(yàn)；另一方面多種設(shè)計(jì)的重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)可以為注冊評價(jià)提供更多的參考和支持[11]。根據(jù)受試物的屬性、適應(yīng)證以及所處研發(fā)階段，在不同種屬實(shí)驗(yàn)動物分別開展為期1周、2周……至52周等不同期限的重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)，在降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，確定受試物安全劑量范圍，臨床聯(lián)合用藥及不良反應(yīng)監(jiān)測[12]等方面可以提供更多臨床前試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。對于上文所述因輔料引起的毒性，如果能通過分階段的毒理學(xué)試驗(yàn)早期發(fā)現(xiàn)，通過及時(shí)更換輔料或者設(shè)置相應(yīng)的對照組，從而降低研發(fā)失敗的風(fēng)險(xiǎn)及成本。

綜上，在中藥新藥研發(fā)過程中，重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)是非臨床安全性評價(jià)的主要內(nèi)容，應(yīng)該密切結(jié)合藥效學(xué)試驗(yàn)結(jié)果，以及藥物擬申請的臨床適應(yīng)癥，有針對性地設(shè)計(jì)重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)方案，對實(shí)驗(yàn)全程進(jìn)行質(zhì)量管理，有利于對中藥藥效作用特點(diǎn)以及安全特征進(jìn)行全面分析。

5結(jié)語與展望

通過結(jié)合藥效學(xué)對中藥新藥重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)的分析和總結(jié)，筆者認(rèn)為中藥藥理與毒性反應(yīng)的相互關(guān)系更為復(fù)雜多樣，一方面應(yīng)通過科學(xué)規(guī)范的藥理毒理研究全面、客觀的認(rèn)識中藥的作用特點(diǎn)及其毒性反應(yīng)；另一方面需要科研人員對中藥復(fù)方的量效關(guān)系、中醫(yī)辨證的分類及聚類進(jìn)行系統(tǒng)、深入的創(chuàng)新研究，融匯中西醫(yī)學(xué)理論研究的學(xué)術(shù)成果，運(yùn)用多學(xué)科的技術(shù)手段進(jìn)行探索與研究，對中藥的藥效及毒性特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析和評價(jià)。

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[責(zé)任編輯張寧寧]endprint