写意报告丨吸入制剂生物等效性体内研究设计和群体生物等效性的运用
5月18日，由中国药理学会和同协益联合举办的“吸入制剂一致性评价国内外专家研究会”在北京召开。会上，北京世纪坛医院陈刚医生作了题为《吸入制剂体内生物等效性研究设计及群体生物等效性应用》的报告。本文根据该报告内容整理而成，并由报告人审阅。
吸入制剂是指通过特定的装置将药物输送至呼吸道/肺部，发挥全身或局部作用的制剂，常见的吸入制剂有压力定量吸入器、干粉吸入器、雾化吸入器等。
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陈刚博士
01 吸入制剂生物等效性评价
开展生物等效性试验的目的是研究仿制药与参比制剂的治疗等效性，寻求临床药物替代性。对于系统性作用的制剂，药代动力学（PK）研究是目前普遍认可的评价生物等效性的方法。吸入制剂的生物等效性评价是一个体外药学与体内临床研究相结合的过程。体外研究需要充分考察吸入制剂的粒径、装置等指标，而体内研究则需要确定常规的PK方法是否能够充分评价生物等效性。
因此，很难通过经典的药代动力学研究来评价仿制药在有效部位的吸收等效性或治疗等效性（TE）。
02 吸入制剂体内生物等效性研究设计注意事项
适用于吸入制剂的生物等效性研究方法一般分为药代动力学研究、药效学（PD）研究、临床终点研究，以下从三个方面进行介绍。
EMA 通常以两种方式设计 PK 研究：
通过活性炭阻断可间接评估外周和中心肺内总药物浓度，预测肺沉积的差异。由于吸入制剂不仅要经鼻黏膜、胃黏膜等部位吸收才能到达作用部位，部分药物还要经胃肠道吸收，经肝脏首过作用进入血液循环，这会给作用部位生物等效性的判断带来误差。活性炭阻断可量化经肺部吸收的药物总量和经胃肠道吸收的药物量。
分别计算经气道组织和胃肠道吸收进入体循环的药物量来评估安全性的差异。对此，专家有两种观点：
但药效动力学相关性研究较为困难，药物经肺部吸收后，沉积在肺部的量、全身总暴露量及药效动力学相关性均难以测量和评估。
FDA 建议 PK 研究设计中结合体内和体外生物等效性研究。
FDA和EMA的PK研究评价标准与口服固体制剂基本相同，没有特别放宽标准。相同点是AUC平均T/R比值的90%CI应在80.0-125.0%之间。不同点是，对于治疗窗较窄的药物，EMA可能建议对90%CI进行更严格的限制；对于变异较大的药物，Cmax比值的90%CI可以扩大到75-133%。
药物的溶解度、药物在组织黏膜的转运能力、药物在组织中的停留时间等都是吸入制剂生物利用度研究中需要考虑的重要因素。此外，建立全身与局部药物浓度的相关性也是某项特定PK研究能否证明等效性的重要科学依据。在缺乏更优的模型能够有效区分局部用药与全身用药相关性的情况下，审评机构一般要求完成3个不同剂量的PK研究，以便以全身暴露量替代局部给药，这也是FDA和CDE审评此类制剂的基本思路。
根据图1建立脂溶性药物和水溶性药物的PK模型。
图1 脂溶性药物与水溶性药物PK模型建立决策树
临床 PD 试验通常设计有四个平行组：
但这种设计较为困难，因此FDA在20世纪90年代提出了采用集体证据加权法来综合评价该类制剂的全身吸收和效应/毒性器官生物等效性。
FDA 采用汇总证据权重法批准了四种基于 CFC 的沙丁胺醇定量吸入器和几种局部鼻腔喷雾混悬液的仿制药申请。
目前国内吸入制剂也参考此种审评方式，PD与临床终点研究处于并行地位，一般情况下PD与临床终点研究可双向选择，而单剂量PK研究试验基本都要求开展。
最近，FDA 建议进行临床终点研究，以确定吸入制剂的临床等效性。长效β-2 激动剂 (LABA)/ICS 吸入制剂生物等效性研究的终点取决于：
等效性标准设定如下：主要终点的 T/R 比的 90% CI 应在 80.00-125.00% 之间。此特定研究设计并非旨在证明剂量反应，而是作为支持仿制药和参比产品之间等效性的确认证据。
03 吸入制剂群体生物等效性统计学研究方法
在API粒径方面采用的较多的是统计学方法，统计方法有平均生物等效性（ABE）、群体生物等效性（PBE）和个体生物等效性（IBE）三种。平均生物等效性首先要求以两数据均方误差的一致性为前提，忽略均方误差的差异，考虑两组数据的平均值是否等效，不考虑边际分布的大小。群体生物等效性不仅要求均值相同，而且要求变异性相同，即两个群体的边际分布相同。群体生物等效性比平均生物等效性需要更大的统计数据，需要更多的数据来支持统计结果。个体生物等效性是个体之间的统计量，现在基本不用了，目前有指导原则推荐使用群体生物等效性方法进行体外统计。 FDA提出了混合缩放法作为体外群体生物等效性比较（，PBC）的标准，其计算方法及判定标准如图2所示。
图2 PBC的应用
美国药品评价与研究中心推行的体外群体生物等效性限度θp的确定方法与个体生物等效性计算方法类似，具体公式如下：
θp =［(对数尺度的 BE 极限) 2 + 集合项］/
即：θp =［(ln1.25)2+εp］/σT02
其中 (ln1.25)2 是生物利用度截止值；εp 是用于校正样本大小变化和功效的方差因子；σT02 是方差尺度。
FDA建议采用群体差异比（Ratio，PDR）来确定σT02。PDR可定义为：
PDR ={[E( TR) ]2 /[E( TR') 2]} 1/2 =[( μT-μＲ ) 2+σTT2+σＴＲ２ ) /2σＴＲ２]1/2 =[PBC/2+1]1/2
σT0和θp的确定取决于既定的标准，即采用成组生物等效性方法时，除了满足置信区间的生物等效性限度外，仿制药/参比制剂的几何均值的点估计值应落在80-125%之间。这里说的是数据经验的积累，还没有得到相关性的证明。如果两个数据整合得好，还需要考虑两个数据本身的差异大小。
统计学是数据分析工作，在进行统计之前，必须制定统计分析计划，在统计分析计划中，如果一组数据本身的离散程度很大，就会影响变异性。而方差需要在一个范围内，不能无限减小。因为会消耗很大的样本量，所以一般会用一个基础值来统计整个范围，如果大于这个值，就可以用标准方法把整个值展开。这是目前统计学的基本思想。
04 群体生物等效性在吸入制剂生物等效性评价中的应用
吸入性布地奈德混悬液的仿制药申请（ANDA 78-202）采用群体生物等效性研究方法，PBE分析结果如下：总体来看，该厂家的级联撞击器在质量平衡、撞击器内颗粒总数（ISM）、质量中位气动直径（MMAD）、几何标准差（GSD）等所有关键参数上均通过了PBE分析，但在特定阶段的沉积量比较上未通过PBE分析。
05 结论