药物研发中临床前毒理学研究的主要内容是什么？

临床前毒理学研究的主要内容是药物的安全性评价 ，药物是否安全和有效是药物研发成功与否的决定因素，在药物研发的整个流程来说，毒性（安全性）是终止药物研发的重要原因之一。其目的是通过研究在动物模型上药物暴露量与毒性反应的关系，解释可能的毒性靶器官和毒性反应，预测人体安全性，为后期（人体）临床试验用药提供可靠的毒代动力学依据。研究的主要具体内容有①急性毒性试验；②长期毒性试验；③遗传毒性试验；④生殖毒性试验；⑤致癌毒性试验。

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1) 急性毒性试验（又称单次给药毒性试验）

I.定义 ：指药物在单次或者24H内多次给予后一定时间内动物所产生的毒性反应研究，其 试验核心在于观察动物给药后出现的毒性反应 。

II.意义 ：①对初步阐明药物的毒性作用和了解其毒性靶器官具有重要作用。

②对长期毒性试验的剂量设计具有直接参照作用。

③对后期人体临床试验的起始剂量的选择有参考意义。

III.动物要求 ：至少采用啮齿类和非啮齿类的两种哺乳动物，通常采用两种性别的健康成年动物，雌雄各半。

IV.试验方法 ：应根据受试药物的特点，经过预实验选择合适的剂量， 原则上给药量应包括从未见毒性反应的剂量到出现严重毒性反应的剂量或达到最大给药量 ，常用的试验方法有近似致死量法，最大给药量法；最大耐受量法；固定剂量法；半数致死量法；累计剂量法（金字塔法）等。

V.试验内容 ：

①给药后按试验设计采血或组织进行分析，研究暴露量与时间之间关系。

②试验动物一般连续观察至少14d,观察毒性反应的症状以及出现，恢复以及死亡时间，常见的观察指征包括⑴临床症状（动物外观；行为；饮食；对刺激的反应；分泌物；排泄物）⑵死亡情况（时间和濒死反应）⑶体重变化（给药前和给药后观察期）

③动物安乐死后进行大体解剖并进行组织病理学检查，判断毒性靶器官。

2) 长期毒性试验（又称重复给药毒性试验）

I.定义 ：指观察动物重复给药后所产生的毒性反应， 是非临床安全评价中综合性最强，获得信息最多和对临床指导意义最大的一项毒理试验 。(由于试验周期长，耗资大，为减少盲目性，通常在经药理试验和急毒试验或预实验后，在确认试验药物有进一步研究价值时才进行)

II.意义 ：

①预测药可能引起的临床不良反应，为临床不良反应监测和防治解救提供参考。

②判断药物重复给药的毒性靶器官和靶组织。

③确定未观察到临床不良反应的剂量水平（NOAEL）, 将结果外推至人体，计算首次人体临床试验（FIH）的起始剂量，为后续临床试验提供安全剂量范围 。

III.动物要求 ：通常采用啮齿类和非啮齿类的两种哺乳动物，通常用大鼠和比格犬或猴，一般选择正常，健康和性成熟动物，必要时选用疾病动物模型进行试验，

IV.试验设计 ：

①给药期至少设低中高三个剂量组，以及一个溶媒或辅料对照组，高剂量原则上使动物产生明显毒性反应，低剂量原则上相当于或高于动物药效剂量或临床使用量的等效剂量。中剂量结合毒性作用机制和特点介于两者之间。

②设置恢复期，恢复期长短依据药代动力学特点和靶器官毒性反应和恢复情况确定，一般不少于4周，在给药介绍后对部分动物继续开展恢复期观察，以了解毒性反应的可逆性和可能出现的迟发毒性。

③ 给药途径一般应与临床拟用途径保持一致 。

④ 长毒试验时间一般根据临床给药疗程决定 ，例如 临床给药疗程为2周时，需要进行1个月的动物长毒试验以支持药物上市申请 ，若 给药疗程为2周至1个月时，则需要进行3个月的动物长毒试验 。

V.试验内容 ：

①给药后按试验设计采血或组织进行分析，研究暴露量与时间之间关系。

②观察毒性反应的症状，常见的观察指征包括⑴临床症状（动物外观；行为；饮食；对刺激的反应；分泌物；排泄物）及体重变化（给药前和给药后观察期），详细记录各项指标尽早发现毒性反应并反映出指标参数变化与试验期限的关系。

③给药结束后，对主试验组动物进行系统的的大体解剖，称重主要脏器并进行组织病理学检查出具完整的病理学检查报告。

3) 生殖毒性试验

I.定义 ：指研究药物对哺乳动物生殖功能和发育过程的影响，包括 I段：一般生殖毒性试验，II段：致畸敏感期试验和III段：围产期毒性试验 。

I段：一般生殖毒性试验：是研究从交配前受孕再到着床，药物对生育力与早期胚胎发育的毒性试验评价药物对动物生殖的毒性和干扰作用。

II段：致畸敏感期试验：指妊娠动物从胚胎着床到胚胎主要器官形成和到妊娠终止，评价药物对妊娠动物，胚胎和胎仔发育的影响。

III段：围产期毒性试验：指胎仔出生到离乳再到性成熟，评价妊娠动物较非妊娠增强的毒性，出生前后子代的死亡，发育和功能缺陷的情况。

II.目的 ：预测药物可能产生的对生殖细胞和受孕，妊娠，分娩和哺乳等亲代生殖功能的不良影响，以及对子代胚胎-胎儿发育，出生后发育的不良影响。

III.动物要求 ：通常采用与其他毒理试验相同的种属，利于与其他结果进行比对，一般至少采用一种动物，啮齿类常用大鼠，非啮齿类常用于家兔，选用动物需是年轻，性成熟，雌性动物需未经产。（对试验动物的要求是与人类接近，体型小，繁殖快，价廉，妊娠期短，产仔数多）

IV.试验设计 ：

①试验一般设三个剂量组和一个溶剂对照组。

②给药原则与临床拟用一致。

③通常孕鼠不少于20只。

④高剂量应出现一些轻微的母体毒性反应或最大耐受量，低剂量应为未观察到临床不良反应的剂量水平（NOAEL）。

⑤给药期：

对于I段雄鼠在交配前4-10周至交配结束，雌鼠在给药前两周开始给药至胚胎着床（GD6-GD7）。

对于II段，雌鼠雌兔在胚胎着床到胚胎主要器官形成（GD6-GD18）。

对于III段，从胚胎主要器官形成到哺乳期结束（GD15-PND18）。
V.试验内容 ：

①给药后按试验设计采血或组织进行分析，研究暴露量与时间之间关系。

②在统计给药后反应，死亡情况，体重饮水饮食的基础上，统计雄鼠生育率，精子数量，活动能力和畸形率等，雌鼠统计受孕率，妊娠率，着床死亡率，产仔，死仔，畸形数以及其子代存活生长发育情况等。

③通常情况下，在进行到临床研究开始前需提供生殖毒性 I段和II段研究资料，在上市申请时提供 III段研究资料。

4) 遗传毒性试验

用于检测通过不同机制直接或间接诱导遗传学损伤的受试物的体内和体外试验，主要用于预测受试物的致癌性。我国药品注册管理办法对于新药的致癌性试验的要求时：⑴新药结构与已知的致癌性物质有关，代谢产物与已知的致癌物相似；⑵在长毒试验发现有细胞毒性作用或能使某些脏器，组织细胞异常活跃的新药，以及致突变结果为阳性的新药必须报送致癌试验资料。由于致癌试验耗费大量时间和动物资源，只有当确实需要通过长期动物给药研究人体中药物暴露所导致的潜在致癌性时，才进行致癌试验，通常使用大鼠或小鼠。