FDA仿制药申请中的生物等效性研究和数据递交

 
引言   生物等效性（Bioequivalence）研究是仿制药开发和申请中的关键环节，美国食品、药品监督局（FDA）作为生物等效性研究的先行者和倡导者对其有深入的见解，本文从生物等效性和仿制药的历史讲起，介绍了FDA对生物等效性研究的方法考量、试验设计、评定标准以及数据递交等，为国内仿制药企业的生物等效性研究提供参考和依据。

1. 生物等效性与仿制药申请 

1.1 历史沿革

仿制药（Generic Drug）是指在剂型、安全性、剂量、给药途径、质量、性能特点以及用途与品牌药（Brand-name drug）完全相同或生物等效（BE，bioequivalent）的复制品。由于开发仿制药的难度和成本都要远远小于新药，其售价也要比品牌药低很多。同时，除首仿药有180天市场独占权（Market exclusivity），一般的仿制药也没有市场和专利的保护。

早在20世纪四五十年代，仿制药就已出现在美国市场。当时的联邦食品、药品和化妆品法案（FD&C）中并没有仿制药的定义，而仿制药由于其活性成分与品牌药一致也不符合新药（New drug）的定义，于是一些早期的仿制药就“逍遥于法外”，不受FDA监管便进入了市场。

1962年的反应停（Thalidomide）药患事件和当年通过的Kefauver-Harris修正案翻开了FDA历史的新页，药品疗效首次被列为FDA新药审评的内容之一。在Kefauver-Harris修正案的推动下，FDA发起了一项“药品疗效研究（Drug Efficacy Study）”，对1962年以前批准的药品重新进行再评价。同时FDA要求仿制1962年后上市的新药必须递交完整的新药申请（NDA），而仿制1962年前批准的新药可以采取简化新药申请（ANDA）（当时的ANDA法规并不完备，这些仿制药也很难获批）。尽管这项举措有效控制了进入市场的仿制药的安全性和疗效，但也大大限制了工业界开发仿制药的热情。为此，FDA一方面采取“基于文献的新药申请政策（Paper NDA policy）”，即允许用发表的文献以及桥接数据来支持仿制药申请；另一方面开始重新研究并完善已运用于1962年前上市新药的仿制药ANDA政策。

经过多年努力，FDA终于在1984年通过了药品价格竞争与专利期补偿法案（The Drug Price Competition and Patent Term Restoration Act），通常也被称作Hatch-Waxman法案。Hatch-Waxman法案将生物等效性看做药品安全性和有效性的良好替代指标，仿制药的申请者不再需要重复动物和临床试验，而只需证明仿制药与参照药（RLD，Reference Listed Drug）之间的生物等效性。Hatch-Waxman法案具有划时代的意义，据此修订的简化和新药申请程序一直被沿用至今。
 
1.2 治疗等效、药学等效和生物等效

药学等效（Pharmaceutical equivalent）、生物等效和治疗等效（Therapeutic equivalent）都是ANDA中常见的概念。

药学等效指的是两种药品拥有相同的药物活性成分、剂型、给药途径和规格（或浓度），同时活性成分的用量一致，并且符合相同的、药典或其他适用的质量标准（例如规格、质量、纯度和鉴定）。生物等效指的是在类似试验条件给予相同剂量的两种药学等效药品，呈现可比的生物利用度（BA，Bioavailability，即药物活性成分被作用部位吸收并利用的速率和程度）。治疗等效指的是两种药品既满足药学等效，又能在按照药品说明书使用的情况下拥有相同的临床疗效和安全性。FDA认为生物等效性是仿制药疗效和安全性的优良替代指标，因此，简单来讲，治疗等效就是要同时满足药学等效和生物等效。

ANDA的申请者首先要通过原料药和制剂化学、生产和控制（CMC）的数据来证明仿制药与参比制剂在药学上等效，其次要通过体外和/或体内研究来证明其生物等效。仿制药被批准会获得一个“疗效等效性”编码，录入FDA的《经治疗等效评价批准的药品》（通常称为“橙皮书”）中。
 
1.3生物等效性的研究方法

很多方法都可以被用来测量生物利用度或证明生物等效性。FDA根据一般情况和优先度推荐的研究方法依次是：1.体内药代动力学研究（血药浓度和时间关系）或已经与体内BA建立对应关系的体外实验；2.体内试验（药物排泄和时间关系）；3.拥有及时药效指标的体内研究；4.临床对比试验；5.体外溶出度实验。具体方法的选择还需要取决于试验目的、检测方法是否可用、药物本身的特性以及人体试验的风险-获益情况。总之，FDA要求申请者选择准确性、灵敏度和可重复性最高的方法来证明生物等效性。

FDA在2013年发布了《以药动学为终点评价指标的仿制药生物等效性研究指导原则》（草案）。该指导原则修订并替代了两个既往指导原则（即《口服制剂生物利用度/生物等效性（BA/BE）研究的总体考虑》（2003）和《食物对生物利用度的影响以及餐后生物等效性研究技术指导原则》）中有关仿制药BE研究的内容。除此之外，为了帮助申请者更好地选择BE研究方法，FDA建立了“个例仿制药开发指导意见数据库”。从2007年至今，FDA总共已经发布了1523个品种的仿制药开发意见。另外FDA还建立了“溶出度方法数据库”来指导美国药典（USP）中没有涵盖的体外溶出度实验方法。

2.体内药代动力学BE研究

2.1 试验设计和受试者

对于经血液循环作用全身的药物，以药代动力学指标为终点的体内试验是最可靠的BE评价方法。FDA推荐的标准设计为单剂量、双周期、双序列（2X2）随机交叉试验，即每个受试者在两个服药周期分别服用不同的药物（先试验药再参比制剂，或先参比制剂再试验药），两个周期之间设定有清洗期，以保证第一周期服用的药物在下次给药前全部排除，清洗期至少是三倍时长于药物在血浆或尿液中的半衰期。特殊情况也可以采用平行试验设计，例如药物的半衰期时间较长。对于受试者，FDA 建议一般在24-36名健康成年人身上进行，但如果出于安全性原因（例如毒副反应高的药物），可选择患者进行试验。除此之外受试人群必须能代表试验药的适用人群（年龄、性别和种族等）。除说明书明确规定需空腹给药的，一般FDA都要求在空腹和餐后两种情况进行BE研究。
 
2.2生物分析方法

选择合适的生物分析方法来检测血液、尿液中的药物（代谢产物）浓度在BE试验中十分重要。分析方法必须准确、敏感并且可重复。如果单剂量给药后的药物浓度太低无法检测，则可以采取用单剂量的两倍或数倍剂量给药，超出说明书给药剂量的情况需要递交调研性新药申请（IND）。所有的分析方法都必须经过验证。FDA在2001年5月份发布的指南文件《工业指南——生物分析方法验证》详细阐述了人体药代动力学试验中生物分析方法的验证，基本的验证元素包括准确度、精密度、选择性、灵敏度、可重复性和稳定性。
 
2.3 BE的判定标准
 
BE的判定标准是基于药代动力学参数的统计分析结果。从药物浓度-时间曲线可以得到最重要的两个动力学参数：曲线下面积（AUC，Area Under Curve）和药物峰浓度Cmax，分别反映药物吸收程度和速率。FDA采用两次单侧检验的程序（Two one-sided tests procedure）对受试制剂和参比制剂的动力学参数进行分析。如果两种制剂AUC和Cmax的几何均值比的90%置信区间落于80%-125%之间，FDA则认定两种制剂生物等效。这里得到的生物等效被称为平均生物等效性，适用于大部分的BE试验。FDA另外还建立了群体生物等效性和个体生物等效性两个概念，来处理群体或个体间的变化。FDA在2001年发布的指南文件《工业指南——建立生物等效性的统计学方法》详细阐述了FDA从统计学方面对生物等效性的考虑。

3. ANDA中BE研究数据递交

3.1 法规要求

证明仿制药与参比制剂之间生物等效是ANDA审评通过的关键。FDA在21CFR 314.1 中规定，除非满足FDA生物等效性豁免的条件，ANDA申请中必须包含用来证明生物等效性的完整试验报告和全部数据。对于同一处方药物产品进行的其他所有BE研究结果（无论是否支持生物等效）都应该以完整报告或总结报告的形式递交。对于“同一处方药物”的解释以及具体适用范围FDA在2009年颁布的《ANDA中生物等效性数据资料提交指导原则》中有详细阐述。
 
3.2 数据递交的内容和格式

人体BE试验数据的递交的关键主要包括四个部分：体外溶出度实验、生物分析方法、临床试验报告以及结果的统计分析。这些数据主要体现在ANDA申请资料中的Module 2（CTD总结）和Module 5（临床试验报告）中（图1）。Module 2主要是对BE研究的总结和结果汇总。而Module 5包含了完整的试验报告和相关信息。

另外，FDA官网提供了可编辑的PDF或Word形式的BE数据总结表格模板（Model Bioequivalence Summary Data Tables）来帮助ANDA申请者汇总和递交BE试验设计、体内/体外试验结果、体外溶出度结果等。

 
结语

国内的仿制药质量一致性评价工作正如火如荼，一致性评价的核心就是从药学和生物学方面证明仿制药与原研药的等效性。一致性评价工作从小的层面来看，这是一次全面的仿制药企业洗礼。从大的层面来看，是中国整个仿制药工业水平的提升契机。因此，借鉴和学习FDA在仿制药和生物等效性研究方面的法规体系和经验思想对我们的一致性评价工作有着极为重要的意义。