发育与生殖毒理学测试(DART)作为药物研发关键环节,用于识别药物对哺乳动物生殖的潜在不良影响。因孕妇对照临床试验不常规开展,临床前安全性评估是药品获批后告知人类孕期及生殖风险的基础。DART试验开展主要遵循ICH S5(R3)指南。DART主要由3个试验组成,生育力与早期胚胎发育(FEED)、器官发生期胚胎-胎儿发育(EFD)、围产期发育(PPND)。

证据权重法(WOE)介绍

证据权重法(WOE)在DART评估中应用广泛,WOE是通过整合所有可用数据评估生殖发育安全风险的方法。数据类型包括胎盘转运、靶点生物学、类别效应、试验系统药理相关性、替代模型数据(如基因敲除/过表达小鼠模型数据、人类遗传数据)、同一通路药物干预相关信息。

基因敲除(KO)小鼠模型证据

通过敲除单个细胞因子,评估其对小鼠生殖功能的影响(细胞因子在生殖全过程起关键作用,平衡被破坏可能影响妊娠结局)。

举个例子,GM-CSF KO小鼠窝仔数减少、胎鼠和新生鼠体重降低等;TGF-β1 KO小鼠卵巢功能受损、胚胎致死率约50%;IL-4 KO小鼠出现轻度子痫前期样症状等。

局限性:生殖组织中细胞因子/受体网络存在冗余,敲除状态下有代偿机制,难以直接将模型结果推及人类风险。

转基因小鼠模型证据

模型优势:可模拟人类疾病、支持药物安全有效性研究,小鼠能较好复现母胎相互作用。虽人鼠胎盘存在差异,但胎盘-蜕膜相互作用、免疫细胞组成等生理机制在胎盘发育、妊娠结局方面一致。

典型模型及应用:CBA×DBA/2流产易感小鼠助力理解免疫对妊娠各阶段的影响;RAG2-/-/γc-/-小鼠推动NK细胞亚群作用研究;人源化小鼠可评估单克隆抗体安全性(如抗CD4抗体keliximab)。

研究成果:通过调控细胞因子(敲除/中和/补充),明确其对妊娠的作用(如外源性IL-10减少CBA/J×DBA/2小鼠胎儿吸收);转基因TCR小鼠揭示母体抗原呈递细胞对精液和胎盘抗原的呈递作用等。

人类文献证据

人类文献证据可以提供免疫调节通路与不良妊娠结局的机制见解,虽难确立单一免疫成分与不良结局的直接因果关系,但关联研究可辅助人类风险评估。

相关妊娠并发症:子痫前期影响2%-10%妊娠,与促炎状态相关,Th1/Th2比值可作为PE指标;复发性流产发生率1%-3%,半数病因不明,自身免疫疾病、促炎细胞因子升高、Treg细胞减少等均可能增加RM风险。

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已上市免疫调节剂生殖毒性风险

多款上市免疫调节剂通过WOE评估孕期风险,核心是结合药物作用机制、动物实验数据及文献证据,而非依赖单一研究。满足以下3点的药物更适合通过WOE豁免专项动物DART研究:1)药物作用机制明确提示对妊娠/发育有潜在影响;2)对相关药理通路的生物学功能有充分认知;3)目标患者群体对风险的耐受性较高(如肿瘤患者)。不过,多数新型免疫调节剂的WOE证据尚不充分或存在矛盾,且动物数据未必能完全预测人类风险,因此若有合适的实验模型,仍建议补充评估以提升人类风险判断的准确性。

免疫检查点抑制剂(ICI

免疫检查点抑制剂通过阻断PD-1/PD-L1或CTLA-4通路激活T细胞,用于肿瘤治疗,其孕期风险评估分为“纯WOE评估”和“WOE+动物实验”两类:

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PD-1/PD-L1抑制剂:所有药物说明书均提示“胎儿危害风险”,表现为流产、死胎、早产或婴儿死亡,但无证据显示会导致胎儿畸形。机制核心逻辑是,正常妊娠晚期母胎界面(MFI)的PD-1/PD-L1表达升高,通过抑制效应T细胞活性维持对胎儿(含父源抗原)的局部耐受;药物阻断该通路后,调节性T细胞活性降低、效应T细胞激活增强,既实现“抗肿瘤”(预期获益),也导致“胎儿耐受打破”(非预期妊娠丢失)。目前人类孕期使用数据较少,但现有案例未显示不良结局发生率异常升高。小鼠同种异体妊娠模型中,PD-1/PD-L1抑制导致的胎儿丢失率与食蟹猴实验结果相似,提示风险对人类有参考性。

CTLA-4抑制剂(伊匹木单抗):与PD-1/PD-L1抑制剂类似,猴子实验显示流产、死胎、早产风险升高。不同的是,出现2例幼崽泌尿生殖系统畸形(1例单侧肾缺如、1例尿道闭锁),但目前无法确定是否由CTLA-4抑制直接导致。与PD-1/PD-L1通过PI3K-Akt通路全局调控T细胞激活不同,CTLA-4通过竞争CD80/CD86配体拮抗CD28信号,还可通过“胞啃作用”移除抗原呈递细胞表面的配体,直接降低T细胞激活阈值并诱导失能。

其他检查点抑制剂的潜在风险:已发表文献显示,在小鼠同种异体妊娠模型中,阻断TIM3、抑制IDO或激动4-1BB等通路的免疫调节剂,也可能导致不良妊娠结局。

I型干扰素(TypeI Interferons

此类药物包括IFN-α、IFN-β、IFN-ε、IFN-κ,均结合同一受体(IFN-α/βR),主要功能是激活抗病毒免疫、增强抗肿瘤应答(如IFN-α由浆细胞样树突状细胞分泌,响应病毒RNA激活)。IFN-α是1986年首个获批的生物治疗药物,IFN-β用于治疗多发性硬化症(MS)等。

IFN-α:恒河猴孕期暴露于“人类每周剂量20-500倍”的IFN-α,流产率呈剂量相关性显著升高。机制推测,高剂量IFN-α改变猴子血清激素水平,影响妊娠维持。

IFN-β:食蟹猴孕期暴露于“人类每周推荐剂量100倍”的IFN-β1,流产率升高;但“2倍推荐剂量”下无明显影响。

人类临床数据:无证据显示IFN-α/β会增加人类胎儿重大畸形或死胎风险。争议点在于流产风险存在矛盾——IFN-α的人类数据未显示流产率高于普通人群;IFN-β的研究中,芬兰和瑞典超2000例MS孕妇的前瞻性分析显示“无流产风险升高”,但两项小样本研究显示“流产率轻微升高”。

临床前和临床数据矛盾的原因可能与动物实验剂量过高有关,NHP实验使用的剂量远高于人类临床最大推荐剂量,可能超出生理耐受范围。

TNF抑制剂(TNF Inhibitors

理论风险与实际数据的矛盾

理论风险推导:

TNF-α是多效性促炎细胞因子,在卵巢、输卵管、子宫、胎盘及胚胎组织中均有表达,参与排卵、着床、胎盘形成及分娩等妊娠关键环节。

理论上,TNF抑制剂可能通过两种途径影响妊娠:一是过度增强母胎界面Th2/Treg免疫耐受环境,干扰正常妊娠炎症平衡;二是抑制TNF-α介导的促炎/促凋亡作用,影响胚胎发育、胎儿免疫系统成熟,甚至增加新生儿感染风险。

实际非临床和临床研究数据如下表所示:

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欧洲抗风湿病联盟(EULAR)等指南推荐,为控制RA/IBD等疾病活动,可在孕前、孕早/中期(甚至孕晚期,需权衡风险获益)使用TNF抑制剂。

Th2/Treg/Th1/Th17免疫细胞功能调节剂

妊娠免疫平衡依赖Th2(抗炎症)、Treg(免疫耐受)与Th1/Th17(促炎症)的动态调控:Th2/Treg功能不足或Th1/Th17过度激活,可能导致流产、子痫前期等不良结局(如CBA×DBA/2流产易感小鼠模型中,IL-17升高会增加胎儿丢失率,IL-10+Treg可逆转该效应)。

多款上市单抗通过阻断细胞因子通路(如IL-4/IL-13、IL-17、IL-23)调控上述免疫平衡,但其孕期风险需结合具体药物分析。

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这类药物对孕期的影响无法仅通过“药理机制”或“流产小鼠模型”预测(如Dupilumab与可溶性IL-4R靶点相似,但孕期风险差异显著);

多数药物动物实验(尤其高暴露倍数下)无明确毒性,临床数据也未证实重大风险,但需更多大样本研究验证。

IL-6/R抑制剂(IL-6/R Inhibitors

IL-6并非妊娠必需因子,但在胚胎着床、胎盘发育及分娩中起“调节作用”——分娩时宫颈和子宫肌层IL-6显著升高,调控宫颈成熟、子宫收缩及前列腺素信号通路(如促进PGE2/PGF2α生成)。

理论风险推导:抑制IL-6信号可能干扰宫颈扩张、子宫收缩,导致分娩延迟;人类中IL-6信号异常与不明原因不孕、复发性流产、子痫前期、早产相关,提示“IL-6不足”或“过度抑制”均可能影响妊娠结局。

动物实验数据出现矛盾与差异,不同IL-6/R抑制剂在NHP中的孕期风险表现不一致,核心差异如下:

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数据矛盾的核心原因:1)IL-6的“调节作用”而非“必需作用”,使其风险易受实验条件影响;2)研究设计差异(如给药时长、分娩时药物浓度);3)NHP生殖研究样本量有限,难以区分“自然并发症”与“药物诱导风险”。

人类临床数据与使用建议:现有孕期暴露数据有限,无法明确“重大畸形、流产”的药物相关风险;但需关注“新生儿感染风险”(IL-6抑制可能削弱免疫功能)及“分娩过程干扰风险”。临床建议仅当“母体获益大于胎儿潜在风险”时使用。

免疫抑制剂(Immunosuppressants

此类药物通过抑制免疫细胞活性(如T细胞)治疗自身免疫病或预防移植排斥,孕期风险因作用机制不同差异显著,核心类别如下:

钙调磷酸酶抑制剂,如环孢素(Cyclosporine),通过抑制钙调磷酸酶,阻断T细胞活化所需细胞因子基因表达。动物实验结果显示,母体毒性剂量下出现胚胎-胎儿致死、胎儿体重降低、骨骼发育延迟。临床数据显示,移植患者孕期使用环孢素,早产率及低出生体重儿发生率升高,但无明确畸形风险升高。

CTLA-4-IgG1融合蛋白,如Belatacept、Abatacept,通过阻断CD28共刺激信号,抑制T细胞活化。动物实验结果显示,CD28基因敲除小鼠T/B细胞发育正常,但T细胞应答受损;小鼠子宫内给予CD28反义寡核苷酸,可降低着床位点数量;Belatacept、Abatacept可使母鼠感染导致幼鼠死亡增加,幼鼠出现甲状腺炎、胰腺炎等免疫功能异常。临床倒是未发现移植患者使用出现“妊娠维持风险”,但需通过妊娠登记系统进一步验证长期安全性。

JAK激酶抑制剂,如托法替布(Tofacitinib)、巴瑞替尼(Baricitinib)等,通过抑制JAK-STAT通路,阻断细胞因子信号,抑制免疫细胞活化;JAK通路在胚胎发育(如淋巴器官形成、红细胞生成)中起关键作用。

动物实验(基因敲除与药物毒性):

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人类临床数据:

巴瑞替尼个案报告:孕早期暴露后妊娠结局正常;动物毒性剂量为人类最大推荐剂量(MRHD)的20-84倍,提示“临床剂量下风险较低”;

整体数据有限,需警惕“胚胎发育毒性”风险。

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