化学药物制剂生物等效性评价，通常采用平均生物等效性（Average bioequivalence, ABE）方法，等效标准为受试制剂与参比制剂的主要药动学参数（AUC和Cmax）几何均值比的90%置信区间落在80.00%~125.00%范围内。但某些药物由于生物利用度过低、酸不稳定、吸收前的广泛代谢等原因，导致一个或多个药动学参数的个体内变异系数（Within-subject coefficient of variation, CVW%）大于或等于30%，称为高变异药物（Highly variable drug, HVD）。在其它因素不变的情况下，随着个体内变异增加，生物等效性研究所需受试者数量也会相应增加。如果采用常规样本量和等效性判定标准去评价，会造成试验把握度过低，II类错误（即假阴性错误）的可能性大，容易把等效制剂误判为不等效，即使参比制剂与自身相比较，也可能出现不能证明其生物等效的情况。对于高变异药物，不采用大量受试者很难评价高变异药物的生物等效性，但入组较多的受试者不仅会带来相关的伦理问题，健康受试者无法从试验中受益，而且增加了试验成本和试验运营管理的难度，临床操作的可行性也会降低，其生物等效性研究具有很大的挑战性。下图显示了三类不同变异药物的生物等效性结果，X轴上80%~125%代表生物等效范围。药物A是正常变异药物，受试与参比制剂药动学参数（AUC和Cmax）的几何均数比（GMR）均接近于1.0，90%的置信区间符合等效标准，个体内变异、制剂工艺（主要）影响BE；药物B是低变异药物，尽管受试与参比制剂药动学参数（AUC和Cmax）的几何均数比（GMR）均偏离1.0，但90%的置信区间仍符合等效标准，制剂工艺（主要）影响BE；药物C是高变异药物，尽管受试与参比制剂药动学参数（AUC和Cmax）的几何均数比（GMR）接近于1.0，但90%的置信区间超出了等效范围，表明试验方案可能是基于良好的设计，受试与参比制剂的体内释药行为一致，但因变异因素，必须通过增加受试者例数才能满足等效标准，个体内变异（主要）、制剂工艺影响BE。
图1 正常变异、低变异和高变异药物的BE结果目前，对于高变异药物的BE研究，试验设计普遍采取扩大样本量和增加试验周期，以获得足够的统计学效能，虽然其可能降低了试验失败的风险，但随之而来的I期资源难以满足且难以匹配，最终造成临床资源的紧张和浪费等。因而高变异药物的BE研究，一直以来都是困扰医药研发人员的棘手难题。基于以上难点，本文拟通过对国内外法规及指导原则（表1）和相关高变异药物的个药指南（表2）进行简单梳理，参考相关文献调研，从试验设计、统计分析及法规等视角，探讨高变异药物的BE评价中可能存在的问题，旨在对高变异药物的BE试验设计及评价进行系统阐述，为今后降低高变异药物BE研究中的不等效风险提供借鉴和参考。
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影响药物高变异的相关因素大部分高变异药物属于生物药剂学分类中（BCS）的2类（低溶解性-高渗透性）或4类（低溶解性-低渗透性），常见的高变异药物包括ACEI类前体药物、钙通道拮抗剂、他汀类、二磷酸盐（生物利用度<1%）、阿托伐他汀钙、雷贝拉唑、卡培他滨等。此类药物通常具有溶解度低、首过效应显着、生物利用度低、酸性环境下高度不稳定性、高脂溶性、血药浓度低等特点。除了药物本身的原因，制剂在体内的ADME和饮食因素也会影响药物变异（表3）。药物个体内高变异的风险因素主要表现为：肠道的低渗透性、溶解性限制吸收、CYP3A4的高亲和性。如果高变异来源于药物分子本身，开展BE研究时需增加受试者的例数；但如果高变异来源于药物剂型的影响，则需首先对受试制剂处方工艺等进行优化。
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高变异药物（HVD）的BE研究设计为解决HVD生物不等效的高风险性，药学研究者和统计学家提出了多种解决办法，如增加样本量、重复交叉设计、静态放宽等效性判断的限值、固定样本量放宽等效性判断的限值、比例标化平均生物等效性等。目前对于HVD，NMPA、EMA和FDA等机构均推荐通过部分重复（三周期，仅重复使用参比制剂）或完全重复（四周期，重复使用参比制剂和受试制剂）交叉试验设计，采用参比制剂标度的平均生物等效性（Reference-scaled average bioequivalence，RSABE）方法评价，而日本、新加坡、东盟、世界卫生组织的相应指南中建议采用稳态生物等效性试验以减少变异性，日本法规同时提出可对高变异药物采用稳定同位素的方法。澳大利亚采用EMA的方法，加拿大法规暂无具体要求（表4）。
NMPA指导原则表明，对于安全性较好、治疗窗较宽的高变异药物，在充分科学论证的基础上和保证公众用药安全、有效的前提下，通过部分重复或完全重复交叉设计，根据参比制剂的个体内变异，采用RSABE方法，将等效性判定标准在80.00%~125.00%的基础上适当放宽，可减少不必要的人群暴露，达到科学评价不同制剂是否生物等效的目的。采用RSABE方法前，应基于已有的文献资料、预试验结果等，充分分析参比制剂生物药剂学特征和体内过程，估算主要药动学参数（AUC和/或Cmax）的个体内变异系数，充分论证采用RSABE方法的适用性。必要时，还需通过补充相关试验加以论证。具体RSABE试验可采用半重复、三周期或全重复、四周期的交叉设计，给药方案和设计分别如表5和表6所示。半重复设计仅可得到参比制剂的CV，若受试制剂和参比制剂之间药动学参数的CV差异较大，则生物等效结论的可信度降低。全重复设计较三周期半重复试验设计而言，其所需样本量较少，但试验周期延长，易造成试验成本增加、管理难度增加及脱落风险增加等问题。此外，在特殊情况下（例如长半衰期药物），也可采用平行组BE试验设计方法。
图2高变异药物生物等效性研究决策树
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风险评估由药物的固有属性、机体生理因素等引起的高变异性一般无法通过提高制剂和试验质量而消除，由于存在这种特性的参比制剂在上市过程中已得到充分暴露，其安全性和有效性也已通过临床研究得到证明，此时，采用RSABE方法进行BE评价是可以接受的。对于由制剂质量或试验操作不当等原因引起的高变异，不适合采用RSABE方法。应确保制剂质量的均一性及可控性，加强研究过程中的试验质量管理，并在研究报告中比较临床研究所获得的个体内变异与文献数据的差异，避免生物等效性判定标准的不当放宽。
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注意事项高变异药物的BE试验开展，首先应通过调研、小样本预试验等方法估算试验用药的CV，根据药物特点，综合考虑拟定的统计分析方法、受试者可获得性、残留效应等相关因素，选择非重复交叉设计、半/完全重复交叉设计或平行组设计，在充分考虑研究过程中可能的受试者脱落等因素后，通过计算机模拟等方法进行样本量的估算。此外，试验通常应在同一中心完成，并应避免试验质量对个体内变异的估计引入偏倚。对于暴露量-效应曲线不平缓甚至陡峭的药物，如替格瑞洛、达比加群等，即使个体内变异系数大于30%，也不建议采用RSABE方法放宽等效性判断标准，以避免某些患者可能由于暴露量增加出现安全性风险。若复方制剂（如：缬沙坦氨氯地平、缬沙坦氢氯噻嗪）中含有高变异药物单药，则应根据其中个体内变异较高的药物进行相应的样本量估计并采用RSABE设计。
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临床操作由于高变异药物的固有特性已经为产品引入了高变异风险，因此高变异药物的BE试验，对于临床操作应进行更为严格的把控，尽可能减少周期间的不一致性为试验引入的误差。首先，应注意保持周期间饮食、饮水等的一致性。有文献报道，高脂餐中的脂糜微粒及高脂餐后胆汁的分泌均可能显着促进高变异药物醋酸阿比特龙的释放溶解，从而使药物的吸收及暴露量大大增加。周期间饮食（尤其是脂肪含量）的不一致性可能会导致个体内的药物释放产生变异，因此，试验过程中应严格把控周期间饮食（尤其是脂肪、蛋白质等营养物质含量）的一致性。另外，建议受试者在用药前和用药后1~2 h内禁止自由饮水，其后可按需饮水。试验过程中，受试者禁止服用其它药物及含咖啡因、乙醇、葡萄柚成分的食物及饮料，受试者在住院观察期间禁止随意出入病房、自带饮食、吸烟、饮酒及进行体育活动和剧烈运动等。应依照中心要求按时休息。其次，血液样本的采集也是整个试验中的重点环节，采血时间超窗、溶血等均可能影响试验的准确性。溶血样品在测定过程中可能面临溶血样品响应低、样品稳定性差以及基质效应等问题，高变异药物阿托伐他汀的溶血样品内标附近可能会出现明显的干扰峰，影响其低浓度样品的定量，从而影响其检测的准确度。通常溶血是由抽血所用针头太小、抽血速度过快、过度震荡以及离心时转速过快等体外因素导致的，转运、储存过程不当也可能造成溶血。在临床操作中，研究护士应注意采血针斜面应尽可能贴近试管壁，避免产生血沫和红细胞破坏，采血管摇动时应平稳、匀速，轻拿轻放，避免动作剧烈产生溶血现象。此外，还应对受试者服药的依从性进行严格把控，重点观察每周期服药后受试者的状态，避免出现藏药、吐药及错误服药等情况。
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本文结合公司的项目经验、文献调研及相关法规指南，对高变异药物的BE研究进行了概括性的汇总，同时分析和探讨了高变异药物的BE研究设计和影响因素，以期能为高变异药物BE研究的实施提供切实可行的解决办法，从而更加科学可靠的评价高变异药物的生物等效性。
本文由礼华生物医学部编写支持
周三中午11:30，不见不散
