Ⅰ. 총론
09. 안전성 평가 및 독성시험
(1) 일반적인 신제품 개발 및 허가 절차
절차
- 유효성(효능) : 연구기관이나 개인이 과학적인 방법으로 검증
- 전임상(비임상) 안전(독성)시험
- 식약처의 인증을 받은 우수실험실운영기준(GLP, Good Laboratory Practice) 적격기관에서 수행
O/X, 단답형- GLP 인증기관에는 IACUC 설치되어 있음
'권장'X
- IACUC(동물시험심의위원회, Institutional Animal Care and Use Committee)
단답형: 동물시험계획서의 윤리적 문제 여부를 검토하여, 시험의 승인, 불가, 수정 요구를 집행 → 시험자는 승인된 프로토콜에 따라 일반 독성시험 및 특수독성시험을 수행함.- 전임상 마치면 인체적용 임상시험 신청 : 중앙약사심의위원회 심의 필요
임상시험 : 보통 3단계
- Ⅰ상 임상시험(phase 1) : 정상인 자원자를 대상으로 안전성과 체내 동태 검토
- Ⅱ상 임상시험(phase 2) : 환자를 대상으로 유효성 확인
- Ⅲ상 임상시험(phase 3) : 다수(보통 3개 기관에서 90명 이상)의 환자를 대상으로 유효성 검토 + 용법/용량/주의사항 검토
신약허가 획득 과정
- 임상시험을 통해 유효성과 안전성이 확인되어 신약허가를 획득하고 나면, 생산 및 시판 후 일정 기간 동안 부작용 증례를 수집하여 (IV상 임상보고) 식약처에 보고하는 단계.
- 이 과정에서 새로운 부작용이나 심각한 증례가 나타나면 판매가 취소될 수 있음.
(2) 기준 및 시험방법(기시법)과 안전성·유효성 심사(안유심) 자료
- 신물질 허가를 위해 매우 다양한 시험자료가 필요 - 각 제품의 특성에 따라 요구되는 자료만 준비하면 됨.
안정성 시험 (stability tests)
- 가속 시험 (장기보존시험)
- 가혹시험
독성(전임상)시험 (preclinical tests)
- 단회투여독성시험, 반복투여독성시험, 유전독성시험, 생식발생독성시험, 발암성시험
- 기타 독성시험 : 국소독성, 의존성, 항원성 및 면역독성
- > (6) 의약품 등의 독성시험기준에서 더 자세히
(3) 첨부자료의 면제
희귀의약품
(4) 기능성 식품 및 기능성 화장품 허가 자료
기능성화장품
(5) 동물실험에 있어서의 3R
3R 원칙
3개 영어로 쓰기
- Reduction : 사용하는 동물의 숫자를 줄임
- Replacement : 계획에 앞서 수치모델, 컴퓨터 시뮬레이션, 생체 이외의 생물학적 기법 등 동물실험의 대체법을 충분히 고려
- Refinement : 동물실험기법을 숙련되고 세련되게 익혀 동물의 고통과 불안을 덜어줌
(6) 의약품 등의 독성시험기준
정의
- 시험결과의 신뢰성을 확보하고, 의약품 등의 안전성 평가에 적정을 기하기 위함.
시험동물의 원칙
- 설치류는 SPF(specific pathogen free, 특정병원체부재) 동물을 사용해야 함.
- 생물학적 실험에서 실험의 모든 요소를 파악하는 것과, 정확한 결과를 얻는 것이 중요하므로, 모든 요인이 정확하게 통제되는 상태에서 이루어져야 하며, 따라서 실험동물의 컨디션을 일관되게 유지해야 함.
용량 관련 용어
- 치사량 ((100%) lethal dose), LD 또는 LD100) : 대부분의 동물에서 사망에 이르는 용량
- 반수치사량 (median(50%) lethal dose, LD50) : 투여동물의 절반이 사망하는 용량
- 개략의 치사량(최소치사량) (minimum(10%) lethal dose, LD10) : 생사 및 독성증상으로부터 판단되는 최소치사량(실제로 약 10% 사망하는 용량)
- 독성용량 (Toxic dose, TD) 및 확실중독량(obviously toxic dose) : 대부분의 동물이 독성을 발현하는 용량
- 최대내성용량 (maximum tolerable dose, MTD) : 대조군에 비하여 10% 이내의 체중증가 억제 또는 상승을 나타내면서 사망에 이르지 않는, 독성증상이 나타날 것으로 기대되는 최소용량
- 무해용량 (무관찰부작용량, no observed effect level, NOAEL) : 어떠한 독성증상도 나타나지 않을 것으로 기대되는 최대용량
- 최대무증상용량(maximum sign-free dose, MSFD) 또는 무관찰독성용량(no observed toxic level, NOTL) 등으로 표시하기도 함.
- 1일섭취허용량 (tolerable (acceptable) daily intake, TDI) : 생애 전 기간을 통해 매일 섭취해도 우려할 만한 위해성이 없는 용량
- 장기간 독성시험에서의 NOAEL을 안전계수(safety factor)로 나눈 값.
- 반수유효용량
- 전수유효용량
대조군 (Control)
매칭하는 객관식
- 비투여대조군(non-treatement; untreated) : 아무런 처치도 하지 않는 군
- 용매대조군(vehicle) : 시험물질을 녹이기 위한 용매만을 투여하는군
- 음성대조군(negative) : 효과를 보여주지 않는 군 (일반적으로 비투여 or 용매대조군)
- 위약대조군(placebo) : 피험자의 심리적 영향을 배제하기 위해 시험물질 투여군과 동일한 모양으로 만든 위약을 투여하는 군
- 양성대조군(positive) : 비교용으로 효능/독성이 이미 입증된 물질을 투여하는 군. (때로 질병이나 독성을 유발한 군을 의미하기도 함)
- 비교물질군(reference) : 질병 및 독성을 유발한 군을 양성대조군으로 지칭할 시, 비교용으로 이미 효과가 입증된 물질을 부여하는 군
- 투여전대조치(preposing; pretreatment) : 군간 비교가 아닌, 피험자 수가 적은 사람이나 대동물에서 투여 시작 전 자신의 고유 분석치
- 모의(동일처치)대조군(sham; operation) : 수술 등에 의한 영향이 지대할 경우, 시험물질 투여와 독성 유발을 제외한 수술조작을 동일하게 실시하는 군
단답형
용매 - 경구용 용매
- 정제수(미생물이 오염되지 않은 신선한 물) 사용
- 증류수, 생리식염수(physiological saline) : 장내삼투압에 영향을 미치므로 사용X
O/X문제
한계용량 (upper-limit dose)
- 단회경구투여독성 : 절식시켜 위내용물이 제거된 상태로 5g/kg까지 투여 가능
- 반복경구투여독성 : 절식하지 않아 위내용물이 존재하는 상태로 매일 2g/kg까지 투여 가능
A. 단회투여독성시험
단회투여독성시험 (single-dose toxicity test)
단답형
- 1회 투여 (24시간 내 분할투여 포함) 시 나타나는 전신적인 부작용 시험결과
B. 반복투여독성시험
반복투여독성시험 (repeated-dose toxicity test)
단답형
- 2회 이상 반복투여 시나타나는 전신적 부작용 시험 결과
- 중, 장기간에 나타나는 독성을 질적, 양적으로 검사함
- 시험동물은 2종 이상: 1종은 설치류, 1종은 토끼를 제외한 비설치류
- 설치류 : 군당 암수 각각 10마리 이상
- 비설치류 : 암수 각각 3마리이상
- 1일 1회, 주 7회 투여 원칙
- 3개월 이상의 반복투여독성시험에서는 단기간의 용량설정시험을 통해 용량 결정
- 용량설정시험은 본시험에 비해 통상 기간을 1/2, 동물수를 1/2로 축소
- 독성변화의 회복성과 지연성 독성 검토를 위해 회복군 추가
- 계획 시 적절히 독성동태시험이 포함되는 것이 바람직
C. 발암성시험
발암성시험 (carcinogenicity)
- (1) 유전독성시험에서 양성으로 판정되고, (2) 반복투여독성시험에서 종양발생률이 증가하거나, (3) 구조나 생물학적 활성으로부터 발암성이 의심되는 경우 발암성시험자료가 요구됨.
단답형- 용량설정(DRF)시험
- 단회투여 예비시험 : 반복투여 예비시험의 최고용량을 결정하기 위함
- 반복투여 예비시험 : 발암성시험의 최고용량(최대내성용량)을 결정하기 위함
- 시험동물 : 2종 이상, 이유 후 가능한 빠른 시기
- 동물수 : 암수 각각 군당 50마리 이상
- 투여 : 랫드는 24-30개월, 마우스 및 햄스터는 18-24개월 / 1일 1회, 주 7회 투여
- 관찰기간 : 저용량군 또는 음성대조군의 누적 사망률이 75% 되는 경우
- 용량단계 : 암수 각각 3단계 이상
- 최고용량 : 10% 이내의 체중증가를 억제하거나 중독에 의한 사망이 없고, 현저한 독성변화가 나타나지 않는 용량
- 최저용량 : 약리효과가 발현되는 양, 추정 임상 용량 기준. 최고용량의 10% 이상.
d. 발암성 시험의 최고 용량(최대내성용량)은 임의로 결정해 시험을 수행한다. e. 저용량군 또는 음성 대조군의 누적사망률이 95%가 되는 경우 시험을 종료한다.
D. 생식·발생독성시험
시험동물
- 포유동물 2종 이상. 설치류-랫드 or 마우스, 비설치류-토끼
표준시험법 Segment Ⅰ - 수태능 및 초기배 발생시험
표준시험법 Segment Ⅱ - 배∙태자 발생시험
- 분만 하루 전 부검하여, 태자의 생사와 이상 유무를 관찰.
- 한배새끼 중 50%는 내장이상 검사를 위해 Bouin’s 용액에 고정 50%는 골격이상 검사를 위해 alcian blue와 alizarin red S로 골격염색.
표준시험법 Segment Ⅲ - 출생 전∙후 발생 및 모체기능시험
단일시험법
조합시험법
E. 유전독성시험 (Genotoxicity test)
유전독성시험
- 박테리아를 이용한 복귀돌연변이 시험
- 포유류 배양세포를 이용한 체외 염색체이상시험 또는 마우스 림포마 TK 시험
- 설치류 조혈세포를 이용한 체내 소핵시험
- 용량마다 3매 이상의 플레이트 사용
- s9 mix를 첨가한 대사활성화법 병행
박테리아를 이용한 복귀돌연변이시험(AMES test)
- 권장균주 (중요!)
2가지 이상 쓰시오
- Salmonella typhimurium TA98
- Salmonella typhimurium TA100
- Salmonella typhimurium TA1535
- Salmonella typhimurium TA1537 or TA97 or TA97a
- Salmonella typhimurium TA102 or E. coli WP2 uvrA or E. coli WP2 urvA (pKM101)
F. 면역독성시험
아나필락시스 쇼크 반응시험
- 시험동물 : 군당 5마리 이상의 기니피그
- 투여경로 : 피하/복강내 투여가 일반적
- 감작야기 : (면역보조제X) 주 2-3회, 2-4주간 감작 / (면역보조제O) 1-3주 간격, 3회 이상 감작
- 반응유도 : 최종 감작 1-3주 후 고용량의 시험물질을 정맥내로 투여, 아나필락시스 쇼크 증상 유도.
- 결과판정 : 판정기준 20단계
감작 (hypersensitization)
단답형
- 항원을 체내에 투여해 항체를 생산시키는 유도작업
- 생체 내에 이종의 항원을 투여하고, 일정 시간 후 다시 같은 항원을 투여하면 아나필락시(anaphilaxie)가 일어난다.
- 최초 투여 때 생체가 그 항원에 대해 과민성이 되었다고 생각되어, 그 전처치를 ‘감작한다’고 한다.
Cheyne-strokes 호흡
단답형
- 아나필락시스 쇼크 반응시험 판정기준 중 19단계.
- 급하게 호흡하다 멈추고, 다시 급하게 호흡함.
- 부정호흡의 대표적인 것으로, 얕고 빈번하게 호흡을 하다가, 깊고 급속하게 극도에 이르러 호흡이 중지되며, 다음에 얕고 빈번하게 반복하게 되는 호흡
G. 국소독성(자극성)시험
국소독성(자극성) 시험 (loccal irritation test) 종류
4가지 쓰는 문제
- 피부자극시험
- 안점막자극시험
- 구강점막자극시험
- 질점막자극시험
H. 단회투여 흡입독성시험
(single-dose inhalation test)
I. 반복투여 흡입독성시험
repeated-dose inhalation