附件：冠狀動脈藥物洗脫支架臨床前研究指導(dǎo)原則（2018年第21號）.doc

冠狀動脈藥物洗脫支架臨床前研究指導(dǎo)原則

為進(jìn)一步規(guī)范冠狀動脈藥物洗脫支架產(chǎn)品臨床前研究，制訂本指導(dǎo)原則。

本指導(dǎo)原則系對冠狀動脈藥物洗脫支架產(chǎn)品臨床前產(chǎn)品性能研究及動物實(shí)驗(yàn)研究的一般要求，申請人可依據(jù)具體產(chǎn)品的特性對研究內(nèi)容進(jìn)行充實(shí)和細(xì)化。本指導(dǎo)原則雖然為該類產(chǎn)品的上述研究提供了初步指導(dǎo)和建議，但不會限制醫(yī)療器械相關(guān)管理部門及該類產(chǎn)品的技術(shù)審評、行政審批，以及申請人對該類產(chǎn)品臨床前研究工作。

本指導(dǎo)原則是在現(xiàn)行法規(guī)以及當(dāng)前認(rèn)知水平下制訂的，隨著法規(guī)的不斷完善，以及冠狀動脈藥物洗脫支架技術(shù)、研究方法的發(fā)展、提高，本指導(dǎo)原則相關(guān)內(nèi)容也將進(jìn)行適時(shí)地調(diào)整。

一、適用范圍

本指導(dǎo)原則適用于所含藥物屬于以降低植入支架后新生內(nèi)膜增殖引起的再狹窄率為目的的化學(xué)藥物，以非吸收性金屬支架為支架平臺的冠狀動脈藥物洗脫支架的臨床前研究。對于含有生物技術(shù)成分（如細(xì)胞或基因治療、單克隆抗體等）以及其他生物材料支架平臺（如醫(yī)用高分子材料、生物陶瓷材料和生物復(fù)合材料支架，或生物可降解和吸收材料支架）制成的支架（或模架Scaffold），可參考本指導(dǎo)原則的適用部分。

本指導(dǎo)原則主要是為產(chǎn)品性能研究及動物實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo)。

二、性能研究

（一）性能研究報(bào)告中需至少包含的事項(xiàng)

申請人需在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提供產(chǎn)品基本信息，包括產(chǎn)品描述、規(guī)格型號矩陣、藥物劑量密度、設(shè)計(jì)改變歷史，提供典型性樣品及驗(yàn)證樣本數(shù)量的確定依據(jù)以及各項(xiàng)測試指標(biāo)接受值的確定依據(jù)。采用非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法時(shí)，應(yīng)提供方法學(xué)研究資料。

（二）性能研究影響因素

冠狀動脈藥物洗脫支架一般由預(yù)裝支架及輸送系統(tǒng)組成，支架一般包含金屬支架平臺、藥物、載體聚合物。申請人在開展臨床前研究時(shí)，應(yīng)特別對支架平臺及藥物涂層分別進(jìn)行研究。

1. 支架平臺設(shè)計(jì)

支架平臺是冠狀動脈藥物洗脫支架的組成部分，用于在血管中擴(kuò)張后提供機(jī)械支撐，一般由金屬材料如鈷鉻合金、不銹鋼等制成，通常為球囊擴(kuò)張式。由于支架平臺材料、平臺花紋設(shè)計(jì)（包括厚度）對終產(chǎn)品性能有很大影響，因此在產(chǎn)品研發(fā)初期應(yīng)選擇合適的平臺材料和花紋設(shè)計(jì)?？梢酝ㄟ^實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證和有限元分析相結(jié)合的方式獲得更好的支架平臺設(shè)計(jì)，選擇實(shí)驗(yàn)條件時(shí)需考慮生理?xiàng)l件。

支架平臺研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)提供支架平臺的設(shè)計(jì)參數(shù)如支架厚度，冠的數(shù)量、高度、寬度、角度，連接桿數(shù)、寬度、角度等；如不同規(guī)格型號支架平臺設(shè)計(jì)參數(shù)不同，應(yīng)分別明確。

2. 藥物涂層設(shè)計(jì)

（1）藥物

目前，冠狀動脈藥物洗脫支架中常用的藥物包括紫杉醇、雷帕霉素及其衍生物，其作為藥品使用時(shí)的安全性和有效性研究數(shù)據(jù)，對于藥物洗脫支架中備選藥物的篩選十分重要，但由于藥物洗脫支架中藥物是在靶血管部位釋放、吸收，單純作為藥品使用的毒理學(xué)研究資料并不足以支持其安全性，因此藥物劑量密度選擇、單支架中所含藥物總劑量選擇、藥物與載體聚合物配方選擇、藥物的體外/體內(nèi)釋放特征及體內(nèi)外相關(guān)性評價(jià)都是十分必要的。雖然通常藥物洗脫支架植入后的血藥濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于系統(tǒng)性使用后的濃度，但靶血管壁中的局部組織濃度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)使用后的血藥濃度，因此應(yīng)開展必要的組織病理學(xué)研究，評估靶血管、遠(yuǎn)端心肌等組織的毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)病變累及血管長度較長時(shí)，如申請人預(yù)期將支架進(jìn)行重疊使用，那么毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)也會明顯提高。

（2）載體聚合物

藥物同載體聚合物混合形成涂層，部分產(chǎn)品設(shè)計(jì)包含底涂層以改善同支架平臺界面結(jié)合情況，設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)應(yīng)對載體聚合物的材料選擇進(jìn)行論證，如聚合物的平均分子量（特性粘數(shù)）、分子量分布、旋光度（如適用）、聚合物同支架材料彈性模量關(guān)系、可降解聚合物涂層的降解特征、聚合物與動脈組織的生物相容性等。

聚合物載體將足夠的藥物涂覆在支架平臺上，并影響藥物從支架表面的釋放動力學(xué)，因此對于涂層外觀（包括肉眼及顯微條件下）、涂層厚度、涂層均勻性、涂層牢固度、涂層完整性等研究十分重要。

為更合理保障藥物涂層在支架平臺上穩(wěn)定性，應(yīng)對涂層牢固度進(jìn)行評價(jià)，如涂層的粘結(jié)強(qiáng)度；另一方面，應(yīng)對即刻和遠(yuǎn)期涂層完整性進(jìn)行評價(jià)。對于即刻涂層完整性，應(yīng)評估涂層在模擬使用、支架擴(kuò)張至標(biāo)稱直徑、擴(kuò)張至最大直徑條件下涂層完整性，應(yīng)評估≥10 μm和≥25 μm顆粒的數(shù)量，對不能出現(xiàn)的微粒的粒徑上限進(jìn)行評估，同時(shí)可通過掃描電子顯微鏡等技術(shù)評估涂層的外觀。對于遠(yuǎn)期涂層完整性，可結(jié)合疲勞試驗(yàn)進(jìn)行，由于可降解涂層隨時(shí)間推移會失去完整性，因此可結(jié)合其降解特性設(shè)定研究的觀察時(shí)間點(diǎn)。

載體聚合物材料以及藥物涂層配方，對終產(chǎn)品的性能具有重要意義，如材料發(fā)生老化、配方比例或載體聚合物對藥物穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，則可能對終產(chǎn)品性能產(chǎn)生顯著的影響，因此申請人應(yīng)對載體聚合物材料穩(wěn)定性、藥物涂層配方及藥物同載體聚合物相互作用進(jìn)行評價(jià)。

需要注意的是，滅菌工藝可能會對藥物涂層產(chǎn)生不可逆的影響，因此需考慮滅菌工藝的影響。

對于載體聚合物材料，建議提供以下信息：

1）物理化學(xué)基本信息，如平均分子量（特性粘數(shù)）、分子量分布、玻璃轉(zhuǎn)化溫度（Tg）、熔化溫度（Tm，如適用）、密度等。

2）化學(xué)結(jié)構(gòu)，共聚物應(yīng)明確不同結(jié)構(gòu)單元比例。

3）載體聚合物在涂層中作用機(jī)理。

4）聚合物鑒別，如紅外光譜或任何其他表征及分析方法。

5）聚合物中催化劑、溶劑、單體等雜質(zhì)的殘留水平。

6）混合物應(yīng)明確各成分的重量百分比。

3. 其他

在產(chǎn)品性能研究時(shí)，建議包括但不限于以下項(xiàng)目：

三、動物實(shí)驗(yàn)研究

動物實(shí)驗(yàn)研究是為了評價(jià)產(chǎn)品的安全性和初步可行性。申請人應(yīng)對是否進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行論證。一般情況下，冠狀動脈藥物洗脫支架的動物實(shí)驗(yàn)包括動物實(shí)驗(yàn)安全性研究、體內(nèi)藥物釋放動力學(xué)和體內(nèi)藥代動力學(xué)研究三個部分，開展動物實(shí)驗(yàn)前，需制定合理的研究方案。

（一）動物實(shí)驗(yàn)安全性研究

動物實(shí)驗(yàn)安全性研究是使用合適的、公認(rèn)的健康動物模型，對產(chǎn)品的輸送性能（輸送、擴(kuò)張和回撤過程）、系統(tǒng)毒性、局部毒性、可行性等進(jìn)行評價(jià)。

由于冠狀動脈藥物洗脫支架產(chǎn)品中藥物與其作為藥品應(yīng)用時(shí)具有較大差異，因此建議通過動物實(shí)驗(yàn)結(jié)合已有的文獻(xiàn)資料來確定藥物劑量密度、單支架中所含藥物總劑量及藥物與載體聚合物配方、涂層厚度，同時(shí)對安全范圍進(jìn)行評估。

首次應(yīng)用于支架產(chǎn)品的藥物，建議在進(jìn)行系統(tǒng)的動物實(shí)驗(yàn)安全性研究之前，對支架中藥物的全身性暴露水平、植入血管和心肌暴露水平進(jìn)行評估。

動物實(shí)驗(yàn)安全性研究中，在評估終產(chǎn)品導(dǎo)致的安全性問題時(shí)，建議選擇裸支架、聚合物涂層支架、藥物涂層支架三組進(jìn)行安全性研究，從而確認(rèn)病理學(xué)改變的影響因素。在研究中建議同時(shí)選擇已上市冠狀動脈藥物洗脫支架產(chǎn)品作為對照，以更好地評估申報(bào)產(chǎn)品在新生內(nèi)膜生長、內(nèi)皮化、纖維蛋白沉積、炎癥反應(yīng)、血栓形成等方面的情況。

目前，支架重疊使用的情形在臨床上是較普遍的，因此對于重疊使用條件下的安全性研究是十分必要的。

關(guān)于動物實(shí)驗(yàn)，建議從以下幾個方面進(jìn)行考慮：

1. 動物模型

豬的冠狀動脈尺寸、解剖結(jié)構(gòu)以及支架植入之后內(nèi)膜生長隨著時(shí)間變化的特征方面與人類具有較好的相似性，因此長期被用于冠狀動脈血管內(nèi)器械研究和評價(jià)的模型動物，但由于實(shí)驗(yàn)動物和人類血管對支架植入后的反應(yīng)存在固有差異，所以動物實(shí)驗(yàn)主要用于評價(jià)產(chǎn)品的安全性，而非長期有效性。在藥物劑量密度初步選擇及產(chǎn)品作用機(jī)理研究方面可考慮采用較小的動物模型（例如兔子髂動脈）。

2. 動物數(shù)量

建議在每個隨訪時(shí)間點(diǎn)上至少使用3—4只實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行評價(jià)。如果有實(shí)驗(yàn)動物過早死亡的情況，建議應(yīng)補(bǔ)充相應(yīng)數(shù)量的動物。

3. 評價(jià)指標(biāo)

動物實(shí)驗(yàn)應(yīng)在預(yù)設(shè)的隨訪時(shí)間點(diǎn)對方案中規(guī)定的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評估。

建議對支架植入動脈和心臟進(jìn)行影像學(xué)評估、大體解剖評價(jià)和組織病理學(xué)評價(jià)，評價(jià)的指標(biāo)建議包括但不限于血管壁和支架結(jié)構(gòu)完整性、支架貼壁不良情況、新生內(nèi)膜形態(tài)學(xué)、管腔面積、新生內(nèi)膜面積、內(nèi)彈力板面積、面積狹窄百分比、每個支柱的新生內(nèi)膜厚度、內(nèi)皮化程度、損傷評分、炎癥評分、血栓形成、纖維蛋白位置和數(shù)量、纖維化情況、肉芽腫等。

建議對每個支架至少分三段進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)報(bào)告不同段的組織病理學(xué)切片結(jié)果，而不是僅提供一張切片圖。組織病理學(xué)切片圖均應(yīng)為彩色且可辨識。如涉及重疊支架應(yīng)用時(shí)，應(yīng)對重疊部位重點(diǎn)評估。

除了靶血管位置，支架兩端（近端或遠(yuǎn)端5mm）血管、心肌及其他重要器官或組織，也應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的組織病理學(xué)評價(jià)，特別是支架中藥物可能會對遠(yuǎn)端心肌組織產(chǎn)生毒性反應(yīng)，需對遠(yuǎn)端心肌組織進(jìn)行完整的大體和組織病理學(xué)評估，評價(jià)支架相關(guān)性病理學(xué)改變。

在動物實(shí)驗(yàn)過程中，出現(xiàn)任何非預(yù)期動物死亡情況，都應(yīng)對死亡原因進(jìn)行深入調(diào)查。應(yīng)進(jìn)行尸檢，包括對所有植入支架的動脈進(jìn)行評價(jià)，確認(rèn)動物死亡原因，同時(shí)應(yīng)記錄動物出現(xiàn)的任何臨床癥狀（諸如發(fā)熱、過敏、腎功能或肝功能損傷）。

4. 觀察時(shí)間

建議在動物實(shí)驗(yàn)過程中設(shè)置多個隨訪點(diǎn)，一般需至少隨訪6個月。隨訪時(shí)間點(diǎn)設(shè)置，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)屬性進(jìn)行設(shè)定。

（二）體內(nèi)藥物釋放動力學(xué)和體內(nèi)藥代動力學(xué)研究

1. 體內(nèi)藥物釋放動力學(xué)研究

體內(nèi)藥物釋放動力學(xué)研究常用方法包括兩種類型：

（1）直接測定擴(kuò)張支架中殘留藥物量來評價(jià)藥物釋放情況，直至完成藥物洗脫曲線的測定。該方法建立的體內(nèi)釋放曲線表征了支架中藥物釋放至周圍組織和全身循環(huán)的情況。

（2）通過測定靶血管組織中藥物濃度來評價(jià)藥物釋放水平。該方法建立的體內(nèi)釋放曲線主要反映靶血管組織中藥物濃度隨時(shí)間變化的情況。

體內(nèi)藥物釋放動力學(xué)研究中應(yīng)設(shè)置合理的取樣時(shí)間點(diǎn)，且應(yīng)完全覆蓋支架植入后到至少釋放80%標(biāo)稱藥物量或達(dá)到平臺期的洗脫曲線。體內(nèi)藥物釋放研究每個取樣點(diǎn)至少6個樣品。以藥物釋放累計(jì)百分比與時(shí)間的關(guān)系報(bào)告釋放曲線，建議報(bào)告?zhèn)€體值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差。

2. 體內(nèi)藥代動力學(xué)研究

合理情況下，該研究可與體內(nèi)藥物釋放動力學(xué)研究同時(shí)開展，但取樣時(shí)間點(diǎn)可能不同。建議對血液、動脈組織以及支架植入近端和遠(yuǎn)端心肌組織中的藥物濃度進(jìn)行評價(jià)，并對遠(yuǎn)端組織，例如肝臟、肺和腎臟中的藥物濃度進(jìn)行分析。對于支架周圍的組織，應(yīng)持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，直至藥物濃度低于檢測限。

對于血藥濃度數(shù)據(jù)，相關(guān)參數(shù)包括血藥濃度-時(shí)間曲線下面積（AUC）、峰值血藥濃度（Cmax）、達(dá)峰時(shí)間（Tmax）、消除半衰期（T1/2）以及總體清除率（CLt）等。

如果藥物的代謝產(chǎn)物具有一定的治療作用或毒性作用，也應(yīng)該對代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析。

3. 需注意的問題

（1）藥代動力學(xué)研究中，需考慮支架重疊使用以及藥物劑量安全范圍上限，以評估最高藥物暴露劑量水平下的藥代動力學(xué)信息。

（2）建立合理、科學(xué)的生物分析方法，并對方法學(xué)進(jìn)行研究。

（3）獲取體內(nèi)藥物釋放數(shù)據(jù)后，建議進(jìn)一步開展體內(nèi)-體外相關(guān)性分析，評估產(chǎn)品體內(nèi)外藥物釋放間有意義的相關(guān)性，并確認(rèn)體外釋放研究方法的合理性。更改體外釋放方法時(shí)，需重新進(jìn)行體內(nèi)-體外相關(guān)性分析。

四、參考文獻(xiàn)

1.《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》（中華人民共和國國務(wù)院令第680號）

2.《醫(yī)療器械注冊管理辦法》（國家食品藥品監(jiān)督管理總局令第4號）

3.《Coronary Drug-Eluting Stents- Nonclinical and Clinical Studies》（Draft，美國FDA）

4.《Coronary Drug-Eluting Stents- Nonclinical and Clinical Studies Companion Document》（Draft，美國FDA）

五、起草單位

國家食品藥品監(jiān)督管理總局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心。