《Journal of Drug Delivery Science and Technology》:Physiologically Based Biopharmaceutics Modeling for Accelerated Formulation Design: Current Status, Regulatory Perspectives, and Future Challenges
编辑推荐:
生理药动学生物药剂学建模(Physiologically Based Biopharmaceutics Modeling, PBBM)已成为连接制剂特性与体内药物吸收的关键建模与模拟框架。近年来,PBBM不仅作为制剂开发工具受到关注,更作为监管科学的一部分,尤
生理药动学生物药剂学建模(Physiologically Based Biopharmaceutics Modeling, PBBM)已成为连接制剂特性与体内药物吸收的关键建模与模拟框架。近年来,PBBM不仅作为制剂开发工具受到关注,更作为监管科学的一部分,尤其在模型引导药物开发(Model-Informed Drug Development, MIDD)背景下备受重视。为批判性审视PBBM的现状、挑战与潜力,召开了主题为“基于生理药动学生物药剂学建模加速制剂设计”的学术-工业-监管圆桌会议,汇聚学术界、监管机构及制药行业专家,吸引逾百名跨领域参与者。本文结合特邀报告与听众驱动的专题讨论,综述PBBM当前的科学与监管格局,主要议题涵盖模型可信度与验证、适用性应用、组织实施责任、监管期望、仿制药开发特异性挑战,以及小分子口服制剂之外的未来拓展,并基于此提出PBBM作为制剂设计与监管决策实用、透明且科学稳健工具的定位展望。
该研究针对生理药动学生物药剂学建模(PBBM)在制剂设计与监管决策中的应用潜力及实施挑战展开系统性探讨。当前PBBM虽被广泛视为连接体外制剂特性与体内吸收的关键工具,但在实际应用中面临模型可信度评估、参数不确定性管理、跨组织责任划分及监管认可路径不清等问题,尤其在小分子口服制剂外的拓展及仿制药开发中应用有限。为此,研究人员通过组织学术-工业-监管三方圆桌会议,结合特邀报告与实时投票讨论,系统分析了PBBM的科学基础、监管现状、产业实践及技术瓶颈,旨在明确其定位与发展路径,推动该技术在药物开发全生命周期中的规范化应用。相关成果发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》。
关键技术方法包括:基于风险的可信度评估框架(含明确问题定义、使用背景(Context of Use, COU)界定、风险影响评估、模型性能验证及证据整合五步骤);PBBM构建工作流(数据收集、基线模型开发、体外体内相关性(IVIVC/IVIVR)建立、安全空间(Safe Space)界定);日本国内制药企业PBBM应用现状问卷调查(覆盖创新药与仿制药企业,共33份有效回复);以及多利益相关方圆桌会议的实时议题征集与优先级排序机制。
研究结果如下:
- 1.
科学基础与学术界角色:PBBM被定义为整合制剂科学与临床药理学的定量框架,需警惕对商业软件的过度依赖,强调基于生物药剂学原理的机制理解。学术界需承担教育、中立评估及方法创新职责,推动模型从简化工具向精准预测发展。
- 2.
监管视角的PBBM现状:日本PMDA数据显示约25%新药申请(NDA)包含广义生理药动学(PBPK)模型,其中小分子药物占比达40%。监管评估采用风险导向框架,重点支持虚拟生物等效性(Virtual Bioequivalence, VBE)、临床相关溶出度标准制定等应用,并通过国际协作(如FDA-M-CERSI研讨会)推进方法学统一。
- 3.
日本PBBM应用调查:国内企业PBBM应用率较低,仿制药企业尤为显著,主要障碍包括技术 expertise 缺乏、培训机会不足及监管期望不明确。建议通过技术信息共享、咨询框架建立及国际协调指南开发促进推广。
- 4.
美国产业实践经验:PBBM与PBPK共享生理机制框架,但更侧重制剂属性对吸收的影响。典型应用包括溶出安全空间评估,强调早期企业与监管机构互动的重要性,并指出ICH M15指南对模型引导开发的推动作用。
- 5.
小组讨论核心议题:
- •
组织责任:跨部门协作(制剂研发与临床药理学)为最优模式;
- •
模型可信度:需结合科学依据、假设透明度及敏感性分析,关键监管提交需严格验证;
- •
虚拟生物等效性与仿制药:当前难以完全替代临床BE试验,但可用于制剂筛选与质量控制标准制定;
- •
早期模型验证:非监管用途可基于动物数据或同类化合物外推,监管用途需临床数据支持;
- •
适用范围拓展:生物制品(如抗体)吸收机制差异大,需重新构建生理环境表征;
- •
辅料影响:现有模型对辅料介导的渗透性改变捕捉不足,需加强机制研究;
- •
参数简化:线性药代动力学可采用简化房室模型,无需全PBPK模型。
讨论部分共识指出:PBBM应作为目标导向的适用性工具,其可信度依赖于科学合理性、假设透明及不确定性量化;成功实施需跨学科协作与组织协同;监管采纳应通过案例积累逐步推进,学术界需在基础研究与方法创新中发挥核心作用。结论强调,PBBM作为连接制剂特性与体内性能的强有力框架,其广泛应用需学术界、工业界与监管机构通过持续协作,共同推动其从新兴工具向成熟技术标准演进,最终实现基于机制的理性药物开发与监管决策。