摘要:胰高血糖素鼻内粉剂(GNP),一种新的胰高糖素鼻腔内给药制剂,用于治疗胰岛素引起的严重低血糖症,含有合成胰高血糖素(10% W / W),β-环糊精和十二烷基胆碱磷脂。通过动物模型的四项研究评价了该制剂的安全性。
方法:第一项研究大鼠滴鼻给药1和2mg的GNP/每天(0.1和0.2毫克胰高血糖素/ 大鼠/天)连续28天给药。第二项研究犬滴鼻给药20和40mg的GNP/每天(2和4毫克胰高血糖素/ 犬/天)连续28天给药。肺通气的研究评估了急性毒理学 气管内给药GNP 0.5毫克(0.05毫克高血糖素)对大鼠的影响。兔眼给药30mgGNP(相当于3毫克胰高血糖素)局部耐受性实验。
结果:体重和/或食物消耗、眼科、心电图、血液学、凝血指标、临床生化、尿液分析、或器官重量,尸检没有出现与试验品有关的不良影响。大鼠直接气管内给予剂量0.5毫克的GNP(胰高血糖素0.05毫克/只)不会导致临床、宏观或微观的不良反应。犬,亚慢性给药后唯一的不良发现是给药后立即出现短暂的(<30S)流涎和打喷嚏,鼻粘膜轻度至中度可逆性组织学改变。大鼠每日给药28天导致轻度至中度,单侧或双侧的嗅上皮侵蚀/溃疡,高剂量组2/10的雄性动物和3/10的雌性动物出现在鼻腔背鼻甲固有层出现轻度至急性,急性至亚急性炎症。14天恢复期这些病变完全消退。对犬和大鼠的亚慢性组织的组织学检查没有发现异常。兔GNP治疗眼或周围组织临床观察:分泌物,结膜发红,部分闭合,眼眶周围区域肿胀,与眼部观察和分级时出现的红斑和水肿相关。
讨论:研究没有发现与动物模型有关的安全性问题。早期研究强调了环糊精鼻腔给药的局部安全性(GNP的成分)。胆碱,磷酸基团,和饱和的12碳脂肪链、赋形剂、磷脂和卵磷脂存在于哺乳动物细胞膜不会造成安全问题;这些结果表明,GNP鼻内给药有望作为一种未来的抢救药物用于治疗1型或2型糖尿病患者胰岛素诱导的低血糖发作。
结论:这种新型药物在动物模型中耐受性良好。
关键词:糖尿病 胰高血糖素 低血糖 胰岛素 鼻内 肽类激素
背景:胰高血糖素鼻粉剂(GNP)是一种新型的、经鼻给药的胰高血糖素粉剂用于严重低血糖的治疗。常见的危及生命的紧急情况,病人通常使用胰岛素,需要第三方协助纠正低血糖。该药物被包装在一个非常简单和好用的一次性使用的粉末给药装置中,将其全部内容传递到病人的鼻子中。GNP毒理学评价由三部分组成。临床试验中选择GNP的实际配方(即胰高血糖素、β-环糊精和DPC),以评价药物的局部和全身作用。进行了第三组研究,以评估体外细胞毒性、皮肤致敏性和在执行器递送装置中使用的材料的皮肤内反应性。在动物模型中进行的四项毒理学研究,以评估该产品实际配方的安全性。
方法:四项毒理学研究包括以下内容:第一项,28天的亚慢性毒理学研究,评估0.1和0.2毫克GNP/大鼠/日(约0.4和0.8毫克/千克/天)的安全性,第二项,犬28天的亚慢性毒理学研究,用犬评价2毫克和4毫克的胰高血糖素/狗/天(即20毫克和40毫克GNP/狗/天),第三项,大鼠急性毒理学研究气管内给药0.5毫克GNP(即胰高血糖素0.05毫克),第四项兔局部耐受性研究,其中30毫克GNP(即3毫克胰高血糖素)直接眼睛内给药。使用SD大鼠,和雄性新西兰白兔均购自Charles River ,比格犬购自玛斯。所有动物到达后都要称重,并接受临床兽医详细的体格检查,以确保健康状况良好。
结果:大鼠28天内鼻腔毒性试验14天恢复期:
药物分析:第1天和第28天的试验品配方中的胰高血糖素含量分别为5.7和5.8毫克/毫升,期望值在2%之内。第1和28天对照品种也证实了无胰高血糖素。
死亡率:安慰剂对照的动物1006b和1518d分别在13和15天给药后发现死亡。剖检动物1006b死亡原因最有可能是物理创伤,与安慰剂对照没有关系,因为在动物死亡之前没有观察到任何临床症状。动物1518d没有重大发现。作为一个毒代动力学(TK)的动物,未执行显微镜检查。生理盐水或试验品组无死亡病例。
临床症状:未发现与GNP相关的不良临床症状。所有的临床体征都被认为是偶然的,与GNP的使用没有关系,因为它们发生频率低。
体重:所有体重变化都被认为是偶然的,与GNP的使用无关。
饲料消耗量:第8至15日和第15至22日之间,每周的饲料消耗量略有增加。在所有的组中都观察到这一点,不被认为同给药治疗相关。
检眼镜检查:在这项研究过程中没有发现与给药相关的结果,记录是偶然发生的,在这种动物中是可以预料到的。
毒代动力学:从对照组、高剂量组、低剂量组给药前1天大鼠收集的血样中,胰高血糖素水平均低于定量下限(LLOQ 200 pg/ml)。第一天滴鼻给药后,低剂量组12只动物中仅4只显示胰高血糖素水平高于LLOQ。而高剂量组12只动物均显示胰高血糖素水平高于LLOQ。大鼠血清中胰高血糖素浓度迅速升高,在10分钟内达到高峰水平,两组的采样间隔均下降,但高剂量组的峰值水平较高。
血液学,凝血,临床生化,和尿液分析:血液凝血,临床生化,和尿液参数没有出现同供试品相关的不良反应。一些平均参数与对照值不同,有统计学意义,但差异不受剂量和性别的影响,也不显著。它们被认为是偶然的,没有生物学意义。
器官重量:第1组雌性动物与其他各组比较,一些器官的体重(肾上腺、脑、心、肾、肺、气管、卵巢、甲状腺、甲状旁腺)略有增加。这些差异被认为是偶然的,没有生物学意义。
大体观察:安慰剂对照组试验期间死亡动物发现心脏周围有暗红色物质,中度、急性、多灶性肺泡内出血和所有肺叶的暗红色区域。这些发现很可能是由于物理创伤造成的动物死亡。由于这些观察结果存在于安慰剂对照动物中,因此被认为是偶然的。所有其他主要和恢复动物的大体病理学结果都被认为是自发的或偶然的,因为对照组或治疗组发病率低且不一致。
组织学检查:在安慰剂对照动物死亡动物上发现中度急性多灶性肺,肺泡内出血、轻度下颌淋巴结窦充血、出血,温和,多灶性急性胸腺出血。与安慰剂对照组和生理盐水组相比,GNP高剂量组2/10的雄性大鼠和3/10的雌性大鼠出现嗅觉上皮溃疡、黏膜固有层轻微急性亚急性炎症。嗅上皮固有层的炎症被认为是继发于嗅上皮的侵蚀/溃烂。这些病变常出现在背侧鼻甲,有GNP给药部位特异性。这些病变在恢复动物中不存在,提示这些病变具有可逆性。高剂量组恢复期动物,表现为视网膜皱褶/花环(1 / 10),心肌病(5 / 10),肾脏的肾小管嗜碱性(2 / 10),肾脏的纤维化(1 / 10),肾脏的髓质矿化(5 / 10),愈合梗塞的肾脏(1 / 10),局灶性细胞浸润的肝脏(1 / 10),肝脏的坏死灶(1 / 10),肺泡内的肺出血(3 / 10),对下颌淋巴结细胞数增加(2 / 10),间质细胞浸润前列腺(1 / 5),与尿路上皮增生与前列腺的炎症(1 / 5),细胞碎片表皮增生(1 / 10),髓外造血的脾(10 / 10),和胸腺出血(1 / 10)。其他组组织病理学检查结果,包括安慰剂对照组、生理盐水组和低剂量组的组织病理学检查结果都被认为是偶然的、自发的或背景性的,没有毒理学意义。
28天Beagle犬滴鼻给药毒性试验,恢复期14天:
供试品分析:第1和28天的测试中,平均胰高血糖素含量为2.1毫克。第1天和第28天胰高血糖素的含量是一致的;在室温下28天内胰高血糖素的稳定性得到了证实。
死亡率:没有出现同药物相关的动物死亡。
临床症状:给予安慰剂和GNP后,大多数犬立即出现打喷嚏和短暂的流涎。没有观察到与给药相关的不良临床症状。所有的临床体征都被认为是偶然的,与GNP使用没有关系,因为它们是以类似的频率和/或发病率在动物中散发的。
体重:所有体重变化都被认为是偶然的,与GNP使用无关。
饲料消耗:饲料消耗不受GNP的影响。
检眼镜检查:在这项研究过程中没有发现与给药相关的结果,记录是偶然的,在这种动物中是可以预料到的。
心电图:在心电图均未发现与给药相关的结果。
毒代动力学:在安慰剂和生理盐水对照组给药第一天,胰高血糖素浓度低于LLOQ,200微克/毫升。在12只有11犬发现内源性胰高血糖素水平。在单一的GNP给药组中,平均胰高血糖素浓度迅速增加,10分钟内在犬血清中达到高峰水平,并在采样间隔期下降。胰高血糖素平均峰值水平与GNP水平相似。为了遵守内源性化合物的标准方法,还应用基线校正纠正内源性胰高血糖素水平,并从校正后的血浆浓度分布中提取TK参数。基线被定义为在第1天观察到的剂量值。与基线校正,给药后1天,低剂量和高剂量组胰高血糖素分别为213385和148561 pg.min/ml。给药后10分钟观察到胰高血糖素的峰值浓度,随着剂量的增加而增加。这些数据表明,用胰高血糖素配方给药的动物的胰高血糖素水平远远超过生理水平。血清中胰高血糖素的半衰期很短,在接受多个GNP治疗后观察到最小累积量,雌雄动物之间无统计学差异。
血液学、凝血,临床生化,和尿液分析:血液学、凝血,临床生化,和尿液无供试品相关副作用。在给予胰高血糖素之前,对血糖没有影响。
器官重量:没有明显的与GNP相关的器官重量变化,所有的差异都被认为是偶然的,没有生物学意义。
大体解剖:第2组和第4组一只动物右肺中叶的暗区和/或苍白变浅。所有其他大体解剖的结果被认为是偶然的或自发的,因为它们发生率很低,发生在对照组和/或治疗组。
组织学观察:1组安慰剂对照组2/6的动物、2组生理盐水组0/6的动物、3组低剂量组和所有高剂量组动物观察到轻度至中度的嗅上皮萎缩/变性。由于在第1组、第3组和第4组动物中观察到这一发现,但在第2组中未发现这一发现,故被认为是给药相关性疾病。与1组动物相比,供试品组动物的发病率和/或严重程度也有所增加。第4组一只雄性鼻腔嗅上皮也有轻微萎缩/变性。恢复期动物均没有发现嗅上皮萎缩/变性,说明病变是可恢复的。
1组3/6的动物、2组和3组4/6的动物、4组4/6的动物肺中观察到轻到中度亚急性肺泡炎。这一发现在对照组和治疗动物中都被观察到,平均严重程度与试验品GNP的剂量水平无关。
1组3/6的动物、2组3/6的动物、3组2/6的动物、4组4/6的动物发现轻度至轻度病灶增生或鳞状呼吸道上皮化生。一组1只动物和4只动物在14天恢复期后也出现了呼吸道上皮局灶性增生或鳞状化生。在对照组和治疗组中观察到这一发现,第4组动物的发病率增加,但各组之间的严重程度无显著差异。呼吸道上皮增生和鳞状上皮化生被认为是局部刺激对气管上皮表面的适应性反应。其他显微镜检查结果被认为是偶然的、自发的、发病率低。
单次大鼠气管内给药毒性试验:给药剂量见表:
死亡率:本研究中未发生动物死亡。
临床症状:所有临床症状都被认为是偶然的,与GNP的使用无关。
兔眼单剂量耐受性:
死亡率:3只兔接受试验,无动物死亡。
眼观察和分级:所有动物都有轻度(左眼)眼部表现,同GNP给药相关。所有病例中,在给药后所有时间点(1, 24, 48和72小时)发现的结果都局限于结膜和眼睑的红斑(红肿)和水肿(肿胀)。这些病变是由于眼球内有固体粉末引起的眼睑运动引起的机械刺激,因为GNP作为干粉被给药到眼睛。一只动物在药后24小时荧光素染色,其他时间点无染色。眼部分级表仅显示角膜面积为"1"的评分,其中不透明度为0分。荧光素溶液滴入观察后,"1"的评分值被用于"荧光素染色"区域。角膜损伤被认为与实验操作有关,而非给药引起的效果。一只动物瞬膜出现单一暗红色区域,被认为是偶然的,没有毒理学意义。
结论:在大剂量的GNP连续28天的大鼠和狗鼻内给药,动物有很好的耐受性,只有一些动物出现轻度至中度的完全可逆的鼻粘膜病理改变。直接沉积到大鼠肺中并没有导致任何不良反应,这表明肺部有良好的耐受性。雄性新西兰白兔单一眼球滴注30mg GNP耐受性良好,眼部刺激轻微,局限于结膜和眼睑轻度红斑和水肿。