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關(guān)于非臨床毒理研究中臨床病理學(xué)指標(biāo)嚴(yán)重程度的判定

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2025-12-15 09:22

臨床病理學(xué)評(píng)估(如血液學(xué)、臨床化學(xué)、凝血功能和尿液分析)是非臨床毒理研究中的常規(guī)項(xiàng)目。其核心作用有兩點(diǎn):一是識(shí)別與受試物相關(guān)的效應(yīng),二是為評(píng)估人體安全風(fēng)險(xiǎn)提供參考。
 
在臨床病理學(xué)報(bào)告中,通常會(huì)用定量和/或定性描述來體現(xiàn)臨床病理學(xué)指標(biāo)變化的嚴(yán)重程度。
 
定量描述以數(shù)值形式呈現(xiàn),常見的有倍數(shù)變化或百分比差異,計(jì)算簡(jiǎn)單且便于在個(gè)體動(dòng)物間或組間進(jìn)行比較。但它存在顯著局限性,比如不同指標(biāo)或物種在生物學(xué)、生理變異性上存在固有差異,且各自有獨(dú)特的動(dòng)態(tài)范圍,同一幅度的變化在不同指標(biāo)中可能具有完全不同的生物學(xué)意義。這會(huì)導(dǎo)致經(jīng)驗(yàn)不足的科研人員難以將變化幅度與生理相關(guān)性正確關(guān)聯(lián),可能僅依據(jù)數(shù)值幅度錯(cuò)誤判斷臨床病理學(xué)指標(biāo)變化的重要性。例如,膽紅素升高100%(在多數(shù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中通常視為輕微變化),在經(jīng)驗(yàn)不足的研究者眼中,可能比鈉降低15%(可能被視為具有潛在生理影響的“顯著”變化)更受重視。
 
定性描述能讓報(bào)告撰寫者整合所有相關(guān)因素,形成簡(jiǎn)潔的描述結(jié)果。這些因素包括變化幅度(絕對(duì)值、均值、中位數(shù)、與同期對(duì)照/基線的倍數(shù)變化或百分比差異),以及在健康與疾病預(yù)期變異性背景下的生物學(xué)相關(guān)性。它還有兩大突出優(yōu)勢(shì):一是讀者無論臨床病理學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)水平如何,都能輕松理解;二是使用靈活,既可單獨(dú)使用(用于說明臨床病理學(xué)指標(biāo)差異的幅度及病理生理相關(guān)性),也可與定量描述結(jié)合使用。
 
Labcorp、Johnson & Johnson、Alta Sciences Preclinical、Moderna等公司結(jié)合團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn),通過關(guān)鍵臨床病理學(xué)指標(biāo)實(shí)例,提供了關(guān)于定性嚴(yán)重程度描述相關(guān)的見解,一起來看下。
 
當(dāng)前狀況與標(biāo)準(zhǔn)化方法的需求
 
目前,雖然已有監(jiān)管指南指導(dǎo)非臨床安全性研究中的臨床病理檢測(cè),但對(duì)于如何在研究報(bào)告中呈現(xiàn)臨床病理變化,尚缺乏明確的指導(dǎo)。然而,申辦方和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的審評(píng)人員普遍認(rèn)為,一份高質(zhì)量的臨床病理報(bào)告應(yīng)提供關(guān)于臨床病理變化毒理學(xué)重要性的背景信息。僅僅指出臨床病理指標(biāo)的“升高/降低”或“高于/低于”對(duì)照值,并標(biāo)注統(tǒng)計(jì)顯著性(如有),通常是不夠的,可能導(dǎo)致對(duì)變化的誤解或?qū)Χ拘蕴卣鞯恼`判。
 
為了提供這種背景信息,參與數(shù)據(jù)解讀的科學(xué)家通常會(huì)在報(bào)告中結(jié)合使用定量描述和定性描述,以說明臨床病理變化的程度和重要性。
 
獸醫(yī)臨床病理學(xué)家被認(rèn)為是這方面的專家,即SMEs(subject matter experts),具備獨(dú)特資質(zhì),能夠解讀各種動(dòng)物種屬的傳統(tǒng)臨床病理指標(biāo)以及非傳統(tǒng)或新型生物標(biāo)志物。他們還與其他參與藥物安全性評(píng)估的專業(yè)人員(如解剖病理學(xué)家、毒理學(xué)家、臨床獸醫(yī)和生物學(xué)家)協(xié)作,確保試驗(yàn)藥物安全性信息的準(zhǔn)確傳達(dá)。
 
然而,目前生物制藥行業(yè)中可用的獸醫(yī)臨床病理學(xué)家數(shù)量不足以支持所有非臨床安全性研究,許多公司和全球范圍內(nèi)的政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)并未配備獸醫(yī)臨床病理學(xué)家。在這種情況下,這些職責(zé)通常由其他科學(xué)家(如解剖病理學(xué)家或毒理學(xué)家)承擔(dān)。但對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)集,仍建議咨詢獸醫(yī)臨床病理學(xué)家。
 
以下內(nèi)容旨在幫助所有參與非臨床研究的科學(xué)家,特別是那些在獸醫(yī)臨床病理數(shù)據(jù)解讀方面經(jīng)驗(yàn)較少者,更準(zhǔn)確地對(duì)嚴(yán)重程度定性。
 
隨著越來越多的制藥公司將非臨床研究外包給CRO,臨床病理報(bào)告的一致性問題變得愈發(fā)重要。由于參與數(shù)據(jù)解讀和報(bào)告撰寫的人員可能更多,報(bào)告寫作風(fēng)格和定性描述的使用可能出現(xiàn)更大差異。通過采用本文所述的方法,在定性描述的基礎(chǔ)上輔以定量描述(如百分比變化或倍數(shù)變化),通常有助于在不同研究和時(shí)間點(diǎn)之間比較毒性特征。
 
定量與定性描述的比較
 
臨床病理原始數(shù)據(jù)通常由自動(dòng)化分析儀器生成,大多數(shù)為數(shù)值型數(shù)據(jù)(離散或連續(xù),如血糖或白蛋白濃度),僅有一小部分為分類數(shù)據(jù)(如尿液顏色、尿試紙的半定量結(jié)果:1+、2+、3+、4+)。
 
定量描述的定義與計(jì)算方法:定量描述表示相對(duì)于同期對(duì)照組或基線(給藥前)值的變化幅度,通常以倍數(shù)變化(fold change)或百分比差異(percent change)表示。
 
計(jì)算公式如下:
 
倍數(shù)變化=給藥后值÷對(duì)照值
 
百分比差異/變化=(給藥后值−對(duì)照值)÷對(duì)照值×100%
 
在報(bào)告數(shù)值變化時(shí),科學(xué)家通常需選擇使用同期對(duì)照組均值(常用于小動(dòng)物研究)或基線值(給藥前,常用于大動(dòng)物研究)作為比較基準(zhǔn)。若基線值有多個(gè)時(shí)間點(diǎn),應(yīng)選用最接近給藥前的值,而非平均值。報(bào)告中應(yīng)明確說明所使用的比較基準(zhǔn)。
 
需要注意的是,歷史對(duì)照數(shù)據(jù)或參考范圍通常范圍較寬,不適合用于定性嚴(yán)重程度的判斷。此外,虛擬對(duì)照組正被提出作為同期對(duì)照的替代方案,但這仍屬新興方法,其科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性尚未得到充分驗(yàn)證。
 
那定性描述又指什么呢?定性描述通常是一個(gè)主觀判斷過程,除了數(shù)值變化外,還需考慮以下因素:實(shí)際測(cè)得的分析物值;已知的變異來源;試驗(yàn)藥物類別或作用機(jī)制的預(yù)期效應(yīng)。
 
定量描述和定性描述的區(qū)別如下表所示。
 
關(guān)于非臨床毒理研究中臨床病理學(xué)指標(biāo)嚴(yán)重程度的判定
 
定性嚴(yán)重程度的定義與判定方法
 
在臨床病理報(bào)告中,可通過定性嚴(yán)重程度描述和/或數(shù)值變化表格來呈現(xiàn)臨床病理變化的病理生理相關(guān)性。以下是臨床病理報(bào)告中常用的定性描述的一般概念和基本定義。此處所說的“生物學(xué)變異”是指在一組健康動(dòng)物中可能觀察到的差異,考慮因素包括種屬/品系、年齡、性別、來源等。
 
定性嚴(yán)重程度描述的定義:
 
關(guān)于非臨床毒理研究中臨床病理學(xué)指標(biāo)嚴(yán)重程度的判定
 
使用嚴(yán)格數(shù)值截?cái)啵?ldquo;通用范圍”)的挑戰(zhàn)
 
在非臨床毒性研究中,為每個(gè)臨床病理指標(biāo)設(shè)定統(tǒng)一的數(shù)值截?cái)啵ㄈ绫稊?shù)變化或百分比變化)來分配嚴(yán)重程度存在諸多挑戰(zhàn)。因?yàn)橄嗤鹊淖兓诓煌笜?biāo)、不同種屬、甚至不同檢測(cè)方法下,其病理生理意義可能差異巨大。這些差異會(huì)顯著影響某一變化幅度所對(duì)應(yīng)的定性嚴(yán)重程度描述。
 
因此,建議在定性描述嚴(yán)重程度時(shí)考慮以下因素:1)使用一致的對(duì)照基準(zhǔn)(如同期對(duì)照或基線值);2)統(tǒng)一應(yīng)用嚴(yán)重程度描述的定義;3)考慮該指標(biāo)在特定種屬中的預(yù)期生物學(xué)/生理變異,以及研究操作對(duì)結(jié)果的影響。
 
嚴(yán)重程度定性的一般考慮
 
與受試物無關(guān)的變化(如由研究操作、前處理或分析因素引起)通常無需使用嚴(yán)重程度描述。這些變化可在報(bào)告中提及,以提供背景信息。
 
變化的幅度(相對(duì)于基線和/或同期對(duì)照,通?;诜治鑫锏慕^對(duì)值)是判斷定性嚴(yán)重程度的主要因素之一。
 
此外,還需考慮以下因素:1)各指標(biāo)在健康狀態(tài)下的預(yù)期變異性(個(gè)體內(nèi)和個(gè)體間變異、分析誤差);2)特定種屬的生物學(xué)特征;3)研究設(shè)計(jì)和操作對(duì)數(shù)據(jù)的潛在影響。
 
各指標(biāo)獨(dú)特的生物學(xué)與生理學(xué)變異
 
指標(biāo)嚴(yán)重程度的判定,受其絕對(duì)/實(shí)際數(shù)值、預(yù)期生理與生物學(xué)變異及動(dòng)態(tài)范圍的顯著影響。不同指標(biāo)的生理范圍差異較大,直接導(dǎo)致相同幅度變化可能對(duì)應(yīng)不同嚴(yán)重程度。
 
生理范圍寬的指標(biāo)(如白細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞因子濃度),易出現(xiàn)較大幅度波動(dòng),部分細(xì)胞因子濃度甚至可升高數(shù)百倍。因此,這類指標(biāo)即使出現(xiàn)50%(1.5倍)的升高,通常也被視為輕微變化。
 
生理范圍窄、受嚴(yán)格調(diào)控的指標(biāo)(如鈣),微小變化即可能產(chǎn)生明顯生理影響。例如,鈣濃度升高50%可能導(dǎo)致軟組織礦化,會(huì)被判定為顯著變化。
 
絕對(duì)數(shù)值的重要性。對(duì)部分指標(biāo)而言,絕對(duì)數(shù)值比變化幅度更能決定嚴(yán)重程度。以膽紅素為例:基線值0.1mg/dL升至治療后0.5mg/dL,與基線值1.0mg/dL升至治療后5.0mg/dL,兩者變化幅度均為400%。但5.0mg/dL的膽紅素濃度已足以引發(fā)黃疸,存在肝膽損傷風(fēng)險(xiǎn),病理生理意義與0.5mg/dL截然不同。因此,絕對(duì)數(shù)值是部分指標(biāo)評(píng)估中不可或缺的因素。
 
物種差異的影響
 
不同物種在特定臨床病理學(xué)指標(biāo)上存在明顯差異,這種差異會(huì)直接改變指標(biāo)異常的判定標(biāo)準(zhǔn),常見于酶活性、血液學(xué)指標(biāo)等領(lǐng)域。
 
酶活性的物種差異以丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)為例:健康非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物(NHPs)的ALT活性因正常生物學(xué)變異,可在20-150U/L范圍內(nèi)波動(dòng)。而犬和大鼠,動(dòng)物間生物學(xué)變異較小,ALT活性正常范圍更低(犬約20-80U/L,大鼠約20-50U/L)。若犬或大鼠的ALT活性達(dá)到150U/L,通常被視為具有重要臨床意義的異常,遠(yuǎn)高于NHPs的判定閾值。
 
血液采集相關(guān)的物種差異,多次采血或連續(xù)放血可能導(dǎo)致紅細(xì)胞量減少,并引發(fā)再生反應(yīng)(如網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)升高),這種醫(yī)源性影響在不同物種中表現(xiàn)不同:嚙齒類動(dòng)物體型小、循環(huán)血量少,受該因素影響更顯著,尤其與犬等物種相比。非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物常被用于生物治療藥物研究,需更頻繁、更大體積地采血(以評(píng)估抗藥抗體及其他新型生物標(biāo)志物),導(dǎo)致其相關(guān)指標(biāo)變異度更大。
 
其他影響因素
 
除指標(biāo)特性與物種差異外,研究流程、對(duì)照組數(shù)據(jù)及指標(biāo)自身特性也會(huì)影響嚴(yán)重程度判定,需綜合考量以避免誤判。
 
同期對(duì)照組數(shù)據(jù)的參考價(jià)值:研究操作(如采血導(dǎo)致的血容量流失、給藥、動(dòng)物處置、麻醉)可能影響臨床病理學(xué)指標(biāo),需結(jié)合同期對(duì)照組的變化趨勢(shì),區(qū)分指標(biāo)變化是由受試物還是其他研究相關(guān)操作導(dǎo)致。例如,紅細(xì)胞量較基線下降25%,若單獨(dú)看可能被判定為輕度變化;但如果同期對(duì)照組因多次采血下降15%,則受試物實(shí)際導(dǎo)致的下降約為10%(相對(duì)對(duì)照),更可能被判定為輕微變化。
 
判定可基于組水平或個(gè)體動(dòng)物,其中個(gè)體動(dòng)物評(píng)估對(duì)大型動(dòng)物尤為重要——這類動(dòng)物通常組規(guī)模小、生物學(xué)變異大,且可能僅個(gè)別動(dòng)物出現(xiàn)異常,難以在組均值中體現(xiàn)。
 
部分指標(biāo)判定的局限性:部分臨床病理學(xué)指標(biāo)因自身特性,難以或無法進(jìn)行嚴(yán)重程度判定,常見情況包括:健康狀態(tài)下正常參考值極低(如尿比重、犬和嚙齒類動(dòng)物的絕對(duì)大型未染色細(xì)胞計(jì)數(shù)、嗜堿性粒細(xì)胞計(jì)數(shù));或者指標(biāo)結(jié)果依賴其他指標(biāo)(如白蛋白/球蛋白比值);特定物種中活性極低或無明確參考意義(如犬和嚙齒類動(dòng)物的γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶活性)。
 
關(guān)鍵臨床病理學(xué)指標(biāo)的定性描述實(shí)例解析
 
本部分通過具體實(shí)例,詳細(xì)說明不同臨床病理學(xué)指標(biāo)(包括各類指標(biāo)的降低與升高)在定性描述使用上的原則、數(shù)值參考范圍及注意事項(xiàng)。
 
定性描述使用的核心原則與注意事項(xiàng)
 
在解讀本節(jié)實(shí)例及文中提及的數(shù)值閾值時(shí),需明確以下前提:
 
判定的主觀性與上下文依賴性:不同嚴(yán)重程度描述的數(shù)值范圍存在固有重疊,判定時(shí)需結(jié)合研究整體背景、科研人員的經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)知識(shí)。例如,指標(biāo)“X”降低10%-19%為“輕度”、降低20%-39%為“中度”,但接近閾值的19%與20%在幅度上幾乎一致,最終描述的選擇具有主觀性。屬于常見且可接受的情況,即可接受的判定差異。
 
嚴(yán)重程度判定需綜合考量4個(gè)關(guān)鍵因素:指標(biāo)變化幅度、分析物的絕對(duì)數(shù)值與動(dòng)態(tài)范圍、分析物在健康與疾病狀態(tài)下的預(yù)期變異(個(gè)體內(nèi)、個(gè)體間),以及其他變異來源(如年齡相關(guān)變化、操作相關(guān)變化)。
 
指標(biāo)變化方向的針對(duì)性:部分指標(biāo)(如脂質(zhì)、葡萄糖、電解質(zhì)濃度)的升高與降低均有意義,而部分指標(biāo)(如AST、ALT活性)僅單一方向的變化具有毒理學(xué)相關(guān)性。因此,升高與降低對(duì)應(yīng)的嚴(yán)重程度描述需分開討論。
 
各類臨床病理學(xué)指標(biāo)降低的定性描述實(shí)例
 
指標(biāo)降低的最大幅度理論上可接近100%,但對(duì)維持生理功能或穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要的指標(biāo),大幅降低通常難以耐受。以下為不同類別指標(biāo)降低的具體參考原則:
 
1.血液學(xué)與凝血功能指標(biāo)
 
這類指標(biāo)反映血細(xì)胞狀態(tài)及變化對(duì)生理功能的影響,需結(jié)合絕對(duì)數(shù)值、變化速度及物種差異判定。
 
紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)(紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白濃度、血細(xì)胞比容)
 
核心意義:血紅蛋白水平對(duì)維持氧氣運(yùn)輸能力至關(guān)重要,降低超過50%-60%較為罕見,可作為“顯著降低”的上限。
 
變化速度的影響:血紅蛋白濃度或血容量快速下降對(duì)健康影響更大,而緩慢下降時(shí)動(dòng)物可能產(chǎn)生適應(yīng)。
 
參考范圍:降低5%-9%為“輕微”,10%-19%為“輕度”,20%-39%為“中度”,40%-59%為“顯著”;若降低超過60%且伴隨白蛋白濃度下降,提示急性失血,可判定為“嚴(yán)重”(易引發(fā)氧氣運(yùn)輸能力下降相關(guān)臨床癥狀)。
 
血小板計(jì)數(shù)
 
參考范圍:可參考紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的降低范圍,但需根據(jù)血小板固有變異及“出血風(fēng)險(xiǎn)臨界值”調(diào)整。
 
物種差異:犬血小板計(jì)數(shù)<50,000/μL時(shí)出血傾向增加,<10,000/μL時(shí)風(fēng)險(xiǎn)更高;小鼠血小板計(jì)數(shù)<25,000/μL時(shí)出血風(fēng)險(xiǎn)顯著升高,大鼠與NHPs適用類似標(biāo)準(zhǔn)。
 
此外,在非臨床毒性研究中,動(dòng)物血涂片常出現(xiàn)樣本質(zhì)量問題和血小板聚集現(xiàn)象,這可能導(dǎo)致血小板計(jì)數(shù)呈現(xiàn)顯著變異性。由于變異性較高,可能難以可靠識(shí)別與供試品相關(guān)的較小幅度變化,因此“輕微(minimal)”的判定標(biāo)準(zhǔn)可設(shè)定為較基線值和/或?qū)φ战M值下降約20%至30%。不過在某些情況下,尤其是對(duì)于嚙齒類動(dòng)物,若數(shù)據(jù)變異性較低且樣本量較大,則有可能識(shí)別出幅度更?。ǖ陀?0%至30%)的供試品相關(guān)變化。
 
白細(xì)胞計(jì)數(shù)
 
常見誘因:抗癌藥物或細(xì)胞周期干擾劑常導(dǎo)致白細(xì)胞計(jì)數(shù)降低,因這類藥物抑制細(xì)胞分裂與造血功能。
 
中性粒細(xì)胞:降低>80%-90%(或絕對(duì)計(jì)數(shù)<1000/μL)會(huì)使犬易發(fā)生繼發(fā)感染,可判定為“顯著”或“嚴(yán)重”降低;該閾值不適用于嚙齒類與NHPs(其正常中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)更低或變異更大)。
 
淋巴細(xì)胞:絕對(duì)計(jì)數(shù)接近100%降低會(huì)削弱免疫功能、增加感染風(fēng)險(xiǎn),但風(fēng)險(xiǎn)通常低于中性粒細(xì)胞的顯著降低。
 
其他白細(xì)胞亞群(單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、大型未染色細(xì)胞):健康動(dòng)物中這類細(xì)胞計(jì)數(shù)本就極低,降低幅度難以評(píng)估。
 
凝血時(shí)間(活化部分凝血活酶時(shí)間[aPTT]、凝血酶原時(shí)間[PT])
 
特點(diǎn):非臨床毒理研究中罕見縮短,且機(jī)制常不明確;僅當(dāng)受試物屬于已知會(huì)縮短凝血時(shí)間的類別(如活化凝血因子類)時(shí),才可能歸因于受試物。
判定局限性:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的PT與aPTT檢測(cè)未針對(duì)高凝狀態(tài)優(yōu)化,敏感性較低;且觀察到的縮短幅度通常較小,無需使用嚴(yán)重程度定性。
 
2.臨床化學(xué)指標(biāo)
 
這類指標(biāo)反映血清(血漿)中生物標(biāo)志物狀態(tài)及對(duì)病理生理的影響,部分指標(biāo)的絕對(duì)數(shù)值是判定核心。
 
白蛋白濃度
 
核心功能:維持血液膠體滲透壓,降低超過50%-60%在多數(shù)物種中罕見。
 
絕對(duì)數(shù)值臨界值:<2.0g/dL時(shí)動(dòng)物易發(fā)生被動(dòng)水腫,可作為“顯著降低”的界限。
 
鈣濃度
 
關(guān)聯(lián)因素:鈣濃度受白蛋白濃度影響(因存在蛋白結(jié)合部分),變化趨勢(shì)與白蛋白一致。
 
核心功能:鈣離子對(duì)肌肉收縮至關(guān)重要,較基線/對(duì)照急性降低>40%-50%雖罕見,但常伴隨臨床癥狀,可判定為“顯著降低”。
 
葡萄糖濃度
 
特點(diǎn):大幅降低(如>80%)少見,但極低濃度下未及時(shí)干預(yù)可能致命。
 
判定調(diào)整:需根據(jù)實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整葡萄糖降低的嚴(yán)重程度描述,不能僅依賴固定數(shù)值范圍。
 
電解質(zhì)(鈉、氯、鉀)
 
鈉與氯:降低具有生物學(xué)意義,升高多因脫水(可作為體液不足的標(biāo)志);降低>15%-20%罕見且常伴隨臨床癥狀,可判定為“顯著降低”;嚙齒類動(dòng)物電解質(zhì)數(shù)值穩(wěn)定、每組數(shù)量多,可識(shí)別<3%的降低。
 
鉀:升高與降低均有意義—升高影響心臟功能,可能導(dǎo)致心律失常;降低與肌肉無力、痙攣、頭暈相關(guān)。
 
動(dòng)態(tài)范圍差異:鉀基線值低(約4-6mmol/L),動(dòng)態(tài)范圍比鈉(約140-145mmol/L)、氯(約100-105mmol/L)更廣。例如,鉀降低10%(如從5.0mmol/L降至4.5mmol/L)屬于正常生物變異,而鈉降低10%(如從145mmol/L降至130mmol/L)可判定為“中度降低”。
 
各類臨床病理學(xué)指標(biāo)升高的定性描述實(shí)例
 
根據(jù)指標(biāo)的生物變異度與動(dòng)態(tài)范圍,可將升高的指標(biāo)分為三類,每類對(duì)應(yīng)不同的原則:
 
1.高生物變異度、寬動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)
 
這類指標(biāo)變異大、可出現(xiàn)大幅升高,需以倍數(shù)變化為主要判定依據(jù),常見例子包括細(xì)胞因子、心肌肌鈣蛋白濃度,肝/肌酶活性,白細(xì)胞計(jì)數(shù),膽紅素、尿素氮、肌酐濃度等。
 
動(dòng)態(tài)范圍差異:細(xì)胞因子與心肌肌鈣蛋白的動(dòng)態(tài)范圍最大,酶活性與總白細(xì)胞計(jì)數(shù)次之,單核細(xì)胞計(jì)數(shù)與肌酐濃度最小。
 
實(shí)例:肝酶(AST、ALT)與肌酶(CK)
 
幅度特點(diǎn):升高可高達(dá)基線/對(duì)照的100倍,通常用倍數(shù)變化描述;<2倍(<100%)升高極少有意義。
 
參考范圍:2-3倍升高為“輕微”,4-8倍為“輕度”,9-15倍為“中度”,>15倍為“顯著”。
 
其他指標(biāo):肝膽酶(ALP、GGT)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、膽紅素、尿素氮、肌酐的最大升高通常<10倍。個(gè)別例外情況,如健康犬與大鼠的GGT活性極低(通常<3U/L),可出現(xiàn)更大幅度升高。
 
2.中等生物變異度、中等動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)
 
多數(shù)臨床病理學(xué)指標(biāo)屬于此類,需結(jié)合數(shù)值范圍與物種差異判定,常見例子包括紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)、網(wǎng)織紅細(xì)胞與血小板計(jì)數(shù)、血清蛋白、脂質(zhì)、葡萄糖、礦物質(zhì)(鈣、磷、鎂)濃度,纖維蛋白原濃度及凝血時(shí)間。
 
葡萄糖濃度
 
幅度特點(diǎn):升高可超過100%,但>400%極為罕見,400%可作為“顯著升高”的上限。
 
參考范圍:升高10%-29%為“輕微”,30%-99%為“輕度”,100%-399%為“中度”,>400%為“顯著”。
 
物種與操作影響:NHPs的葡萄糖變異比犬大;小鼠與大鼠(尤其未禁食或采血前吸入二氧化碳)的葡萄糖變異大,難以識(shí)別小幅升高。
 
凝血時(shí)間與纖維蛋白原濃度
 
凝血時(shí)間(aPTT、PT):雙向變化均有意義,但變異大(10%的延長(zhǎng)/縮短無意義),且受分析前/分析變量影響大;非臨床研究中常見小幅升高(10%-20%),延長(zhǎng)40%-50%也可能無凝血相關(guān)癥狀,僅當(dāng)有臨床癥狀或符合受試物作用機(jī)制時(shí),才歸因于受試物。
 
纖維蛋白原:升高常與炎癥急性期反應(yīng)相關(guān),顯著升高可達(dá)4-5倍,<2倍升高更常見。
 
紅細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)與白蛋白濃度
 
升高多為血液濃縮導(dǎo)致的相對(duì)升高(屬于繼發(fā)效應(yīng)),難以直接歸因于受試物。
 
僅當(dāng)受試物誘導(dǎo)紅細(xì)胞生成時(shí)可能出現(xiàn)真實(shí)性的升高,小幅升高通常無健康風(fēng)險(xiǎn);升高>50%-60%會(huì)因循環(huán)中紅細(xì)胞過多導(dǎo)致血液黏度增加,產(chǎn)生不良生理效應(yīng)。
 
3.低生物變異度、窄動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)
 
以電解質(zhì)為代表,這類指標(biāo)對(duì)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要,需嚴(yán)格維持在窄范圍內(nèi),判定時(shí)需區(qū)分指標(biāo)類型與誘因。
 
鈉與氯:升高通常不反映受試物毒性,多為血液濃縮導(dǎo)致,無需使用嚴(yán)重程度描述。
 
鉀:升高雖罕見,但存在健康風(fēng)險(xiǎn)(尤其升高>100%時(shí));小幅升高可能因血液濃縮,大幅升高可能因細(xì)胞損傷(如橫紋肌溶解)釋放胞內(nèi)鉀、溶血(紅細(xì)胞鉀濃度高的物種)或代謝性酸中毒(胞內(nèi)鉀轉(zhuǎn)移至胞外)。
 
分析變異考量:電解質(zhì)檢測(cè)常用離子選擇電極,存在“分析漂移”導(dǎo)致日間變異,需結(jié)合同期對(duì)照排除干擾、識(shí)別受試物相關(guān)變化。
 
嚴(yán)重程度描述與有害性判定的關(guān)系
 
嚴(yán)重程度描述的核心用途是在分析、生物、生理和病理變異的背景下,描述指標(biāo)偏離正常范圍的程度。它與“有害性(Adversity)”并非同義,具體需明確以下兩點(diǎn):
 
無直接關(guān)聯(lián):中度或顯著的指標(biāo)變化,并不等同于有害性發(fā)現(xiàn)。多數(shù)臨床病理學(xué)指標(biāo)的變化,單獨(dú)來看很少被判定為有害;且在臨床病理學(xué)報(bào)告中,通常不涉及有害性判定。
 
唯一例外情況:“嚴(yán)重(severe)”這一類別極少使用,通常僅用于描述已導(dǎo)致(或關(guān)聯(lián))發(fā)病、功能障礙的指標(biāo)變化——這類變化可能被視為有害。
 
通過臨床病理學(xué)數(shù)據(jù)判定毒性反應(yīng)是有一定挑戰(zhàn)的。比如單純的ALT、AST、LDH變化通常不視為有害反應(yīng),可以作為組織損傷的biomarker,需要結(jié)合其它臨床病理參數(shù)及組織病理學(xué)數(shù)據(jù)共同確認(rèn)。不過,像總蛋白、白蛋白這類體現(xiàn)肝功能的參數(shù),低于一定數(shù)值可判定為有害反應(yīng)。
 
嚴(yán)重程度描述與統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性的區(qū)別
 
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的作用是識(shí)別“與同期對(duì)照存在差異,且隨機(jī)發(fā)生概率低”的指標(biāo)變化,但它不能直接用于支持“受試物關(guān)聯(lián)性”或“嚴(yán)重程度判定”,具體原因如下:
 
P值無直接意義:預(yù)設(shè)的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性P值閾值(如P<0.05、P<0.01、P<0.001),無法體現(xiàn)“受試物關(guān)聯(lián)性”的證據(jù)強(qiáng)度,也不能作為嚴(yán)重程度描述的判定依據(jù)。
 
統(tǒng)計(jì)模型存在局限性:統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性檢驗(yàn)常因不滿足模型假設(shè)導(dǎo)致結(jié)論偏差,這些假設(shè)包括:合適的每組動(dòng)物數(shù)、匹配的數(shù)據(jù)類型、獨(dú)立隨機(jī)抽樣、正態(tài)分布、方差齊性。
 
未覆蓋數(shù)據(jù)全貌:非臨床毒性研究中常規(guī)使用的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性檢驗(yàn),無法評(píng)估數(shù)據(jù)的整體情況及固有變異。例如,指標(biāo)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)、變化模式,以及在健康與疾病變異范圍內(nèi),各參數(shù)獨(dú)特的預(yù)期信噪比值,均未被納入分析。
 
總結(jié)
 
目前尚無已發(fā)表的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定臨床病理學(xué)報(bào)告中定性或定量描述的使用方法,但在非臨床毒性研究中,這些描述常被用于表達(dá)臨床病理學(xué)指標(biāo)變化的幅度。
定量描述計(jì)算簡(jiǎn)便,但單獨(dú)使用時(shí),難以充分傳遞變化的生物學(xué)或病理生理相關(guān)性。定性描述可彌補(bǔ)定量描述的不足,但其判定過程具有主觀性,需要使用者具備臨床病理學(xué)相關(guān)的培訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)知識(shí)。
 
本文結(jié)合獸醫(yī)臨床病理學(xué)家的經(jīng)驗(yàn),闡述非臨床毒理研究中定性嚴(yán)重程度描述的判定流程,分析各類影響因素及注意事項(xiàng),值得借鑒。
 
引自:Toxicologic Pathology Forum*: Opinion on Qualitative Severity Descriptors to Express Magnitude of Changes in Clinical Pathology Endpoints in Nonclinical Toxicity Studies
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來源:藥理毒理開發(fā)

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