基于终生累积剂量评估亚硝胺致癌效价:短时暴露可接受摄入限值建立的核心理论依据

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Regulatory Toxicology and Pharmacology 3.0

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  本研究针对药品中亚硝胺(NAs)杂质的安全评估难题,通过分析8种亚硝胺和黄曲霉毒素B1的啮齿类动物致癌性数据,首次系统验证了致癌效价与终生累积剂量(LCD)而非日剂量的函数关系,为ICH M7(R2)指南中短时暴露(LTL)可接受摄入限值(AIs)的制定提供了关键理论支撑,对优化药品监管策略具有重要意义。

  

近年来,药品中N-亚硝胺(NAs)杂质的潜在健康风险引发全球监管机构高度关注。现行指南要求制定基于终生每日暴露的可接受摄入限值(AIs),但对于短期用药(如抗生素)或间歇用药(如感冒药)是否适用相同标准存在争议。虽然ICH M7(R2)指南已对诱变杂质提出短时暴露(LTL)的调整方案,但亚硝胺作为"重点关注队列"(CoC)中的高效价致癌物,其LTL适用性仍缺乏直接证据。这一知识缺口导致监管决策面临挑战——是机械沿用终生暴露标准导致过度保守,还是冒险采用LTL调整可能低估风险?

为破解这一困局,健康与环境科学研究所(HESI)亚硝胺研究项目组开展了一项开创性研究。研究人员系统检索了Lhasa致癌性数据库(LCDB)中8种亚硝胺和黄曲霉毒素B1(同属CoC)的啮齿类动物致癌性数据,筛选标准极为严格:要求同一物种/品系/性别、相同暴露途径、不同持续时间的研究,优先选择同一实验室数据以确保可比性。最终纳入的研究涵盖21-120周不同暴露周期,包括F344大鼠和Sprague-Dawley大鼠的饮水暴露实验,靶器官涉及上消化道肿瘤和肝肿瘤等关键位点。

研究采用的核心技术方法包括:1)基于Knime软件对LCDB数据库进行亚结构筛选(SMARTS NN=O等);2)多参数比较分析(剂量率、暴露持续时间与LCD关系);3)肿瘤发生率与累积剂量的定量建模;4)采用Peto等人提出的TD50调整公式(f2d)校正非终生研究数据。特别关注实验设计中"停止暴露"(stop-exposure)模式的数据,以区分剂量率与累积效应。

研究结果部分呈现了令人信服的证据链:

  1. N-亚硝基二乙胺(NDEA)案例显示,0.45 mg/L相同剂量率下,30/60/104周暴露对应的上消化道肿瘤发生率分别为10%/30%/70%,完美呈现LCD主导效应。

  2. 二亚硝基高哌嗪(DNHP)数据中,1.1 mg/L剂量120周暴露(13 mg累积)的肿瘤率(25%)显著高于2.8 mg/L剂量30周暴露(8.4 mg累积)的20%,颠覆了"剂量率决定风险"的直觉认知。

  3. N-亚硝基吗啉(NMOR)肝肿瘤数据揭示,0.45 mg/L剂量100周暴露与1.1 mg/L剂量50周暴露的肿瘤发生率均为14.6%,累计剂量相近(4.5 vs 5.5 mg)。

  4. 黄曲霉毒素B1的平行研究证实,50 ppb饮食暴露52周与20 ppb暴露104周(累计剂量相近)的肝癌发生率分别为40%与38%,为CoC物质的LTL普适性提供佐证。

讨论部分指出,所有案例均遵循Druckrey定律(c×tn=k),证实NA致癌是"不可逆损伤累积"过程。这一发现为ICH M7(R2)的LTL调整因子(如≤1月暴露可提高AI上限80倍)提供了分子基础。但作者也指出四大待解问题:新生儿单次暴露致瘤数据、DNA修复饱和阈值、多药联用暴露叠加、以及现行LTL分档(1月/1年/10年)是否适合NA特性,这些将成为后续研究重点。

该研究发表于《Regulatory Toxicology and Pharmacology》具有里程碑意义:首次用实验数据弥合了CoC物质风险评估的理论与实践鸿沟,为制定更科学的药品亚硝胺管控策略奠定基础。尤其值得注意的是,纳入分析的NA效价跨度达3个数量级(从8 ng/day的NMPEA到1700 ng/day的NPYR),增强了结论的普适性。未来ICH M7亚硝胺附录的制定,必将深度借鉴这项研究的核心发现。

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