이 가이드라인은 치료용 제품의 개발 과정에서 효소 또는 수송체가 매개하는 시험관내 및 임상 약물상호작용(drug-drug interaction, DDI) 시험을 설계, 수행 및 해석할 때 일관된 접근방식을 촉진하기 위한 권고사항을 제공한다. 일관된 접근방식은 제약업계가 여러 규제당국의 요건을 충족하는 데 따르는 불확실성을 줄이고 자원을 보다 효율적으로 활용하게 할 것이다. 또한 이 접근방식은 여러 약물을 복용하는 환자에게 효과적이고 안전한 치료로 이어질 것이다.

This guideline provides recommendations to promote a consistent approach in designing, conducting, and interpreting enzyme- or transporter-mediated in vitro and clinical drug-drug interaction (DDI) studies during the development of a therapeutic product. A consistent approach will reduce uncertainty for the pharmaceutical industry to meet the requirements of multiple regulatory agencies and lead to more efficient utilization of resources. In addition, this approach will lead to the effective and safe treatment for patients who take multiple medications.

임상 현장에서 환자는 흔히 두 가지 이상의 약물을 처방받으며, 이는 DDI를 일으킬 수 있다. 일부 환자, 특히 허약한 고령 환자나 중대하거나 여러 건강 문제를 가진 환자는 매우 많은 종류의 약물을 처방받을 수 있다(즉, 다약제 복용(polypharmacy)). DDI 발생은 이상반응 위험을 높일 수 있는 흔한 임상 문제이며, 때로는 입원으로 이어지기도 한다. 또는 일부 DDI는 치료의 유효성을 감소시키거나 증강시킬 수 있다. 따라서 임상시험용 의약품이 다른 약물과 상호작용할 가능성을 고려하는 것이 중요하다.

In clinical practice, patients are often prescribed more than one drug, which can result in a DDI. Some patients, in particular fragile older patients or patients with serious or multiple health issues, can be prescribed a large number of different drugs (i.e., polypharmacy). The occurrence of DDIs is a common clinical problem that can increase the risk of adverse effects, sometimes leading to hospital admissions. Alternatively, some DDIs can reduce or enhance efficacy of the treatment. Hence, it is important to consider an investigational drug’s potential to interact with other drugs.

DDI 조사에 관한 지역 가이드라인은 수십 년 전부터 있었으며, 과학의 발전에 따라 여러 차례 개정되었다. 일반적으로 임상시험용 의약품의 상호작용 가능성 평가에 대해 제시된 접근방식은 지역 간에 유사하였으나, 조화 노력에도 불구하고 일부 차이가 남아 있었다. 이 ICH 가이드라인은 DDI의 시험관내 및 임상 평가에 관한 권고사항을 조화하는 것을 목표로 한다.

Regional guidelines for investigations of DDIs have been available for decades and have undergone several updates as scientific progress has been made. In general, the proposed approach to the evaluation of interaction potential of investigational drugs has been similar between regions, but despite harmonization initiatives, some differences have remained. This ICH guideline aims to harmonize recommendations for in vitro and clinical evaluation of DDIs.

이 가이드라인은 임상시험용 의약품의 DDI 가능성을 평가하는 방법에 관한 일반적인 권고사항을 제공한다. DDI 평가는 일반적으로 해당 약물, 대상 환자군 및 치료 상황에 맞추어 조정되는 것으로 인정된다. 적절히 타당성이 입증되면 대안적 접근방식도 수용될 수 있다. 이 가이드라인의 초점은 신약 개발이지만, 허가 후에 DDI 가능성에 관한 새로운 과학적 정보가 얻어지면 추가 DDI 평가를 고려하여야 한다.

This guideline provides general recommendations on how to evaluate the DDI potential of an investigational drug. It is recognized that the DDI evaluation is generally tailored based on the specific drug, intended patient population, and therapeutic context. Alternative approaches may be acceptable if properly justified. The focus of the guideline is the development of new drugs, but if new scientific information regarding the potential for DDIs is obtained after drug approval, additional DDI evaluation should be considered.

이 가이드라인의 적용 범위는 약동학적 상호작용으로 한정되며, 대사효소 및 수송체가 매개하는 상호작용에 중점을 둔다. 이러한 측면은 일반적으로 저분자 화학 의약품의 개발에 적용된다. 생물의약품의 DDI 평가는 단일클론항체와 항체-약물 접합체를 중심으로 간략히 다룬다. 효소 또는 수송체의 억제나 유도가 매개하는 상호작용을 시험관내와 생체내 모두에서 조사하는 방법(이 문서에서 ‘임상’과 ‘생체내’라는 용어는 같은 뜻으로 쓰인다)과, 그 결과를 적절한 치료 권고사항으로 옮기는 방법에 관한 권고사항을 제공한다. 이 가이드라인은 대사체가 매개하는 상호작용을 다루는 방법에 관한 권고사항도 포함한다. 모델 기반 자료 평가 및 DDI 예측의 활용도 다룬다.

The scope of the guideline is limited to pharmacokinetic interactions, with a focus on metabolic enzyme- and transporter-mediated interactions. These aspects in general apply to the development of small chemical molecules. DDI evaluation of biologics is covered briefly, with focus on monoclonal antibodies and antibody-drug conjugates. Recommendations are provided on how to investigate interactions mediated by inhibition or induction of enzymes or transporters, both in vitro and in vivo (the terms ‘clinical’ and ‘in vivo’ are used interchangeably in this document), and on how to translate the results to appropriate treatment recommendations. The guideline also includes recommendations on how to address metabolite-mediated interactions. The use of model-based data evaluations and DDI predictions are also covered.

올리고뉴클레오타이드, 소간섭 리보핵산(small interfering ribose nucleic acid), 펩타이드와 같은 다른 모달리티의 개발과 등장을 인지하고 있다. 그러나 이러한 모달리티는 이 가이드라인의 적용 범위에 포함되지 않는다. 해당되는 경우 지역 가이드라인을 고려하여야 한다.

The development and emergence of other modalities, such as oligonucleotides, small interfering ribose nucleic acids, and peptides is acknowledged. However, these modalities are out of scope for this guideline. Where applicable, regional guidelines should be considered.

흡수에 대한 영향(예: 위 pH 변화, 위 운동성 변화, 킬레이트 또는 착물 형성), 음식물 영향, 단백질 결합 치환과 같은 다른 유형의 약동학적 상호작용은 이 문서에 포함되지 않으며 지역 가이드라인에서 다룰 수 있다. 마찬가지로 약력학적 상호작용의 결과로 나타나는 DDI는 이 가이드라인의 적용 범위를 벗어난다.

Other types of pharmacokinetic interactions, such as impact on absorption (e.g., gastric pH change, gastric motility change, formation of chelation or complexation), food effects, or protein binding displacement, are not part of this document and may be covered by regional guidelines. Similarly, DDIs that are a result of pharmacodynamic interactions are beyond the scope of this guideline.

임상시험용 의약품이 DDI를 일으킬 가능성은 의약품 개발 과정에서 단계적으로 조사하여야 한다. 임상시험용 의약품이 대상약물(object, 다른 약물이 임상시험용 의약품에 미치는 영향)과 유발약물(precipitant, 임상시험용 의약품이 병용약물에 미치는 영향)로서 약동학적 상호작용을 일으킬 가능성을 모두 평가하여야 한다. 아래에 언급한 모든 측면은 이 문서의 뒷부분에서 더 자세히 설명하고 논의한다. 과거에 일부 지역에서는 “대상약물(object)” 대신 “피해약물(victim)”이라는 용어를, “유발약물(precipitant)” 대신 “가해약물(perpetrator)”이라는 용어를 사용하였음에 유의한다. DDI의 대상약물은 효소 및/또는 수송체의 기질이므로, 이 가이드라인에서 “기질”이라는 용어는 DDI의 대상약물이 될 수 있는 약물을 가리킨다.

The potential for an investigational drug to cause DDIs should be investigated in a stepwise manner during drug development. The potential for an investigational drug to cause pharmacokinetic interactions both as an object (effect of other drugs on the investigational drug) and as a precipitant (effect of the investigational drug on concomitant drugs) should be evaluated. All aspects mentioned below are further expanded and discussed later in the document. Note that historically, some regions have used the term “victim” instead of “object” and the term “perpetrator” instead of “precipitant.” Because objects of DDIs are substrates of enzymes and/or transporters, the term “substrate” in this guideline refers to drugs that may be objects of DDIs.

임상시험용 의약품이 대사효소 또는 수송체 매개 DDI의 대상약물이 될 가능성을 평가하려면 약물의 주요 소실 경로를 확인하여야 한다. 주요 소실 경로가 미변화 모약물의 요중 배설이 아니거나, 비특이적 이화작용으로 소실되는 생물의약품이 아닌 약물의 경우, 주요 소실 경로 확인의 핵심은 잘 수행된 임상 물질수지(mass balance) 시험이다. 일부 경우(예: 투여량의 상당 부분이 대변에서 미변화 모약물로 발견되는 경우)에는 절대 생체이용률 시험도 주요 소실 경로의 해석을 돕는 유용한 보완 자료가 될 수 있다. 물질수지 시험 자료를 이용하여, 특정 경로를 따라 1차 및 2차 대사체로 배설된 투여량을 근거로 각 소실 경로의 정량적 기여도를 추정하여야 한다.

Evaluating the potential of an investigational drug as an object of a metabolic enzyme- or transporter-mediated DDI involves identification of the principal routes of the drug’s elimination. For drugs whose major elimination routes are not urinary excretion of unchanged parent drug or that are not biologics eliminated through unspecific catabolism, the keystone of the identification of principal elimination routes is a well-performed clinical mass balance study. In some instances, (e.g., if a large part of the dose is found as unchanged parent drug in feces), an absolute bioavailability study can also be a useful complement to aid interpretation of principal elimination. Using data from the mass balance study, the quantitative contributions of the different elimination pathways should be estimated based on the amount of dose excreted as primary and secondary metabolites along specific routes.

정량적으로 중요한 소실 경로에 대해서는 시험관내 시험과 임상시험을 이용하여 해당 경로에 관여하는 주요 효소 및/또는 수송체 단백질을 확인하여야 한다. 임상시험용 의약품에 영향을 미치는 상호작용을 예측할 수 있는지는 이러한 단백질의 확인 여부에 달려 있다.

For quantitatively important elimination pathways, in vitro and clinical studies should be used to identify the main enzymes and/or transporter proteins involved in these pathways. The ability to predict interactions affecting the investigational drug is dependent on the identification of these proteins.

임상시험용 의약품의 유발약물로서의 DDI 가능성을 평가하려면 약물이 효소와 수송체에 미치는 영향을 특성분석하여야 한다. 이 평가는 흔히 잠재적 DDI 기전을 규명하기 위한 시험관내 실험으로 시작한다. DDI 위험이 확인되면 이어서 기전에 관한 지식을 바탕으로 임상 DDI 시험을 수행하여야 하며, 그 결과는 DDI 유발약물로서의 약물에 대한 적절한 임상 관리 권고사항으로 옮겨야 한다.

Evaluating the DDI potential of an investigational drug as a precipitant involves characterizing the effect of the drug on enzymes and transporters. This evaluation often starts with in vitro experiments to elucidate potential DDI mechanisms. Identification of DDI risks should then be followed by clinical DDI studies based on mechanistic knowledge, and the results should be translated to appropriate clinical management recommendations for drugs as a precipitant of DDIs.

DDI 평가 결과는 병용약물 사용과 관련하여 환자 대상 임상시험 계획서에 반영된다. 안전성을 확보하고, 임상시험에서 병용약물의 불필요한 제한 및/또는 병용약물이 필요한 환자의 불필요한 제외를 피하기 위하여, 상호작용 가능성에 관한 정보는 의약품 개발 과정에서 실제로 가능한 한 일찍 확보하여야 한다. 여러 비임상시험 및 임상시험의 시기는 상황과 제품 유형에 따라 다르며, 몇 가지 일반 권고사항을 아래에 제시한다. 예측 모델링(7.5항 참조)도 DDI 가능성 평가에 도움이 될 수 있다.

The results of DDI evaluations inform the protocols for clinical studies in patients regarding the use of concomitant drugs. Information about the interaction potential should be gained as early in drug development as practically possible to ensure safety and avoid unnecessary restrictions of concomitant medications and/or exclusion of patients who require the concomitant medications in clinical studies. The timing of the different non-clinical and clinical studies is dependent on the context and type of product; some general recommendations are given below. Predictive modeling (see Section 7.5) can also assist evaluation of the DDI potential.

시험관내 시험은 약물대사효소의 억제 또는 유도와 관련된 DDI에서 약물이 대상약물 또는 유발약물이 될 위험을 확인하는 중요한 첫 단계이다.

In vitro studies are important first steps to identify risks for a drug to be an object or precipitant of DDIs related to inhibition or induction of drug metabolizing enzymes.

일반적으로 신약의 대사를 담당하는 주요 효소를 확인하기 위한 시험관내 선별시험은 의약품 개발 초기에 수행한다. 산화적 대사가 중요한 경우, 촉매 효소의 확인은 보통 시험관내 표현형 분석 실험을 이용하여 임상시험용 의약품이 약물대사에 관여하는 가장 일반적인 CYP 효소인 CYP1A2, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 및 CYP3A(CYP3A4 및 CYP3A5)의 시험관내 기질인지 판정하는 것으로 시작한다. 약물이 이들 주요 CYP 효소에 의해 대사되지 않는 것으로 확인되면 다른 효소를 조사할 수 있다. 이러한 추가 효소에는 다음이 포함될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

Typically, an in vitro screening to identify the main enzymes responsible for the metabolism of a new drug is performed early in drug development. If oxidative metabolism is important, the identification of catalyzing enzymes usually starts by determining whether the investigational drug is an in vitro substrate for the most common CYP enzymes involved in drug metabolism: CYP1A2, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, and CYP3A (CYP3A4 and CYP3A5) using in vitro phenotyping experiments. If the drug is not found to undergo metabolism by these major CYP enzymes, other enzymes can be investigated. These additional enzymes can include, but are not limited to:

주요 소실 경로를 촉매하는 효소를 확인하기 위한 시험관내 시험의 실험 설정에 관한 세부사항은 7.3.1항 및 7.3.2항에 제시한다.

Details on the experimental setup for in vitro studies to identify enzymes catalyzing the main elimination pathways are given in Sections 7.3.1 and 7.3.2.

약물의 여러 소실 경로를 확인하고 정량하는 데에는 일반적으로 시험관내 표현형 분석, 대사 프로파일링 및 물질수지 시험을 이용한다. 전체 소실의 ≥25%에 기여하는 것으로 추정되는 효소는 일반적으로 기질로서의 임상시험용 의약품과의 상호작용 위험을 정량하기 위한 추가 임상 특성분석이 필요하다. 이 특성분석은 흔히 해당 효소의 강한 지표 억제제가 있는 경우 이를 이용한 임상 DDI 시험을 수행하여 이루어진다(3.2.3.1항 참조). 일부 효소의 경우 약물유전학 시험이 강한 지표 억제제를 이용한 임상 DDI 시험을 대신할 수 있다(4.1항 참조).

In vitro phenotyping, metabolic profiling, and mass balance studies are generally used to identify and quantify the various elimination pathways of a drug. An enzyme that is estimated to contribute to ≥25% of total elimination generally needs additional clinical characterization to quantify the risk of interaction with the investigational drug as a substrate. The characterization is often done by performing clinical DDI studies using a strong index inhibitor of the enzyme when available (Refer to Section 3.2.3.1). For some enzymes, pharmacogenetic studies may substitute for clinical DDI studies with a strong index inhibitor (refer to Section 4.1).

유도제는 여러 효소와 일부 수송체의 발현을 상향 조절할 수 있으므로(일반적으로 약물에 의해 유도되지 않는 것으로 간주되는 CYP2D6은 제외), DDI 위험을 충분히 특성분석하려면 일반적으로 강한 유도제를 이용한 임상시험도 필요하다(3.2.3.1항 참조).

A clinical study with a strong inducer is also generally needed to fully characterize the risk of DDI, since inducers can up-regulate expression of multiple enzymes and some transporters (except CYP2D6, which is generally considered not inducible by drugs) (Refer to Section 3.2.3.1).

임상시험용 의약품이 CYP1A2, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 및 CYP3A를 가역적 방식과 시간의존적 방식(TDI) 모두로 억제할 가능성을 평가하여야 한다.

An investigational drug’s potential to inhibit CYP1A2, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, and CYP3A in both a reversible manner and time-dependent manner (TDI) should be evaluated.

가역적 억제 실험에서는 보통 비결합 농도를 이용하여 K_i(억제상수)를 실험적으로 구하거나 50% 억제농도(IC₅₀)로부터 추정한다(7.3.3항 참조). 임상시험용 의약품을 충분히 높은 농도로 시험한 초기 실험에서 이미 K_i,u가 제시된 기준값(아래 참조)보다 현저히 높을 것으로 나타나면, 보통 추가 자료 없이 임상적 억제 위험을 배제할 수 있다.

In the reversible inhibition experiments, a K_i (inhibition constant) is usually determined experimentally or estimated based on half-maximal inhibitory concentration (IC₅₀) using unbound concentrations (refer to Section 7.3.3). If the initial experiments testing a sufficiently high concentration of the investigational drug already indicate that the K_i,u will be markedly higher than the cutoffs given (see below), the risk for clinical inhibition can normally be excluded without further data.

다음의 경우 시험관내 자료를 근거로 가역적 효소 억제 위험을 배제할 수 있다(“기본 방법”).

The risk for reversible enzyme inhibition can be excluded based on in vitro data (“basic method”) if:

K_i,u는 비결합 억제상수이다. C_max,u는 최고 권장 용량을 투여한 항정상태에서의 비결합 C_max이다.

K_i,u is the unbound inhibition constant. C_max,u is the unbound C_max at the highest recommended dose at steady state.

비결합 농도를 계산할 때, 단백결합 측정의 정확성과 정밀성이 입증되었다면 단백결합률이 높은 약물(즉, 단백결합 >99%)을 포함한 모든 약물에 측정한 f_u,p(혈장 비결합 분율)를 사용할 수 있다. 이러한 입증에는 생체시료 분석법과 적절한 양성 대조물질(즉, 관련 혈장 단백질과의 결합률이 높은 약물)을 포함한 단백결합 시험법의 밸리데이션 자료가 포함되어야 한다. f_u,p <1% 측정의 신뢰성을 입증할 수 없으면 혈장 비결합 분율의 기본값 1%(즉, f_u,p = 0.01)를 사용하여야 한다(자세한 내용은 7.2항 참조).

For the purposes of calculating the unbound measure of concentration, the measured f_u,p (fraction unbound in plasma) can be used for all drugs, including highly protein bound drugs (i.e., >99% protein binding), if the accuracy and precision of the protein binding measurement has been demonstrated. Such a demonstration should include validation data of the protein binding assay including bioanalytical method and appropriate positive controls (i.e., drugs with high binding to relevant plasma proteins). If the reliability of f_u,p measurements <1% cannot be demonstrated, a default value of 1% unbound fraction in plasma (i.e., f_u,p = 0.01) should be used (see Section 7.2 for details).

f_u,p에 관한 이 고려사항은 효소 및 수송체 억제/유도 실험의 시험관내 결과를 해석하는 데 기본 방법, 기전적 정적 모델 및 동적 모델(흔히 생리학 기반 약동학(PBPK) 모델링이라 한다)을 사용할 수 있는 다른 상황에도 적용된다.

This consideration for f_u,p applies in other contexts where basic method, mechanistic static, and dynamic models (often referred as physiologically based pharmacokinetic (PBPK) modeling) can be used to interpret the in vitro results of enzyme and transporter inhibition/induction experiments.

CYP3A 억제제인 경구 투여 약물의 경우, 다음을 만족하면 장관 CYP3A 억제 위험을 배제할 수 있다.

For orally administered drugs that are inhibitors of CYP3A, the risk of intestinal CYP3A inhibition can be excluded if:

이 기본 방법으로 임상적 억제 위험을 배제할 수 없으면, 기전적 정적 모델 및/또는 PBPK 모델을 사용하여 시험관내 실험 결과를 해석할 수 있다(7.5항 참조). 시험관내 자료와 모델링으로 임상적으로 의미 있는 억제 위험이 배제되지 않으면, 민감한 지표 기질을 이용한 임상 DDI 시험을 수행하여야 한다.

If risk for clinical inhibition cannot be excluded using this basic method, mechanistic static and/or PBPK models can be used to interpret the in vitro experiment results (refer to Section 7.5). If in vitro data and modeling do not exclude the risk for clinically relevant inhibition, a clinical DDI study with a sensitive index substrate should be conducted.

임상시험용 의약품이 낮은 K_i,u로 시험관내에서 억제한 효소의 기질을 이용한 임상시험에서 억제가 나타나지 않으면, K_i,u가 더 큰 다른 효소에 대한 임상적 억제 위험은 배제할 수 있다. 이러한 추론은 같은 부위에서 발현되고 같은 HLM/간세포 배치에서 억제 역가를 구한 효소에 대해서만 하여야 한다(순위 접근법(rank order approach)) (1). 참고로, 경구 투여 약물은 간 효소뿐 아니라 장관 대사효소(예: CYP3A)도 억제할 수 있다. 이러한 경우 다른 CYP 효소에 대한 음성 임상시험에 근거한 순위 접근법으로 CYP3A의 전신 억제를 배제할 수 있더라도, 위장관(GI)에서의 CYP3A 억제 위험을 고려하여야 한다.

If a clinical study using a substrate for an enzyme that was inhibited in vitro by an investigational drug with a low K_i,u shows lack of inhibition, then the risk for clinical inhibition can be excluded for other enzymes having a larger K_i,u. Such an inference should be made only for the enzymes that are expressed at the same site and for which the inhibition potencies are determined in the same HLM/hepatocyte batch (rank order approach) (1). Of note, an orally administered drug can inhibit intestinal metabolic enzymes (e.g., CYP3A) in addition to hepatic enzymes. In such situations, the risk for inhibition of CYP3A in the gastrointestinal (GI) tract should be considered even if systemic inhibition of CYP3A can be excluded using the rank order approach based on a negative clinical study on another CYP enzyme.

임상시험용 의약품에 억제성 대사체가 있는 경우, 순위 접근법을 이용하여 임상시험 수행 여부를 판단할 때 그 기여도도 고려하여야 한다.

In the presence of inhibitory metabolites of an investigational drug, their contribution should also be considered when using rank order approach to determine if clinical studies should be conducted.

시험관내 시험(7.3.3항에 기술)에서 약물 사전 배양 시 효소 억제 가능성이 증가하는 것으로 나타나면, 억제 반응속도 변수(K_I 및 k_inact)를 구하고, 다음 식을 기본 방법으로 사용하여 TDI 위험을 평가할 수 있다(2). 다음의 경우 시험관내 자료를 근거로 임상적 억제 위험을 배제할 수 있다.

If an in vitro assay (described in Section 7.3.3) indicates an increased enzyme inhibition potential with drug pre-incubation, the inhibitory kinetic parameters (K_I and k_inact) will be determined and the following equation can be used as the basic method to evaluate the risk for TDI (2). The risk for clinical inhibition can be excluded based on in vitro data if:

k_obs는 영향을 받는 효소의 겉보기 1차 불활성화 속도상수이다. k_deg는 영향을 받는 효소의 겉보기 1차 분해 속도상수이다(표 6 참조). K_I,u는 최대 불활성화 속도의 절반을 일으키는 비결합 억제제 농도이다. k_inact는 최대 불활성화 속도상수이다. C_max,u는 항정상태에서 억제제 약물의 최대 비결합 혈장 농도이다. f_u,p <1% 측정의 신뢰성을 입증할 수 없으면 f_u,p를 1%로 설정하여야 한다(2.1.2.1항도 참조). 주: C_max,u와 K_I,u는 같은 단위(예: 몰농도 단위)로 나타내야 한다.

k_obs is the apparent first-order inactivation rate constant of the affected enzyme. k_deg is the apparent first-order degradation rate constant of the affected enzyme (refer to Table 6). K_I,u is the unbound inhibitor concentration causing half-maximal inactivation. k_inact is the maximal inactivation rate constant. C_max,u is the maximal unbound plasma concentration of the inhibitor drug at steady state. The f_u,p should be set to 1% if the reliability of f_u,p measurements <1% cannot be demonstrated (also refer to Section 2.1.2.1). Note: C_max,u and K_I,u should be expressed in the same unit (e.g., in a molar concentration unit).

위 비가 ≥ 1.25이면 기전적 정적 모델 및/또는 PBPK 모델을 사용하여 시험관내 실험 결과를 해석할 수 있다(7.5항 참조). 시험관내 자료와 모델링으로 임상적 억제 위험이 배제되지 않으면, 민감한 지표 기질을 이용한 임상 DDI 시험을 수행하여야 한다. 위에서 가역적 억제제에 대해 언급한 순위 접근법은 TDI에는 적용되지 않는다.

If the above ratio is ≥ 1.25, mechanistic static and/or PBPK models can be used to interpret the in vitro experiment results (refer to Section 7.5). If in vitro data and modeling do not exclude the risk for clinical inhibition, a clinical DDI study with a sensitive index substrate should be conducted. The rank order approach, mentioned above for reversible inhibitors, does not apply to TDIs.

어떤 효소의 기질이 아닌 약물도 그 효소의 억제제가 될 수 있다는 점은 인정된다. 그러나 UGT 억제 매개 DDI의 크기가 일반적으로 제한적임을 고려할 때(3), 임상시험용 의약품의 UGT 억제 여부를 일상적으로 평가할 필요는 없을 수 있다. 직접 글루쿠론산 포합이 임상시험용 의약품의 주요 소실 경로이면, 약물이 UGT를 억제할 수 있는지 시험관내에서 시험하는 것이 권장된다. 시험할 수 있는 UGT에는 UGT1A1, UGT1A4, UGT1A9, UGT2B7 및 UGT2B15가 있다. 평가는 보통 비교적 선택적인 기질(예시 기질 목록은 7.6.2.1항의 표 8 참조)과 함께 재조합 UGT 또는 사람 간 마이크로솜(HLM)을 이용하여 수행한다(4).

It is recognized that a drug which is not a substrate of an enzyme can still be an inhibitor. However, considering the generally limited magnitude of UGT inhibition-mediated DDIs (3), a routine evaluation of investigational drugs to inhibit UGTs may not be warranted. If direct glucuronidation is the major elimination pathway of an investigational drug, it is recommended to study in vitro whether the drug can inhibit UGTs. Potential UGTs to be studied include UGT1A1, UGT1A4, UGT1A9, UGT2B7, and UGT2B15. The evaluation is usually performed using recombinant UGTs or human liver microsome (HLM) with relatively selective substrates (refer to Table 8, Section 7.6.2.1 for an illustrative list of substrates) (4).

임상시험용 의약품이 주로 직접 글루쿠론산 포합으로 대사되는 약물과 흔히 병용 투여될 것이라면, 그 다른 약물의 소실을 담당하는 UGT 동종효소에 대해 임상시험용 의약품의 잠재적 억제 효과를 시험관내에서 평가하는 것이 권장된다.

When an investigational drug will be commonly administered with a drug that is mainly metabolized by direct glucuronidation, it is recommended to evaluate in vitro the potential inhibitory effect of the investigational drug on the UGT isoform(s) responsible for the elimination of the other drug.

UGT 동종효소 억제를 평가한 임상 DDI 시험 자료가 제한적이어서, CYP 효소의 경우와 같은 기본 모델로 DDI 위험을 판정하기 위한 기준값은 설정되지 않았다. 이는 연구가 진행 중인 분야이며, 그동안 의뢰자는 CYP에 적용하는 것과 같은 기준(즉, C_max,u/K_i,u < 0.02)을 고려하거나, 타당성을 갖춘 대안을 제안할 수 있다.

Due to limited availability of data from clinical DDI studies that evaluate inhibition of UGT isoenzymes, cutoffs for determining DDI risk using basic models like those for CYP enzymes have not been established. This is an area of ongoing research and, in the interim, sponsors can consider the same criterion that is applied to CYPs (i.e., C_max,u/K_i,u<0.02) or propose an alternative with justification.

임상시험용 의약품이 핵수용체인 프레그난 X 수용체(PXR), 항정적 안드로스탄 수용체(CAR), 아릴 탄화수소 수용체(AhR)의 활성화 및 해당되는 경우 기타 약물 조절 경로를 통해 효소를 유도할 가능성을 평가하여야 한다. 실험에 관한 기술적 조언은 7.3.4항을 참조한다.

An investigational drug’s potential to induce enzymes via activation of nuclear receptors pregnane X receptor (PXR), constitutive androstane receptor (CAR), aryl hydrocarbon receptor (AhR), and if relevant other drug regulation pathways, should be evaluated. For technical advice on the experiments, refer to Section 7.3.4.

유도제로서 약물의 DDI 위험성을 평가하려면 최소 3명의 개별 공여자에서 얻은 사람 간세포로 시험을 수행하여야 하며, 효소 유도 정도는 mRNA 수준에서 측정하여야 한다. PXR/CAR(CYP3A4, CYP2B6) 및 AhR(CYP1A2)을 매개로 한 유도의 표지자로서 CYP3A4, CYP2B6 및 CYP1A2 효소를 항상 포함하여야 한다. CYP3A4와 CYP2C8, CYP2C9 및 CYP2C19 효소는 PXR의 활성화를 통해 유도된다. CYP2C8, CYP2C9 및 CYP2C19는 일반적으로 CYP3A4에 비해 덜 유도된다. 따라서 임상시험에서 임상시험용 의약품이 CYP3A4 유도제인 것으로 나타나면, CYP2C8, CYP2C9 및 CYP2C19를 유도할 가능성을 시험관내 및/또는 생체내에서 평가하여야 한다.

To assess the DDI liability of a drug as an inducer, studies should be performed in human hepatocytes from at least 3 individual donors, and the extent of enzyme induction should be measured at the mRNA level. The enzymes CYP3A4, CYP2B6 and CYP1A2 should always be included as markers of induction mediated via PXR/CAR (CYP3A4, CYP2B6) and AhR (CYP1A2). Enzymes CYP3A4 and CYP2C8, CYP2C9, and CYP2C19 are induced via activation of the PXR. CYP2C8, CYP2C9, and CYP2C19 are generally less inducible compared to CYP3A4. Therefore, the potential of the investigational drug to induce CYP2C8, CYP2C9, and CYP2C19 should be evaluated in vitro and/or in vivo when it has been shown to be an inducer of CYP3A4 in a clinical study.

약물과 그 주요 대사체에 의한 CYP3A4 억제 가능성을 배제할 수 있다면, 민감한 CYP3A4 기질을 이용한 임상시험에서 얻은 유도 음성 결과를 근거로 임상시험용 의약품의 CYP2C8, CYP2C9 및 CYP2C19 효소 유도 가능성을 배제할 수 있다. CYP2C19의 시험관내 유도를 평가할 때에는 유도제에 대한 mRNA 반응이 제한적인 경우가 많으므로, 임상시험용 의약품의 CYP2C19 유도 가능성을 평가하려면 탐침 기질을 이용하여 활성을 측정하여야 한다(7.3.4항 참조).

A negative result for induction in a clinical study with a sensitive CYP3A4 substrate can be used to rule out an investigational drug’s potential to induce CYP2C8, CYP2C9, and CYP2C19 enzymes provided that the potential of CYP3A4 inhibition by the drug and its major metabolite(s) can be excluded. When in vitro induction of CYP2C19 is evaluated, the mRNA responses to inducers are often limited, and thus the activity should be measured using a probe substrate to evaluate the CYP2C19 induction potential of the investigational drug (See Section 7.3.4).

아래에 기술한 바와 같이, 시험관내 유도 실험에서 얻은 mRNA 데이터를 해석하고 약물의 생체내 효소 유도 가능성을 평가하는 데 사용할 수 있는 방법이 여러 가지 있다. 먼저 기본 정성적 방법(mRNA 배수 변화)을 사용하는 것이 권장된다. 기본 방법에서 유도 가능성이 나타나면, 유도 파라미터(예: Emax 및 EC50)를 산출하기 위해 시험약을 넓은 농도 범위에서 시험할 수 있는 경우 보다 정량적인 접근방식(예: 상관관계 방법)으로 평가를 이어갈 수 있다. 보다 정량적인 접근방식에서는 적격성이 평가된 간세포 1개 배치로 충분하다. 기본 방법은 시험약의 시험관내 데이터만 사용하는 반면, 상관관계 방법은 해당 약물의 유도 반응을 대상 효소에 대해 확립된 여러 임상 유도제의 유도 반응과 비교한다.

As described below, there are several methods that can be used to interpret mRNA data from in vitro induction experiments and to assess the in vivo potential of a drug to induce enzymes. It is recommended to first use the basic qualitative method (mRNA fold-change). If the basic method indicates induction potential, the evaluation can continue using more quantitative approaches (e.g., correlation methods), provided it is possible to study a wide range of concentrations of the investigational drug to determine induction parameters (e.g., Emax and EC50). For the more quantitative approaches, one qualified batch of hepatocytes is sufficient. The basic method only uses in vitro data from the investigational drug, whereas correlation methods compare the induction response of the drug to that of multiple established clinical inducers of the enzyme of interest.

또한 기전적 정적 모델 또는 PBPK 모델을 사용할 수도 있다(7.5항 참조). 시험관내 데이터와 모델링으로 유도 위험을 배제할 수 없으면, 대상 효소의 민감한 기질을 사용한 임상시험을 실시하여야 한다.

In addition, mechanistic static or PBPK models can potentially be used (refer to Section 7.5). If a risk for induction cannot be excluded based on in vitro data and modeling, clinical studies with sensitive substrates of the enzymes of interest should be conducted.

유도 결과는 공여자별로 따로 평가하여야 한다. mRNA 수준을 대조(용매) 배양과 비교하여, 용매 대조군 대비 배수 변화를 계산하여야 한다. 적어도 1명의 공여자에서 얻은 간세포에서 약물이 다음 두 기준을 모두 충족하면 생체내 유도 가능성을 배제할 수 없으며, 유도 가능성을 추가로 평가하여야 한다.

The induction results should be evaluated separately for each donor. The levels of mRNA should be compared to the control (vehicle) incubations, and a fold-change over the vehicle control should be calculated. In vivo induction potential cannot be excluded if the drug in hepatocytes from at least one donor meets both of the following criteria, and further evaluation of the induction potential should be conducted:

양성 대조물질의 반응이 mRNA 6배 미만 증가인 경우, CYP 효소 mRNA를 용매 대조군 대비 2배 미만으로 증가시키지만 양성 대조물질 반응의 20%를 초과하여 증가시키는 시험약은 유도 가능성을 배제할 수 없다. 결론이 나지 않는 결과가 있으면 추가 평가가 권장된다(7.3.4항 및 ICH M12 질의응답 문서 참조).

When the response of the positive control is <6-fold increase in mRNA, the induction potential cannot be ruled out for an investigational drug that increases CYP enzyme mRNA less than 2-fold of the vehicle control but more than 20% of the response of the positive control. Further evaluation is recommended when there is an inconclusive finding (see Section 7.3.4 and ICH M12 Questions and Answers Document).

양성 대조물질 반응 대비 백분율을 계산할 때에는 다음 식을 사용하여야 한다.

To calculate the percent of the response to the positive control, the following equation should be used:

상관관계 방법은 시험약의 유도 효과를 대상 효소에 대해 확립된 생체내 유도제의 유도 효과와 비교한다(5). 시험약의 생체내 유도 효과 크기(예: 유도제 병용 시와 비병용 시 민감한 기질의 곡선하면적(AUC) 비)는 같은 효소에 대한 일련의 알려진 유도제에서 얻은 상대 유도 점수(RIS, 아래 식 참조) 또는 Cmax,u/EC50u 대 생체내 유도 효과의 검량선을 바탕으로 예측한다(7.3.4항도 참조). 예측 AUC 비가 0.8을 초과하면 이 분석으로 생체내 유도 위험을 배제할 수 있다.

Correlation methods compare the induction effect of the investigational drug to that of established in vivo inducers of the enzyme of interest (5). The magnitude of an in vivo induction effect (e.g., area under the curve (AUC) ratio of sensitive substrate in the presence and absence of inducers) of an investigational drug is predicted based on a calibration curve of relative induction scores (RIS, see equation below) or Cmax,u/EC50u versus the in vivo induction effect for a set of known inducers of the same enzyme (also refer to Section 7.3.4). If the predicted AUC ratio > 0.8, the analysis can be used to exclude the risk for in vivo induction.

EC50,u는 최대 효과의 절반을 나타내는 비결합 농도이다. Emax는 최대 유도 효과이다. Cmax,u는 항정상태에서 약물의 비결합 최고 혈장 농도이다. 1% 미만의 fu,p 측정값의 신뢰성을 입증할 수 없으면 fu,p는 1%로 설정하여야 한다(2.1.2.1항도 참조).

EC50,u is the unbound concentration causing half the maximal effect. Emax is the maximum induction effect. Cmax,u is the unbound maximum plasma concentration of a drug at steady state. The fu,p should be set to 1% if the reliability of fu,p measurements <1% cannot be demonstrated (also refer to Section 2.1.2.1).

시험관내 유도 프로파일이 불완전하여(예: 시험 약물의 용해도 또는 세포독성에 의한 제한) Emax 또는 EC50,u를 추정할 수 없는 경우가 있다. 방법이 밸리데이션되었다면 다른 상관관계 접근방식을 사용할 수 있다(6).

Sometimes, Emax or EC50,u cannot be estimated due to an incomplete in vitro induction profile (e.g., limited by solubility or cytotoxicity of tested drug). An alternative correlation approach can be used if the method is validated (6).

전신 및 위장관에서 서로 다른 상호작용 과정(가역적 억제, TDI, 유도)의 합을 예측하기 위한 기전적 모델이 제안되어 있다. 이 접근방식은 7.5항에서 더 자세히 다룬다.

Mechanistic models have been proposed to predict the sum of different interaction processes (reversible inhibition, TDI, induction) systemically as well as in the GI tract. This approach is further discussed in Section 7.5.

이 접근방식의 제한적 형태를 아래에 기술한다. R이 0.8을 초과하면 이 분석으로 생체내 유도 위험을 배제할 수 있다.

A limited version of this approach is described as below. If R > 0.8, the analysis can be used to exclude the risk for in vivo induction.

R은 유도제 병용 시와 비병용 시 민감한 효소 기질의 예측 AUC 비이다. Cmax,u는 혈장 내 비결합 최고 혈장 농도이다. 1% 미만의 fu,p 측정값의 신뢰성을 입증할 수 없으면 fu,p는 1%로 설정하여야 한다(2.1.2.1항도 참조). d는 보정 계수이다(7). 보정된 간세포 배치에서 보정 계수가 산출되지 않았다면(7.1.4항 참조) d=1을 사용하여야 한다.

R is predicted AUC ratio of a sensitive enzyme substrate with and without an inducer Cmax,u is the unbound maximum plasma concentration in plasma. The fu,p should be set to 1% if the reliability of is 0.01, fu,p measurements <1% cannot be demonstrated (also refer to Section 2.1.2.1). d is the scaling factor (7). If the scaling factor has not been determined in a calibrated hepatocyte batch (see Section 7.1.4), d=1 should be used.

위 방법들(위에 언급한 특정 기준값 또는 개별 시험기관이 이들 방법에 대해 설정한 기준값 사용)에서 시험약이 대사효소를 유도할 가능성이 있는 것으로 나타나면, 민감한 지표 기질을 사용한 임상 약물상호작용(DDI) 시험을 실시하거나 기전적 모델을 사용하여(7.5항 참조) 시험약의 효소 유도 가능성을 추가로 조사하여야 한다.

If the above methods indicate that the investigational drug has the potential to induce metabolizing enzymes (using specific cutoff values mentioned above or developed by individual laboratories for these methods), the enzyme induction potential of the investigational drug should be further investigated by conducting a clinical DDI study with a sensitive index substrate or using mechanistic models (refer to Section 7.5).

현재 UGT 유도를 평가하는 시험관내 방법은 충분히 확립되어 있지 않다. 시험약이 PXR 또는 CAR 같은 핵수용체의 활성화를 통해 CYP 효소를 유도하는 것으로 관찰되었다면, 이들 수용체를 통해 조절되는 UGT도 유도될 가능성이 높다. 추가 고려사항은 UGT 유도에 의한 임상 DDI 시험의 실시를 기술한 3.2.4.3항을 참조한다.

Currently, in vitro methods to evaluate UGT induction are not well established. If an investigational drug has been observed to be an inducer of CYP enzymes via activation of nuclear receptors such as PXR or CAR, it is likely that UGTs regulated through these receptors will be induced. Refer to Section 3.2.4.3 which describes conducting clinical DDI studies mediated by induction of UGT for more considerations.

시험관내 유도 시험으로 효소 하향조절도 검출할 수 있다. 그러나 이 분야의 연구는 현재 매우 제한적이며, 이러한 효과의 기전은 명확하지 않다. 농도 의존적 하향조절(mRNA 대조 반응의 50% 미만)이 시험관내에서 관찰되고 세포독성에 기인하지 않는다면, 잠재적 임상적 결과를 파악하기 위해 추가 시험관내 시험 또는 임상시험을 고려할 수 있다.

In vitro induction studies can also detect enzyme down-regulation. However, research in this area is presently very limited, and the mechanisms behind these effects are unclear. If concentration-dependent down-regulation (<50% of the mRNA control response) is observed in vitro and is not attributable to cytotoxicity, additional in vitro or clinical studies can be considered to understand the potential clinical consequences.

P-당단백질(P-gp)과 유방암 내성 단백질(BCRP)은 위장관에 발현되는 유출 수송체로, 약물의 경구 생체이용률에 영향을 줄 수 있다. 따라서 경구 투여하는 시험약에 대해서는 P-gp 및/또는 BCRP의 기질일 가능성을 시험관내에서 평가하는 경우가 많다. P-gp와 BCRP는 간(P-gp, BCRP)과 신장(P-gp)에도 발현되므로, 담즙 배설 또는 능동 신장 분비가 약물의 주요 소실 경로라면 시험관내 시험을 고려하여야 한다. 또한 P-gp 및 BCRP 매개 수송의 평가는 약물의 뇌 투과성 평가에 유용할 수 있다.

P-glycoprotein (P-gp) and breast cancer resistance protein (BCRP) are efflux transporters expressed in the GI tract and can affect the oral bioavailability of drugs. Thus, the possibility of being a substrate of P-gp and/or BCRP is often evaluated in vitro for investigational drugs given orally. Because P-gp and BCRP are also expressed in the liver (P-gp, BCRP) and kidneys (P-gp), an in vitro study should be considered for a drug if biliary excretion or active renal secretion is a major elimination pathway of the drug. In addition, evaluating P-gp- and BCRP-mediated transport may be useful in the assessment of the drug’s brain penetration.

유기음이온 수송 폴리펩타이드(OATP)1B1과 OATP1B3는 중요한 간 섭취 수송체이다. 간 대사 또는 담즙 배설이 약물 소실의 25% 이상을 차지하거나 약물의 약리학적 표적이 간에 있는 경우, 시험약이 OATP1B1 및 1B3의 기질인지 검토하는 것을 고려하여야 한다.

Organic anion transporting polypeptide (OATP)1B1 and OATP1B3 are important hepatic uptake transporters. Examination of whether an investigational drug is a substrate for OATP1B1 and 1B3 should be considered if hepatic metabolism or biliary excretion accounts for ≥25% of elimination of a drug or if the pharmacological target of a drug is in the liver.

신장 섭취 수송체(유기음이온 수송체(OAT)1, OAT3, 유기양이온 수송체(OCT)2)와 신장 유출 수송체(다약제 및 독소 배출 단백질(MATE)1, MATE2-K)는 약물의 능동 신장 분비에 관여하는 경우가 많다. 능동 신장 분비에 의한 약물 청소율이 전신 청소율의 25% 이상이면, 약물이 이들 수송체의 기질인지 평가하는 시험관내 시험을 고려하여야 한다. 재흡수가 없다고 가정하면(예: 수동 재흡수가 수동 분비와 같고, 능동 재흡수가 없음), 능동 분비 청소율은 (CLr – (fu,p GFR))로 계산할 수 있으며, 여기서 GFR은 사구체 여과율, CLr은 신장 청소율이다. 정맥 투여 후 약동학 데이터가 없으면, 겉보기 총 청소율에 추정 생체이용률을 곱하여 전신 청소율을 산출할 수 있다.

Renal uptake transporters (Organic anion transporter (OAT)1, OAT3, and Organic cation transporter (OCT)2) and renal efflux transporters (Multidrug and toxin extrusion protein (MATE)1 and MATE2-K) are often involved in active renal secretion of drugs. In vitro studies to evaluate a drug as a substrate of these transporters should be considered if the drug clearance by renal active secretion is ≥25% of its systemic clearance. Assuming there is no reabsorption (e.g., passive reabsorption is equal to passive secretion, and there is no active reabsorption), active secretion clearance can be calculated as (CLr – (fu,p GFR)), where GFR is glomerular filtration rate and CLr is renal clearance. If pharmacokinetic data following intravenous administration are not available, systemic clearance may be computed by multiplying apparent total clearance by estimated bioavailability.

위에 언급한 수송체 외에도, 새로운 정보가 나오고 이해가 발전함에 따라 추가 수송체의 기질로서 약물을 시험관내에서 평가하는 것을 사례별로 고려할 수 있다. 예를 들어, 다약제 내성 관련 단백질 2(MRP2)도 P-gp 및 BCRP와 비슷한 위치에 있는 유출 수송체이고, OATP2B1은 간과 장에 존재하며 일부 약물의 흡수에 관여하는 섭취 수송체이며, OCT1은 일부 약물의 간 내 섭취를 매개하는 간 수송체이다. 추가 수송체의 평가 여부를 결정할 때에는 작용 부위, 수동 투과성, 약물의 흡수 및 소실 경로에 관한 지식을 고려할 수 있다.

In addition to the above-mentioned transporters, in vitro evaluation of a drug as substrate of additional transporters may be considered on a case-by-case basis as new information emerges and our understanding evolves. For example, multidrug resistance-associated protein 2 (MRP2) is also an efflux transporter in similar locations as P-gp and BCRP; OATP2B1 is an uptake transporter present in the liver and intestine and is involved in absorption of certain drugs; and OCT1 is a hepatic transporter mediating the uptake of some drugs into the liver. The decision to evaluate additional transporters can take into consideration the site of action, passive permeability, and knowledge about absorption and elimination pathways of a drug.

시험약이 수송체의 기질일 가능성을 검토할 때에는, 프로브 기질과 억제제로 수송체 활성이 확인된 실험계를 사용하여 시험관내 시험을 수행하여야 한다(일부 예시는 7.6.3항의 표 10 및 표 11 참조). 시험관내 시험 수행 시 고려사항에 관한 자세한 내용은 7.4.1항과 7.4.2항에 기술되어 있다.

When examining the possibility that an investigational drug is a substrate of transporters, in vitro studies should be performed using experimental systems with the transporter activity confirmed using probe substrates and inhibitors (refer to Tables 10 and 11, Section 7.6.3 for some examples). Further details about considerations when performing in vitro studies are described in Sections 7.4.1 and 7.4.2.

섭취 시험에서, 수송체 발현 세포에서의 시험 약물 섭취가 용매 대조 형질감염 세포 대비 유의하고(예: 대조군의 2배 이상), 수송체 발현 세포에서의 섭취가 해당 수송체의 알려진 억제제에 의해 50%를 초과하여 억제될 수 있으면, 시험 약물은 검토한 수송체의 기질로 간주할 수 있다.

For uptake studies, if there is significant uptake of a tested drug in transporter-expressed cells relative to the vehicle control-transfected cells (e.g., ≥2-fold of controls), and the uptake in transporter-expressed cells can be inhibited by more than 50% by a known inhibitor of the transporter, the tested drug can be considered a substrate of the transporter examined.

양방향 수송 시험에서, 수송체 발현 세포에서의 시험 약물의 방향성 수송이 비형질감염 세포 또는 모세포(예: 순 유출비 2 이상) 또는 Caco-2 세포(예: 유출비 2 이상) 대비 유의하고, 유출비가 해당 수송체의 알려진 억제제에 의해 50%를 초과하여 억제될 수 있으면, 시험 약물은 검토한 수송체의 기질로 간주할 수 있다.

For bidirectional transport studies, if there is significant directional transport of a tested drug in transporter-expressed cells relative to un-transfected or parental cells (e.g., net efflux ratio ≥2) or Caco-2 cells (e.g., efflux ratio ≥2), and the efflux ratio can be inhibited by more than 50% by a known inhibitor of the transporter, the tested drug can be considered as a substrate of the transporter examined.

사용하는 세포계에 대한 사전 경험이 이러한 대체 방법을 타당하게 뒷받침하면, 2 이외의 기준값이나 양성 대조물질 대비 특정 상대비를 사용할 수 있다. 의뢰자는 사전 경험과 내부 데이터를 바탕으로 소포(vesicle) 시험의 기준을 제안할 수도 있다.

A cutoff other than 2 or a specific relative ratio to positive controls can be used if prior experience with the cell system used justifies these alternative methods. Sponsors can also propose criteria for vesicle assays based on prior experience and internal data.

시험관내 시험에서 약물이 수송체의 기질로 나타나면 임상시험을 고려하여야 한다. 자세한 내용은 3.2.5.1항을 참조한다.

If in vitro studies indicate that a drug is a substrate of a transporter, clinical studies should be considered. Refer to Section 3.2.5.1 for more details.

시험약이 P-gp, BCRP, OATP1B1, OATP1B3, OAT1, OAT3, OCT2, MATE1 및 MATE2-K의 억제제인지 평가하는 시험을 실시하여야 한다. 의뢰자는 필요에 따라 다른 수송체에 대한 약물의 억제 가능성 평가를 고려할 수 있다. 추가 수송체의 평가 여부를 결정할 때에는 흔히 병용 투여되는 약물이 이들 수송체의 기질인지를 고려할 수 있다. 시험관내 시험은 프로브 기질과 억제제로 수송 활성이 확인된 실험계를 사용하여 수행하여야 한다(자세한 내용은 7.6.3항 참조). 시험관내 시험의 수행 방법에 관한 고려사항은 7.4.1항과 7.4.3항에 기술되어 있다.

Studies should be conducted to evaluate whether an investigational drug is an inhibitor of P-gp, BCRP, OATP1B1, OATP1B3, OAT1, OAT3, OCT2, MATE1 and MATE2-K. Sponsors can consider evaluating the inhibition potential of a drug on other transporters as necessary. The decision to evaluate additional transporters can take into consideration if commonly coadministered drugs are substrates for these transporters. In vitro studies should be performed using an experimental system whose transport activity is confirmed using probe substrates and inhibitors (see Section 7.6.3 for more details). Considerations about how in vitro studies should be conducted are described in Sections 7.4.1 and 7.4.3.

사람에서 시험약에 의한 수송체 억제 위험은 기본 방법과 표 1에 제시된 기준을 사용하여 시험관내 데이터를 바탕으로 배제할 수 있다. 약물 대사체의 수송체 억제 기여도도 고려하여야 한다(2.3.2항 참조).

The risk for transporter inhibition by an investigational drug in humans can be excluded based on in vitro data using the basic methods and the criteria outlined in Table 1. The contribution of drug metabolites to transporter inhibition should also be considered (see Section 2.3.2).

P-gp 또는 BCRP에 대한 권장 비율과 기준값은 경구 투여 약물에 대한 것이다. 시험약을 비경구로 투여하거나, 시험약이 흡수 후 생성되어 P-gp 또는 BCRP를 억제하는 대사체라면, IC50,u > 50 × Cmax,u (즉, Cmax,u/ IC50,u < 0.02)를 사용할 수 있다.

The recommended ratio and cutoff value for P-gp or BCRP is for orally administered drugs. If the investigational drug is administered parenterally or if it is a metabolite formed post-absorption that inhibits P-gp or BCRP, IC50,u > 50 × Cmax,u (i.e., Cmax,u/ IC50,u < 0.02) can be used.

표 1의 기준값은 주로 IC50을 사용한 시험관내-생체내 외삽 분석을 바탕으로 정해졌으며, 제한된 공개 데이터에 근거한다. 시험관내-생체내 외삽과, 이들 수송체계의 알려진 억제제 및 비억제제를 이용한 특정 시험관내 실험계의 보정으로 타당성이 입증되면 다른 기준값을 제안할 수 있다.

The cutoff values in Table 1 were determined based on in vitro-to-in vivo extrapolation analyses mainly using IC50 and are based on limited published data. Other cutoff values can be proposed if justified based on in vitro-to-in vivo extrapolation and a calibration of the specific in vitro systems with known inhibitors and non-inhibitors of these transporter systems.

위 분석에서 약물이 수송체를 억제하는 것으로 나타나면, 적응증 환자군에서 사용될 가능성이 높은 병용약물이 억제된 수송체의 알려진 기질인지와 그 기질의 안전성 프로파일을 바탕으로 임상시험을 고려하여야 한다. 또는 기전적 정적 모델, PBPK 모델링 또는 내인성 바이오마커를 사용하여 약물의 억제 가능성을 평가할 수 있다. 이러한 접근방식은 방법의 타당성을 뒷받침하는 근거를 제출하여 입증하여야 한다.

If the above analysis indicates that a drug inhibits a transporter, a clinical study should be considered based on whether the likely concomitant medications used in the indicated patient populations are known substrates of the inhibited transporter and the safety profiles of those substrates. Alternatively, the inhibition potential of a drug can be evaluated using mechanistic static models, PBPK modeling, or endogenous biomarkers. These approaches should be supported by submission of evidence supporting validity of the methods.

현재 수송체 유도를 평가하는 시험관내 방법은 충분히 확립되어 있지 않다. 시험약이 PXR 또는 CAR 같은 핵수용체의 활성화를 통해 CYP 효소를 유도하는 것으로 관찰되었다면, P-gp처럼 이들 수용체를 통해 조절되는 수송체도 유도될 가능성이 높다. 추가 고려사항은 수송체 매개 임상 DDI 시험의 실시를 기술한 3.2.5항을 참조한다.

Currently, in vitro methods to evaluate transporter induction are not well established. If an investigational drug has been observed to be an inducer of CYP enzymes via activation of nuclear receptors such as PXR or CAR, it is likely that transporters regulated through these receptors will be induced, such as P-gp. Refer to Section 3.2.5, which describes conducting clinical DDI studies mediated by transporters, for more considerations.

시험약 대사체의 DDI 위험 평가는 흔히 시험관내 실험으로 시작하며, 일반적으로 모약물과 같은 전략을 사용한다. 대사체의 DDI 가능성 평가 필요성은 아래에 기술한 바와 같이 약리 활성 또는 혈장 노출을 근거로 판단한다.

Assessing the DDI liability of an investigational drug’s metabolites often starts with in vitro experiments and generally uses the same strategies as those for parent drugs. The need to evaluate the DDI potential of metabolites is based on pharmacologic activity or plasma exposure, as described below.

이용 가능한 비임상 또는 임상 데이터에서 대사체 노출의 변화가 약물의 유효성 또는 안전성(“표적” 효과 및 “표적 외” 효과)을 임상적으로 의미 있게 변화시킬 수 있는 것으로 나타나면, 대사체의 생성 또는 소실 변화에 의한 DDI 위험을 조사하여야 한다. 대사체가 생체내 표적 효과에 모약물과 비슷하거나 더 큰 정도로 기여한다면, 대사체의 생성과 소실을 담당하는 효소를 시험관내에서 규명하여야 한다. 대사체의 유효성 기여도는 사람에서의 비결합 대사체 및 모약물 노출(예: 몰 단위로 나타낸 AUC), 약리학적 역가(예: 수용체 결합 친화도, 효소 억제 역가), 그리고 가능하면 표적 조직 분포 관련 데이터를 고려하여 추정하여야 한다. 활성 대사체의 생성과 소실을 담당하는 효소의 규명은 모약물 소실에 관여하는 효소의 규명과 같은 방식으로 수행하여야 한다.

The risk of DDIs through altered formation or elimination of a metabolite should be investigated if available non-clinical or clinical data indicate that a change in metabolite exposure can result in clinically meaningful alteration of efficacy or safety of a drug (“target” as well as “off-target” effects). The enzymes responsible for formation and elimination of a metabolite should be identified in vitro if the metabolite contributes to an in vivo target effect to a similar or greater extent than the parent drug. The contribution of the metabolite to efficacy should be estimated by taking into account unbound metabolite and parent drug exposures (e.g., AUC expressed in molar units) in humans, pharmacological potency (e.g., receptor binding affinity, enzyme inhibitory potency), and if available, data related to target tissue distribution. Identification of the enzyme(s) responsible for formation and elimination of the active metabolite should be studied in the same manner as the identification of the enzymes involved in the elimination of the parent drug.

대사체의 혈장 단백 결합률이 높은 경우, 단백 결합 측정의 정확성과 정밀성이 입증되었다면 측정한 fu,p를 사용할 수 있다(자세한 내용은 7.2항 참조). 마찬가지로, 이용 가능한 비임상 또는 임상 정보를 근거로 대사체가 상당한 이상반응을 일으킬 것으로 의심되면, 그 대사체의 생성과 소실에 관여하는 효소를 규명하여야 한다. 모약물의 대사 표현형 분석과 마찬가지로, 대사체 생성 및 대사에 관여하는 효소의 특성분석도 주요 CYP 효소부터 시작하여야 하며, 적절한 경우 다른 효소를 검토할 수 있다.

If the plasma protein binding of the metabolite is high, the measured fu,p can be used if the accuracy and precision of protein binding measurement has been demonstrated (see Section 7.2 for details). Similarly, if a metabolite is suspected to cause substantial adverse effects based on available nonclinical or clinical information, the enzymes involved in the formation and elimination of that metabolite should be identified. Similar to metabolic phenotyping for parent drugs, the characterization of enzymes involved in metabolite formation and metabolism should also start with major CYP enzymes and can examine other enzymes when appropriate.

위에 기술한 일반 원칙은 대사체의 체내동태에서 수송체 매개 분포 또는 소실의 관련성을 고려하여, 주요 수송체의 기질로서 대사체를 특성분석하는 데에도 적용할 수 있다.

The general principles described above can also be applied to characterization of a metabolite as a substrate of major transporters, with consideration of the relevance of transporter-mediated distribution or elimination in the disposition of a metabolite.

의뢰자가 효소 또는 수송체의 억제제나 유도제를 사용한 임상 DDI 시험을 실시하여야 하는지는 효소 또는 수송체가 매개하는 대사체 생성 또는 소실의 추정 분율, 대사체의 임상 효과 기여 정도, 알려져 있다면 대사체의 노출-반응 관계, 그리고 해당 효소 또는 수송체에 영향을 주는 병용 가능성이 높은 약물에 따라 달라진다.

Whether a sponsor should conduct a clinical DDI study with an inhibitor or inducer of an enzyme or a transporter depends on the estimated fraction of formation or elimination of a metabolite mediated by an enzyme or transporter, how much the metabolite contributes to the clinical effect, the exposure-response relationship of the metabolite if known, and likely concomitant medications that affect the enzyme or transporter.

시험관내 평가에서 모약물 단독으로는 주요 CYP 효소/수송체를 억제하지 않거나 임상적으로 효소/수송체를 억제하지 않을 것으로 예상되더라도, 억제제로서의 대사체에 의한 DDI 위험은 여전히 존재할 수 있다. 실용적 규칙으로서, 총 AUCmetabolite가 AUC parent의 25% 이상이고 순환 중 약물 관련 물질의 10% 이상을 차지하는 대사체(즉, 주요 대사체로 간주되며, 흔히 방사능 데이터를 바탕으로 판단함)에 대해서는 CYP 효소 및 수송체 억제 가능성을 조사하는 것이 권장된다.

If in vitro assessments suggest that the parent drug alone does not inhibit major CYP enzymes/transporters or is not expected to inhibit enzymes/transporters clinically, DDI liability due to metabolites as inhibitors can still exist. As a pragmatic rule, it is recommended to investigate the CYP enzyme and transporter inhibitory potential of metabolites that have total AUCmetabolite ≥ 25% of AUC parent and also account for at least 10% of drug-related material in circulation (i.e., considered as a major metabolite, often determined based on radioactivity data).

시험관내 평가에서 모약물이 주요 CYP 효소 및 수송체를 억제하는 것으로 나타나고 임상 DDI 시험이 계획되어 있다면, 해당 효소 또는 수송체의 억제제로서 대사체를 시험관내에서 평가할 필요는 없을 수 있다. 임상 DDI 시험에서 대사체의 임상적으로 관련된 노출을 적절히 나타낼 수 없는 경우(즉, 시험 기간이 대사체가 축적되기에 충분하지 않은 경우)가 아니라면, 대사체의 억제 가능성은 임상 DDI 시험에서 모약물과 함께 암묵적으로 반영된다. 대사체의 시험관내 평가는 DDI 시험 결과를 해석하는 데 유용할 수 있다.

If in vitro assessments suggest that the parent drug inhibits major CYP enzymes and transporters and clinical DDI studies are planned, in vitro assessments of metabolites as inhibitor of those enzymes or transporters may not be needed. The inhibition potential of metabolites would be implicitly reflected in the clinical DDI study along with the parent drug, unless clinically relevant exposures of the metabolite cannot be adequately represented in the clinical DDI study (i.e., the study duration does not allow the metabolite to accumulate). It is noted that in vitro assessments of metabolites can become useful in interpreting the results of DDI studies.

대사체의 시험관내 DDI 평가 결과를 바탕으로 임상 DDI 시험 실시 여부를 결정하는 방식은 모약물과 같다. 일반적으로 대사체는 장관 또는 장 세포에서 상당량 생성되는 경우를 제외하면 장관 CYP 또는 수송체 억제 평가와 관련이 없다. 기본 방법에서 대사체가 생체내 DDI 위험을 가질 수 있는 것으로 나타나고 이후 기전적 정적 모델 또는 PBPK 모델로 약물의 DDI 위험을 평가한다면, 그 모델에 대사체를 포함하여야 한다.

Based on the results of in vitro DDI assessments of a metabolite, the determination of whether to conduct a clinical DDI study follows the same approaches as those for the parent drug. Usually, metabolites are irrelevant for the evaluation of intestinal CYP or transporter inhibition except when formed substantially in the gut or intestinal cells. If basic methods suggest that the metabolite(s) could have in vivo DDI liability, and a mechanistic static or PBPK model is then used to evaluate the DDI risk of a drug, metabolite(s) should be incorporated in those models.

대사체가 CYP 효소를 유도할 수 있지만, 모약물을 간세포와 배양하는 동안 대사체가 생성될 수 있으므로 잠재적 유도제로서 모약물을 시험관내에서 평가하면 대사체에 의한 유도도 반영될 수 있다. 그러나 약물이 전구약물이거나 대사체가 주로 간 외에서 생성되는 경우, 대사체가 주요 대사체이고 AUC metabolite/AUCparent가 25% 이상이며 순환 중 약물 관련 물질의 10% 이상을 차지한다면 CYP 효소에 대한 대사체의 유도 가능성을 시험관내에서 평가하는 것이 권장된다. 대사체의 시험관내 평가 결과를 바탕으로 임상 DDI 시험 실시 여부를 결정하는 방식은 모약물과 같다.

While metabolites can induce CYP enzymes, the in vitro evaluation of the parent drug as a potential inducer could also reflect induction by metabolites because metabolites can be generated during incubation of the parent drug with hepatocytes. However, when the drug is a prodrug or when a metabolite is mainly formed extra-hepatically, in vitro evaluation of a metabolite’s induction potential on CYP enzymes is recommended if the metabolite is a major metabolite and has AUC metabolite/AUCparent ≥ 25% and accounts for at least 10% of drug-related material in circulation. Based on the results of in vitro assessments of the metabolite, the determination of whether to conduct a clinical DDI study follows the same approach as for the parent drug.

임상 DDI의 유무와, DDI가 있는 경우 그 크기를 파악하기 위해 실시할 수 있는 시험 유형은 여러 가지가 있다. 이 항에서 기술하는 시험 유형은 상호 배타적이지 않다. 실시할 시험 유형을 결정할 때에는 시험의 구체적 목적을 고려하여야 한다.

There are different study types that can be conducted to determine the presence or absence of a clinical DDI and the magnitude of the DDI if one exists. The study types described in this section are not mutually exclusive. The specific goal of a study should be considered when determining the type of study to conduct.

규제 의사결정은 일반적으로 DDI 가능성을 평가하도록 특별히 설계된 전향적 시험에 의존한다. DDI 평가용으로 설계되지 않은 시험에서 얻은 약물 농도를 후향적으로 평가하는 경우, 적절한 평가에 충분한 정확성과 정밀성을 갖추는 일은 드물다. 후향적 분석으로 확인되거나 배제된 DDI는 전향적 평가로 확인하여야 할 수 있다.

Regulatory decision-making generally relies upon prospective studies specifically designed to evaluate the potential for DDIs. Retrospective evaluation of drug concentrations from studies not designed to evaluate DDIs rarely includes sufficient accuracy and precision to provide an adequate assessment. DDIs identified or ruled out using a retrospective analysis may need to be confirmed using a prospective evaluation.

일부 상황에서는 임상 DDI 시험 없이 예측 모델링 접근방식(기전적 정적 모델 또는 PBPK)을 사용하여 시험관내 결과를 임상 상황으로 전환할 수 있다. 해당 시나리오와 모범 실무 고려사항은 7.5항에 기술되어 있다.

In some situations, predictive modeling approaches (mechanistic static or PBPK) can be used to translate in vitro results to the clinical setting, without a clinical DDI study. The scenarios and best practice considerations are described in Section 7.5.

단독 DDI 시험은 임상 DDI의 유무와 DDI의 크기를 파악하는 것을 일차 목적으로 하는 임상시험이다. 반면 내포 DDI 시험은 DDI 평가가 일차 목적이 아닌 대규모 환자 시험(예: 제2/3상)의 일부로서 DDI를 평가한다. 내포 DDI 평가는 전향적으로 계획되고 적절하게 설계된다(자세한 내용은 3.2.2항 참조).

A stand-alone DDI study is a clinical study with the primary objective of determining the presence or absence of a clinical DDI and the magnitude of the DDI. Alternatively, a nested DDI study evaluates DDIs as part of larger studies in patients (e.g., Phase 2/3) for which DDI evaluation is not the primary objective. The nested DDI evaluation is prospectively planned and appropriately designed (refer to Section 3.2.2 for more details).

억제, 유도 또는 대사 경로의 정도와 관련하여 약동학적 특성과 DDI 특성이 잘 이해되어 있고 예측 가능한 유발약물(precipitant; 억제제 또는 유도제)과 대상약물(object; 기질)을 “지표약물(index drug)”이라 한다. 이들 약물로 실시하는 시험의 가장 흔한 목적은 시험 대상 경로에서 가장 큰 상호작용 크기를 추정하는 것이다. DDI의 대상약물로 평가하는 약물의 경우, 가장 큰 상호작용 크기는 일반적으로 해당 약물 대사 경로의 강한 지표 억제제 또는 유도제를 병용 투여할 때 나타난다. DDI의 유발약물로 평가하는 약물의 경우, 가장 큰 상호작용 크기는 일반적으로 해당 약물을 민감한 지표 기질과 병용 투여할 때 나타난다.

Precipitants (inhibitors or inducers) and objects (substrates) with well-understood and predictable pharmacokinetic and DDI properties with regard to level of inhibition, induction, or metabolic pathway are known as “index drugs.” The most common purpose of studies conducted with these drugs is to estimate the greatest magnitude of interaction for the studied pathway. For drugs that are evaluated as objects of a DDI, the greatest magnitude of interaction generally results from concomitant administration of a strong index inhibitor or inducer of the drug’s metabolic pathway(s). For drugs evaluated as precipitants of DDIs, the greatest magnitude of interaction generally results from concomitant administration of the drug with a sensitive index substrate.

지표 시험의 두드러진 특징은 그 결과를 대개 다른 약물 조합으로 외삽할 수 있다는 점이다. 따라서 지표 억제제로 시험을 실시한 후에는, 해당 대사 경로에 대해 강도가 같은 다른 억제제도 일반적으로 비슷한 DDI 효과 크기를 나타낸다고 가정할 수 있다. 또한 강한 지표 억제제 병용 후 약물 노출 변화가 임상적으로 관련이 없다고 결론 내리면, 추가 시험 없이 해당 대사 경로의 다른 모든 억제제에 대해서도 같은 결론을 내릴 수 있다. 지표 유발약물 또는 지표 기질을 사용한 DDI 시험 결과는 시험약의 대상 집단에서 흔히 사용되는 병용약물과의 DDI 시험을 설계하는 데에도 활용된다.

A distinctive feature of index studies is that the results usually can be extrapolated to other drug combinations. Thus, after conducting a study with an index inhibitor, one can assume that other inhibitors of equal strength for that metabolic pathway will generally have a similar DDI effect size. Additionally, if one concludes that the change in drug exposure following a concomitant strong index inhibitor is not clinically relevant, the same can be concluded for all other inhibitors for that particular metabolic pathway without additional studies. Results from DDI studies with index precipitants or substrates are also used to help design DDI studies with commonly used concomitant medications in the investigational drug’s target population.

지표약물(CYP의 기질, 억제제 또는 유도제) 목록은 7.7.1항에 제시되어 있다.

A list of index drugs (either as substrates, inhibitors, or inducers of CYPs) is presented in Section 7.7.1.

수송체와 일부 대사 경로(예: CYP2B6, UGT)에 대해서는 지표 기질 또는 지표 유발약물이 확인되지 않았다. 지표 기질 또는 유발약물이 없는 주된 이유는 선택성 문제이다. 그러나 이들 경로에서도 지표 유발약물 또는 기질을 사용한 시험이 제공하는 것과 비슷한 정보(즉, 특정 경로로 인한 DDI 가능성)가 중요한 경우가 많다. 지표 기질과 유발약물이 확인되지 않았지만, 7.7.2항과 7.7.3항에는 유익한 결과를 제공하여 DDI 시험에 유용할 수 있는 약물의 예시를 나열하고 그 약물의 한계를 설명한다. 그러나 이러한 시험 결과를 외삽하는 것은 지표약물 시험 결과를 외삽하는 것보다 더 어렵고 복잡할 수 있다.

Index substrates or precipitants have not been identified for transporters and several metabolic pathways (e.g., CYP2B6, UGTs). The lack of index substrates or precipitants is mainly due to selectivity issues. However, information similar to that provided by studies with index precipitants or substrates (i.e., the likelihood of a DDI due to a specific pathway) is often important for these pathways. Although index substrates and precipitants have not been identified, Sections 7.7.2 and 7.7.3 list examples of drugs that can be useful for DDI studies because they provide informative results and explain the limitations of the drugs. However, extrapolating the results of these studies can be more difficult and complex than extrapolating results from studies with index drugs.

위에 기술한 지표약물 DDI 시험 외에도, 연구 대상 약물과 대상 집단에 투여될 가능성이 높은 약물 간의 DDI를 조사하는 시험을 실시하는 것이 유익할 수 있다. 이러한 시험은 약물을 다른 요법에 추가하여 사용하거나 고정용량 복합제의 일부로 사용하는 경우에도 고려할 수 있다. 이러한 시험에서 평가할 약물을 선택할 때, 의뢰자는 DDI 가능성에 대한 기전적 이해(시험관내 시험 및 지표약물 임상시험 근거)와 병용 투여의 상대적 빈도를 고려하여야 한다. 병용 투여 가능성을 근거로 DDI를 평가하는 경우가 많은 또 다른 상황은 수송체 매개 경로와 일부 대사 경로(UGT, CYP2B6)로, 이들 경로에는 일반적으로 지표 기질 또는 유발약물이 없기 때문이다.

In addition to DDI studies with index drugs, as described above, it can be informative to conduct studies that investigate DDIs between the investigated drug and drugs likely to be administered to the target population. These studies can also be considered when a drug is used as an add-on to other therapies or as part of a fixed dose combination. When choosing drugs to evaluate in these studies, sponsors should consider the mechanistic understanding of the potential for DDIs (based on in vitro studies and clinical studies with index drugs) and the relative frequency of co-administration. Another situation where DDI evaluation is often based on the likelihood of co-administration is for transporter-mediated pathways and several metabolic pathways (UGTs; CYP2B6) because of a general lack of index substrates or precipitants for these pathways.

병용이 예상되는 약물과의 DDI 시험은 시험약 및/또는 병용약물의 구체적인 용량 조절에 관한 정보를 제공하거나, 이상반응 또는 유효성 감소에 대한 모니터링 필요성을 알려줄 수 있다. 그러나 이러한 시험은 환자와 의료 전문가에게 유익한 경우가 많지만, 그 결과를 다른 약물로 외삽하기는 어려울 수 있다.

DDI studies with expected concomitant drugs can provide information about specific dose adjustments for the investigational drug and/or concomitant drug or inform the need for monitoring for adverse effects or reduced efficacy. However, although these studies are often informative to patients and medical professionals, the results may be difficult to extrapolate to other drugs.

칵테일 시험은 여러 효소 및/또는 수송체의 기질을 시험대상자에게 동시에 투여하는 것을 포함한다. 시험을 적절하게 설계하고 수행하면, 칵테일 접근방식으로 여러 효소와 수송체에 대한 약물의 억제 또는 유도 가능성을 동시에 평가할 수 있다(추가 세부사항은 3.2.6항 참조).

A cocktail study includes the simultaneous administration of substrates of multiple enzymes and/or transporters to study subjects. A cocktail approach can simultaneously evaluate a drug’s inhibition or induction potential for multiple enzymes and transporters if the study is properly designed and conducted (refer to Section 3.2.6 for additional details).

DDI 위험 평가에서 새롭게 부상하는 접근방식은 약물 대사 및 수송의 기질인 내인성 바이오마커를 활용하는 것이다. 이 접근방식은 시험약 투여 전후에 혈장 및/또는 소변에서 내인성 바이오마커를 측정함으로써 가능하다. 바이오마커 기반 접근방식은 임상시험에서 내인성 바이오마커를 모니터링하여 특정 경로를 통한 유발약물로서 약물의 DDI 가능성을 조기에 알려줄 수 있다(추가 세부사항은 3.2.7항 참조).

An emerging approach in the evaluation of DDI risk assessment is the deployment of endogenous biomarkers that are substrates for drug metabolism and transport. This approach is enabled by the measurement of endogenous biomarkers in plasma and/or urine before and after administration of the investigational drug. The biomarker-based approach may provide an early indication of DDI potential of a drug as a precipitant via specific pathway by monitoring endogenous biomarkers in clinical studies (refer to Section 3.2.7 for additional details).

대부분 DDI 시험의 목적은 유발약물 병용 시와 비병용 시 기질 약물 노출 지표의 비(예: AUC 비)를 구하는 것이다. 이 비를 명확하게 구하기 위한 전향적 임상 DDI 시험을 설계할 때에는 다음 사항을 고려하는 것이 중요하다.

The objective of most DDI studies is to determine the ratio of a measure of substrate drug exposure (e.g., AUC ratio) in the presence and absence of a precipitant drug. The following considerations are important when designing prospective clinical DDI studies to unambiguously determine this ratio.

건강한 시험대상자에서 얻은 결과가 목표 환자 집단에서의 결과로 이어진다는 가정하에, 대부분의 임상 DDI 시험은 건강한 시험대상자를 대상으로 실시할 수 있다. 그러나 일부 약물의 시험에서는 안전성 문제로 건강한 시험대상자를 사용하지 못할 수 있다. 일부 약물의 경우, DDI 시험에서 목표 환자 집단을 사용하면 약동학적 평가변수 외에 건강한 시험대상자에서는 연구할 수 없는 약력학적 평가변수도 평가할 수 있다.

Most clinical DDI studies can be conducted using healthy subjects, under the assumption that findings in healthy subjects translate to findings in the intended patient population. However, safety considerations can prevent the use of healthy subjects in studies of certain drugs. For some drugs, use of the intended patient population in DDI studies can allow for evaluation of pharmacodynamic endpoints that cannot be studied in healthy subjects, in addition to pharmacokinetic endpoints.

DDI 시험에 포함하는 시험대상자 수는 상호작용의 크기와 변동성을 신뢰성 있게 추정하기에 충분하여야 한다(ICH M12 질의응답 문서 참조).

The number of subjects included in a DDI study should be sufficient to provide a reliable estimate of the magnitude and variability of the interaction (See ICH M12 Questions and Answers Document).

가장 큰 상호작용을 파악하기 위한 시험에서, DDI 시험에 사용하는 유발약물의 용량은 DDI를 확인할 가능성을 최대화하여야 한다. 따라서 일반적으로 권장 임상 용법에서 유발약물의 최대 용량과 최단 투여 간격을 평가하여야 한다.

For studies intended to identify the interaction of greatest magnitude, the doses of the precipitant drug used in DDI studies should maximize the possibility of identifying a DDI. Thus, the maximum dose and the shortest dosing interval of the precipitant under the recommended clinical use should generally be evaluated.

기질 약물이 용량 비례 약동학을 보이면, 의뢰자는 약물 노출이 용량에 비례하여 증가하는 범위 안의 어떤 용량으로도 시험할 수 있다. 기질 약물이 용량 비례 약동학을 보이지 않으면, 가장 큰 규모의 약물상호작용(DDI)을 나타낼 가능성이 가장 높은 치료 용량을 사용하여야 한다. 안전성 우려가 있는 경우에는 치료 용량보다 낮은 용량을 포함하여 기질 약물의 더 낮은 용량을 사용할 수 있다.

If the substrate drug has dose-proportional pharmacokinetics, sponsors can study any dose in the range where exposure to the drug increases in a dose-proportional manner. If the substrate drug does not have dose-proportional pharmacokinetics, the therapeutic dose most likely to demonstrate the largest magnitude DDI should be used. When there are safety concerns, lower doses of the substrate drug, including doses lower than therapeutic doses, can be used.

병용이 예상되는 약물을 대상으로 한 시험에서, 기존 시험관내 또는 임상 DDI 정보에 근거하여 임상적으로 유의한 DDI가 예상되는 경우에는, 임상 현장에서 함께 투여할 수 있는 용량을 확인할 수 있도록 기질 약물의 용량 조정을 시험에 포함시키는 것이 유익할 수 있다. 이러한 경우에는 상호작용 유발약물(precipitant)의 임상적으로 적절한 용량을 사용하여야 한다.

For studies with anticipated concomitant drugs when a clinically significant DDI is anticipated based on prior in vitro or clinical DDI information, it can be informative to build a dose adjustment of the substrate drug into the study to allow identification of doses that can be administered together in clinical practice. In such a scenario, a clinically relevant dose of the precipitant should be used.

DDI 시험에서 유발약물은 흔히 반복 투여 요법으로 투여된다. 그러나 상호작용 가능성이 흡수 과정에서만 관련되는 경우(예: 장관 P-gp 또는 BCRP 억제)에는 의뢰자가 유발약물의 단회 투여를 평가할 수 있다.

The precipitant drug is often administered in a multiple-dose regimen in DDI studies. However, sponsors can evaluate single-dose administration of a precipitant if the interaction potential is only relevant during absorption (e.g., inhibition of intestinal P-gp or BCRP).

또한 단회 투여 후 유발약물의 노출이 항정상태에서의 노출을 대표하고, 유발약물이 잠재적 유도제 또는 시간의존적 억제제가 아니라면, DDI 시험에서 유발약물의 단회 투여를 평가할 수 있다. 단회 용량은 축적 정도에 따라 치료 용량 또는 그보다 높은 용량일 수 있다. 더 높은 용량의 안전성은 시험을 수행하기 전에 파악되어 있어야 한다. 반감기가 긴 기질과 함께 시험하는 경우에는 기질 노출의 전체 시간 경과를 포괄하기 위해 유발약물을 여러 번 투여해야 할 수 있다. 억제제 약물이 있으면 기질의 반감기가 더 길어질 수 있음을 고려하여, 유발약물 투여 기간은 기질의 혈장 농도-시간 곡선의 90% 이상을 포괄할 만큼 충분히 길어야 한다.

In addition, DDI studies can evaluate single-dose administration of a precipitant if the exposure of precipitant following a single dose is representative of exposure at steady-state and if the precipitant is not a potential inducer or time-dependent inhibitor. The single dose can be the therapeutic dose or a higher dose, depending on accumulation. Safety of a higher dose would need to be understood before conducting the study. When studied with a substrate with a long half-life, it may be necessary to administer a precipitant multiple times to cover the full time-course of the substrate exposure. The duration of the treatment with the precipitant should be long enough to cover at least 90% of the plasma concentration-time curve of the substrate, considering that its half-life may be longer in the presence of an inhibitor drug.

그러나 기질의 최종 반감기가 매우 길어 유발약물 투여로 전체 혈장 농도-시간 곡선을 포괄할 수 없는 경우에는, 집단 약동학 분석 또는 PBPK 분석을 사용하여 임상 DDI 시험 결과를 기질 노출에 대한 최대 영향으로 연결(bridge)할 수 있다.

However, if the substrate has a very long terminal half-life that does not allow dosing with the precipitant to cover the full plasma concentration-time curve, population pharmacokinetic analysis or PBPK analysis can be used to bridge the clinical DDI study results to the maximum effect on the exposure of the substrate.

유발약물의 대사체가 긴 반감기를 갖거나 DDI 시험에서 평가하는 효소에 대해 시간의존적 억제를 나타낸 경우, 모약물 투여 기간은 모약물과 대사체에 의한 효소 억제가 항정상태에 도달하기에 충분하여야 한다.

If a metabolite of the precipitant has a long half-life or has demonstrated time-dependent inhibition of the enzyme being evaluated in the DDI study, the duration of the treatment with the parent drug should be sufficient for steady-state of enzyme inhibition due to parent drug and metabolite to be reached.

유도제는 특정 경로의 최대 유도를 보장하기 위해 반복 투여하여야 한다. 투여 기간은 유도제가 항정상태에 도달하는 시간, 영향을 받는 효소 또는 수송체의 교체(turnover) 시간, 기질 약물의 반감기를 고려하여야 한다. 일반적인 전처치 기간은 7~14일이다.

Inducers should be administered as multiple doses to ensure the maximal induction of a specific pathway. The duration should consider the time to reach steady-state of the inducer, the turnover time of the affected enzyme or transporter, and the half-life of substrate drug. Typical pre-treatment durations range from 7 to 14 days.

특정 유발약물에 여러 상호작용 기전이 있는 경우, 어떤 상황에서는 단회 투여가 적절할 수 있고(예: OATP1B1 억제제로서 리팜핀 평가), 다른 상황에서는 반복 투여가 적절할 수 있다(예: CYP3A 유도제로서 리팜핀 평가).

When there are multiple mechanisms of interactions for a specific precipitant, single-dose administration can be appropriate in certain situations (e.g., evaluation of rifampin as an inhibitor of OATP1B1), while multiple-dose administration can be appropriate in other situations (e.g., evaluation of rifampin as a CYP3A inducer).

기질이 시간의존적 약동학(시간에 따른 청소율 변화)을 나타내면 기질과 유발약물의 반복 투여를 평가하여야 한다. 기질이 시간의존적 약동학을 나타내지 않으면 기질을 단회 투여할 수 있으며, 관찰된 노출 증가 규모를 항정상태 조건으로 외삽할 수 있다.

If the substrate demonstrates time-dependent pharmacokinetics (clearance changes over time), multiple-dose administration of the substrate and a precipitant should be evaluated. If the substrate does not demonstrate time-dependent pharmacokinetics, the substrate can be administered as single doses, and the observed magnitude increase in exposure can be extrapolated to steady-state conditions.

DDI 시험에서 평가하는 시험약의 투여 경로는 일반적으로 일상적인 임상 사용에 계획된 경로여야 한다. 임상 사용을 위해 여러 투여 경로를 개발하는 경우, DDI 시험의 투여 경로는 예상되는 DDI 기전과 투여 경로별 모약물 및 대사체의 농도-시간 프로파일 유사성에 근거하여 선택하여야 한다.

The route of administration of the investigational drug evaluated in DDI studies should generally be the one planned for routine clinical use. When multiple routes of administration are developed for clinical use, the route of drug administration for DDI studies should be selected based on the expected mechanisms of the DDIs and the similarity of the concentration-time profiles for the parent drug and metabolites after different routes of administration.

제형에 따른 DDI 차이도 발생한다고 보고되어 있다(9,10). 제형 간에 상호작용 결과를 외삽할 때에는 상호작용 가능성에 제형 차이가 있을 가능성을 고려하여야 한다. 일반적으로 DDI 가능성은 흡수 속도와 정도를 비교하여 제형 간에 외삽할 수 있다.

Formulation-related differences in DDIs are also reported to occur (9,10). The possibility of formulation differences in interaction potential should be considered when extrapolating interaction results between formulations. In general, DDI potential can be extrapolated between formulations by comparing their rate and extent of absorption.

변동성을 줄이기 위해 평행 시험 설계보다 교차 시험(단일 순서 또는 무작위배정)이 선호된다. 휴약기 기간은 기질과 유발약물의 약동학, 기질 반감기에 대한 예상 영향, 그리고 효소 활성이 기저치로 돌아오거나 잠재적 약력학적 효과가 처치 전 수준으로 돌아오는 데(약력학적 효과도 평가하는 경우) 필요한 기간에 근거하여야 한다. 어떤 상황에서는 추가 기(period)가 유익할 수 있다. 이러한 상황에는 유도제 또는 시간의존적 억제제를 제거한 후 효소 활성이 정상으로 돌아오는 데 걸리는 시간의 평가, 서로 영향을 줄 수 있는 두 약물의 평가(각 약물 단독 및 병용), 약물의 급성 및 만성 처치 효과의 평가가 포함된다.

Crossover studies (one-sequence or randomized) are preferred over parallel study designs to reduce variability. Duration of the washout period should be based on the pharmacokinetics of the substrate and the precipitant, the anticipated impact on the substrate’s half-life, and the duration necessary for enzyme activity to return to baseline or for potential pharmacodynamic effects to return to pre-treatment levels (if pharmacodynamic effects are also assessed). In some situations, additional periods can be informative. The situations include evaluation of the time it takes for enzyme activity to return to normal following removal of an inducer or time-dependent inhibitor, evaluation of two drugs that may affect each other (each drug alone and in combination), or evaluation of the effects of acute and chronic treatment of a drug.

약물 중 하나(해당하는 경우 주요 활성 대사체)의 반감기가 긴 경우처럼 교차 시험 설계가 가능하지 않을 때에는 2군 평행 시험이 적절할 수 있다. 일반적으로 평행 설계 시험은 교차 시험보다 더 많은 표본 크기를 필요로 하며, 피험자는 약동학에 영향을 줄 가능성이 있는 내적 요인에 대해 짝지어져야 한다.

Parallel, two-arm studies can be appropriate when a crossover study design is not feasible, such as when one of the drugs (or major active metabolite, if applicable) has a long half-life. Typically, parallel-design studies call for larger sample sizes than crossover studies and subjects should be matched for intrinsic factors likely to affect pharmacokinetics.

대부분의 DDI 시험에서 유발약물과 기질 약물은 동시에 투여할 수 있다. 그러나 유발약물이 억제제이면서 유도제이기도 한 경우에는 유발약물의 투여 시점이 매우 중요하다. 이러한 경우 유발약물의 투여 시점과 약동학 채혈 시점은 DDI 시험의 목적을 고려하여야 한다. 지표(index) 시험에서는 최대 유도 효과가 확인되도록, 억제가 유도를 가리지 않게 유발약물과 기질을 시차를 두고 투여하는 것이 권장된다. 시험 목적이 병용 약물의 평가인 경우에는 예상되는 임상 투여 상황을 사용하여야 한다.

In most DDI studies, the precipitant and substrate drugs can be administered at the same time. However, the timing of administration of the precipitant is critical if it is both an inhibitor and an inducer. In such scenarios, the timing of administration of the precipitant and the pharmacokinetic sampling times should consider the objective of the DDI study. For an index study, to ensure the maximum induction effect is identified, staggered administration of the precipitant and substrate is recommended to prevent inhibition from masking induction. The anticipated clinical dosing scenario should be used if the objective of the study is evaluation of concomitant medications.

상호작용의 상당 부분이 흡수 또는 초회통과 과정에서 일어나는 경우, 시차 투여 일정이 DDI의 실행 가능한 완화 전략인지 파악하기 위해 이를 시험(임상시험 또는 PBPK)할 수 있다.

If a large part of an interaction occurs during absorption or first pass, staggered dosing schedules can be studied (clinical study or PBPK) to understand whether such a method is a viable mitigation strategy for the DDI.

최적 흡수를 위해 서로 다른 음식 조건이 필요한 약물 간 상호작용을 평가할 때에는, 상호작용 검출 가능성을 최대화하고(즉, 지표 시험) 및/또는 임상적으로 관련된 조건을 반영하도록(즉, 잠재적 병용 약물과의 DDI 시험) 약물 투여 시점을 조정하여야 한다.

When evaluating the interaction between drugs that require different food conditions for optimal absorption, the timing of drug administration should be adjusted to maximize the potential to detect an interaction (i.e., index studies) and/or to reflect the clinically relevant conditions (i.e., DDI study with potential concomitant drugs).

DDI 규모의 변동성을 줄이기 위해, DDI 시험 기간 중에는 효소와 수송체의 발현 또는 기능에 영향을 줄 수 있는 다음 항목의 사용을 가능한 한 배제하여야 한다: 기타 의약품, 식이/영양 보충제, 생약 보충제, 담배, 흡연, 알코올, 음식, 과일 주스. 배제는 피험자가 시험에 참여하기 전 충분한 기간 동안 시작하여 시험 기간 내내 계속하여야 한다.

To reduce variability in the magnitude of DDIs, use of the following should be excluded to the extent possible during DDI studies: other medications, dietary/nutritional supplements, herbal supplements, tobacco, smoking, alcohol, foods, and fruit juices that may affect the expression or function of enzymes and transporters. The exclusion should begin for a sufficient time before subjects enter the study and continue for the duration of the study.

약동학 평가를 위한 채혈 시점은 단독 투여 시와 예상되는 상호작용 조건에서 기질 약물의 AUC0-inf(단회 투여 시험) 또는 AUC0-tau(반복 투여 시험)와 Cmax를 특성분석하기에 충분하여야 한다. 추가 약동학 파라미터 자료는 제안된 적응증에 대한 약동학적 또는 약리학적 관련성(예: 최저 농도(Cmin), 부분 AUC)에 근거하여 수집하여야 한다. 단회 투여 시험의 채혈 시점은 DDI로 인해 소실 반감기가 더 길어질 가능성을 고려하여, AUC0-t와 AUC0-inf의 평균 차이가 20% 미만이 되도록 계획하여야 한다. 수집한 검체에는 시험 결과 해석에 필요한 성분(moiety)이 들어 있어야 하며, 대부분의 경우 결과 해석에 필요한 성분은 모약물이다.

Sampling times for pharmacokinetic assessment should be sufficient to characterize the AUC0-inf (for single-dose studies) or the AUC0-tau (for multiple-dose studies) and Cmax of the substrate drug administered alone and under conditions of the anticipated interaction. Data on additional pharmacokinetic parameters should be collected based on the pharmacokinetic or pharmacological relevance for the proposed indication (e.g., the minimum concentration (Cmin), partial AUC). The sampling times for single-dose studies should be planned so that the mean difference between the AUC0-t and the AUC0-inf is less than 20%, accounting for potential longer elimination half-life due to the DDI. Samples collected should contain the moieties needed to interpret study results; in most cases, the moiety needed to interpret results will be the parent drug.

대사체 농도가 DDI가 안전성 또는 유효성에 미치는 영향에 관한 정보를 제공하거나 그 자료가 약물상호작용 기전을 알려주는 경우에는 대사체 농도를 측정하여야 한다. 예를 들어 임상 DDI 시험에서 여러 경로를 통해 상호작용할 수 있는 약물을 평가하는 경우, 대사체를 측정하면 상호작용을 일으키는 효소 및/또는 수송체를 파악하는 데 도움이 될 수 있다. 대상(object) 약물의 약동학 평가용 검체 수집과 더불어, 억제제 또는 유도제에 대해 소수의 희소 검체를 선택적으로 수집하면 억제제 또는 유도제의 혈장 농도가 예상 범위 안에 있는지 확인하는 데 도움이 될 수 있다. 또한 신장 수송체가 관여하는 DDI를 파악하기 위해 소변 검체를 수집할 수 있다.

Metabolite concentrations should be determined if they provide information about the effect of a DDI on safety or efficacy or if the data inform the mechanism of the drug interaction. For example, when a clinical DDI study evaluates drugs that may interact via multiple pathways, measuring metabolites may help determine the enzymes and/or transporters responsible for the interaction. In addition to collecting samples for pharmacokinetic assessment of the object drug, optional collection of a few sparse samples for the inhibitor or inducer can help ensure the plasma concentrations of the inhibitor or inducer are within the expected range. In addition, urine samples can be collected for understanding DDIs involving renal transporters,

시험관내 자료가 전신 약물 노출로는 평가할 수 없는 그럴듯한 DDI 기전을 제시하는 경우, 약력학 자료의 수집 및 분석이 유익할 수 있다. 이러한 경우가 발생할 수 있는 한 가지 상황은 수송체 억제로 인해 약물이 특정 장기 또는 조직에 도달하는 정도가 변하는 경우이다. 이러한 상황에서는 기질 약물의 조직 분포 변화로 인한 유효성 변화 또는 독성 증가와 같은 임상적 결과를 약력학적 평가변수로 측정할 수 있으며, 약물의 상호작용 가능성에 대한 시험관내 근거가 자료 해석을 뒷받침할 수 있다.

When in vitro data provide a plausible DDI mechanism that cannot be evaluated with systemic drug exposure, collection and analysis of pharmacodynamic data can be informative. One possible scenario where this could occur is when transporter inhibition alters access of the drug to specific organs or tissues. In such scenarios, clinical consequences such as altered efficacy or increased toxicity resulting from altered tissue distribution of a substrate drug, can be measured as pharmacodynamic endpoints, and in vitro evidence of a drug’s interaction potential can support data interpretation.

내포 DDI 시험은 DDI 평가가 주목적이 아닌 다른 시험(예: 제2/3상)의 일부로 수행되는 임상 DDI 연구이다. 그러나 이러한 시험은 탐색적 또는 이차 목적으로 DDI를 조사하도록 전향적으로 설계된다. 내포 DDI 시험은 보통 병용 약물과의 상호작용 대상으로서 약물을 평가하는 데 사용되며, 때로는 유발약물로서 약물을 평가하는 데에도 사용될 수 있다. 임상시험이 DDI로 인한 약물 노출의 유의한 변화를 검출하도록 적절히 설계된 경우, 이러한 분석 결과는 유익하며 때로는 결정적일 수 있다. 내포 DDI 시험의 장점은 환자 집단에서 수행되므로 예상되는 임상 환경을 더 가깝게 반영할 수 있다는 점이다. 그러나 내포 DDI 시험은 시험 설계와 자료 수집에 세심한 주의가 필요하므로 어려울 수도 있다.

Nested DDI studies are clinical DDI investigations that are part of other studies (e.g., phase 2/3) in which the assessment of DDI is not the primary objective. However, these studies are designed prospectively to investigate DDIs as an exploratory or secondary objective. Nested DDI studies are usually used to evaluate the drug as an object of interactions with concomitant drugs and sometimes can also be used to assess the drug as a precipitant. The results of such analyses can be informative, and sometimes conclusive, when the clinical studies are adequately designed to detect significant changes in drug exposure due to DDIs. An advantage of nested DDI studies is the fact that they are conducted in a patient population and may more closely represent the anticipated clinical setting. However, nested DDI studies can also be challenging because they call for careful attention to study design and data collection.

경우에 따라 PBPK 모델링이 내포 DDI 시험의 설계를 도울 수 있다(7.5.2항 참조).

In some cases, PBPK modeling can assist the design of nested DDI studies (refer to Section 7.5.2).

내포 DDI 시험은 임상시험 전 기간 동안 사용되는 병용 약물 또는 시험 중 환자 상태에 따라 추가되는 병용 약물의 영향을 평가할 수 있다. 평가할 병용 약물은 사전에 규정하여야 한다. 이러한 약물은 일반적으로 상호작용을 예상할 기전적 이유가 있기 때문에 선정된다. 환자 집단에서의 관련성도 고려사항이다. 시험 설계에서는 개별 약물 또는 기전에 근거한 약물군(예: 강한 CYP3A 억제제)을 지정할 수 있다. 그러나 약물군을 평가하는 경우에는 군 내 약물 간 영향 차이 가능성과, 그 잠재적 변동성이 자료 분석 및 결과 해석·적용에 미치는 영향을 고려하는 것이 중요하다(11).

A nested DDI study can evaluate the effect of concomitant drugs that are used for the full duration of the clinical trial or those that are added in response to the patient’s condition during the trial. Concomitant drugs to be evaluated should be prespecified. The drugs are typically selected because there is a mechanistic reason to anticipate an interaction. Relevance in the patient population is also a consideration. The study design can specify individual drugs or a grouping, based on mechanism (e.g., strong CYP3A inhibitors). However, if a grouping is evaluated it is important to consider the potential for differences in the effect of different drugs in the group and the effect of the potential variability on data analysis and translation of the findings (11).

시뮬레이션을 사용하여 적절한 약동학 검체 수를 정하고 채혈 시점 선정을 도울 수 있다. 또한 검정력 분석을 수행하여, 병용 약물을 투여받는 주어진 환자 수로 수행하는 시험에서 허용 가능한 정밀도로 검출될 가능성이 있는 최소 효과 크기를 추정할 수 있다.

Simulations can be used to determine the appropriate number of pharmacokinetic samples and to assist in the selection of sampling times. A power analysis can also be performed to estimate the minimum effect size that is likely to be detected with acceptable precision in a study using a given number of patients on a concomitant drug.

해석 가능한 결과를 얻으려면 다음 자료의 수집이 매우 중요하다: 약물 투여 시점(시험약 및 병용 약물), 약물 용량, 음식과의 상대적 시점(해당하는 경우), 기타 병용 약물, 약동학 채혈 날짜 및 시각(예정이 아닌 실제). 특히 병용 약물이 유도제 또는 시간의존적 억제제인 경우, 상호작용이 관찰될 시점에 대한 병용 약물의 시작일과 중단일을 기록하는 것도 중요하다.

Collection of the following data is critical to ensure interpretable results: timing of drug administration (investigational drug and concomitant drug), drug dose, timing relative to food (when relevant), other concomitant drugs, and pharmacokinetic sampling date and time (actual, not scheduled). It is also important to document the start date and discontinuation date of the concomitant drug relative to when an interaction will be observed, particularly when the concomitant drug is an inducer or time-dependent inhibitor.

내포 DDI 시험은 일반적으로 집단 약동학 분석으로 평가하며, 이 분석은 완건하고 목적에 적합한 모델을 사용하여 충분히 확립된 과학적 관행에 따라 수행하여야 한다. DDI 평가를 위한 집단 약동학 분석의 검체 수집 계획은 시험 수행 전에 수립하여야 한다. 일반적으로 표준 분석 접근법은 병용 약물을 범주형 공변량으로 포함하는 이분 평가이다. 의뢰자는 선택한 분석 방법이 DDI 평가에서 원하는 수준의 정밀도를 제공할 것인지 고려하여야 한다. 분석 방법과 관계없이 모든 가정을 명시하여야 한다.

A nested DDI study is typically evaluated using population pharmacokinetic analysis, which should be performed according to well-established scientific practice using a model that is robust and fit-for-purpose. The sample collection plan for population pharmacokinetic analysis for the DDI assessment should be established prior to conducting the study. In general, the standard analysis approach is a binary evaluation that includes the concomitant drug as a categorical covariate. Sponsors should consider whether their selected analysis methods will provide the desired level of precision in DDI evaluation. Regardless of analysis method, all assumptions should be stated.

경우에 따라 환자군에서의 안전성 또는 유효성 문제와 같은 임상시험 결과를 설명하거나, 시험 설계 당시 예상하지 못한 잠재적 DDI를 선별하기 위해 제2/3상 시험에서 잠재적 DDI에 대한 계획되지 않은 분석이 수행된다. 수집된 자료가 사전 계획된 DDI 평가를 제외하고 이 항에 기술된 기준을 충족하면, 상호작용의 유무에 관한 결론을 도출할 수 있다. 자료로 DDI를 정확히 평가할 수 없는 상황에서는 DDI 가능성에 대한 추가 평가를 수행하여야 한다.

In some instances, unplanned analyses of potential DDIs in phase 2/3 trials are conducted to explain clinical study results, such as safety or efficacy issues in a group of patients, or to screen for potential DDIs not anticipated at the time the trials were designed. If the data collected meet the criteria described in this section, except for preplanned DDI assessment, it can be possible to draw conclusions about the presence or absence of an interaction. In situations where the data do not permit an accurate assessment of a DDI, a further assessment of the DDI potential should be conducted.

시험약을 기질로서 평가할 때, 첫 임상 DDI 시험에서는 일반적으로 강한 지표 억제제와 강한 지표 유도제가 시험약에 미치는 영향을 확인하여야 한다. 특정 효소에 대해 강한 지표 억제제 또는 유도제가 없는 경우에는 중등도 지표 억제제 또는 유도제를 사용할 수 있다. 이러한 억제제와 유도제 중 일부는 다른 대사 및/또는 수송체 경로에도 영향을 줄 수 있으므로, 전향적 DDI 시험에 사용할 지표 억제제와 유도제를 선정할 때에는 시험약의 모든 대사 및 수송 경로를 고려하여야 한다. 7.7.1항에 열거된 기준을 고려하여 CYP 효소의 다른 강한 억제제 및 유도제를 사용한 시험도 적절할 수 있다. 시험약이 여러 효소 및/또는 수송체의 기질인 경우, 경우에 따라 대사체를 측정하면 시험 결과와 상호작용 기전을 해석하는 데 도움이 될 수 있다.

When evaluating the investigational drug as a substrate, the first clinical DDI studies should, in general, determine the effects of a strong index inhibitor and a strong index inducer on the investigational drug. Moderate index inhibitors or inducers can be used if strong index inhibitors or inducers are not available for a particular enzyme. Some of these inhibitors and inducers can also affect other metabolism and/or transporter pathways; thus, when selecting index inhibitors and inducers for prospective DDI studies, all metabolic and transport pathways of the investigational drug should be considered. Studies with other strong inhibitors and inducers of CYP enzymes can also be appropriate, considering the criteria listed in Section 7.7.1. If the investigational drug is a substrate for multiple enzymes and/or transporters, measuring metabolites can, in some cases, help interpret study results and interaction mechanisms.

강한 지표 억제제 또는 유도제를 사용한 DDI 시험에서 DDI가 없는 것으로 나타나면, 같은 효소의 다른 억제제 또는 유도제를 사용한 추가 임상시험은 필요하지 않다. 그러나 음성 DDI 시험은 시험관내 자료에 근거하여 주요 대사 효소로 제시된 효소가 약물 소실에 기여하지 않음을 드러낼 수 있으므로, 이는 오히려 대체 경로에 대한 추가 조사를 고려하여야 함을 나타낼 수 있다.

If a DDI study with a strong index inhibitor or inducer indicates no DDI is present, additional clinical studies with other inhibitors or inducers of the same enzyme are not needed. However, because a negative DDI study may reveal that the enzyme proposed to be the major metabolizing enzyme based on in vitro data is not contributing to the elimination of the drug, this may instead indicate that further investigations of alternative pathways should be considered.

강한 지표 억제제 또는 유도제를 사용한 DDI 시험에서 임상적으로 관련된 상호작용이 있는 것으로 나타나면, 시험약의 DDI 가능성을 완전히 이해하기 위해 중등도 억제제 또는 유도제의 영향을 평가하는 것이 유용할 수 있다. 평가하는 중등도 억제제와 유도제는 대상 환자 집단에서 병용이 예상되는 약물일 수 있다. 추가 억제제와 유도제의 영향은 임상 상호작용 시험으로 평가할 수 있으며, 경우에 따라서는 모델링 접근법이 추가 정보를 제공할 수 있다(7.5항 참조). 강한 유도제 또는 억제제와의 병용 투여를 피해야 할 것으로 예상되는 경우에는 중등도 유도제 또는 억제제를 사용한 DDI 시험을 최초 시험으로 하는 것이 바람직할 수 있다.

If a DDI study with strong index inhibitors or inducers indicates that there is a clinically relevant interaction, evaluating the impact of moderate inhibitors or inducers can be useful to gain a full understanding of the investigational drug’s DDI potential. The evaluated moderate inhibitors and inducers may be anticipated concomitant medications in the intended patient population. The effect of the additional inhibitors and inducers can be evaluated in a clinical interaction study, or in some cases, modeling approaches can provide additional information (refer to Section 7.5). If it is anticipated that co-administration with strong inducers or inhibitors should be avoided, a DDI study with a moderate inducer or inhibitor may be preferable as the initial study.

시험약이 기능이 없는 효소 활성을 초래하는, 잘 정의된 저대사자(poor metabolizer) 표현형이 존재하는 유전적 다형성 효소에 의해 상당히 대사되는 경우, 저대사자 표현형인 사람과 정상 대사자 표현형인 사람 간 약물의 약동학 파라미터 비교로 해당 경로에 대한 상호작용 시험을 대체할 수 있다(4.1항 참조).

If the investigational drug is subject to significant metabolism by a genetically polymorphic enzyme for which a well-defined poor metabolizer phenotype exists that results in non-functional enzyme activity, a comparison of the pharmacokinetic parameters of the drug in individuals with the poor metabolizer phenotype versus those with a normal metabolizer phenotype can substitute for an interaction study for that particular pathway (refer to Section 4.1).

시험약을 CYP 효소의 잠재적 억제제 또는 유도제로서 시험할 때, 초기 임상시험에 선정하는 민감 지표 기질은 평가 대상 CYP 효소의 활성 또는 양의 변화에 민감하여야 한다(7.7.1항 참조). 일부 기질은 하나의 CYP 효소에 특이적이지 않고 때로는 수송체의 기질이기도 하므로, 이용 가능한 시험관내 및 임상 자료에 근거하여 시험약의 억제제/유도제 특성을 고려해 가장 적절한 기질을 선정하여야 한다. 다른 CYP 효소 기질도 적절할 수 있다. 기질 약물이 둘 이상의 효소로 대사되는 경우, 대사체를 측정하면 때로 시험 결과 해석에 도움이 될 수 있다.

When studying an investigational drug as a potential inhibitor or inducer of a CYP enzyme, the sensitive index substrate selected for the initial clinical studies should be sensitive to changes in activity or amount of the CYP enzyme being evaluated (refer to Section 7.7.1). Because some substrates are not specific for one CYP enzyme and sometimes are also substrates of transporters, the most appropriate substrate should be selected considering the inhibitor/inducer characteristics of the investigational drug, based on available in vitro and clinical data. Other CYP enzyme substrates can also be appropriate. If the substrate drug is metabolized by more than one enzyme, measuring metabolites sometimes can help with interpretation of study results.

민감 지표 기질을 사용한 초기 시험이 음성이면, 해당 효소의 덜 민감한 기질을 사용한 시험은 필요하지 않다. 초기 시험에서 시험약이 민감 지표 기질의 대사를 억제하거나 유도하는 것으로 확인되면, 다른 기질(예: 관련 병용약물)을 사용한 추가 평가가 유용할 수 있다. 민감 지표 기질에 대한 시험약의 영향 크기와 같은 효소의 기질인 다른 약물과의 병용 가능성을 고려하여야 한다.

If the initial study with a sensitive index substrate is negative, studies with less sensitive substrates of the enzyme are not needed. If an initial study determines that an investigational drug either inhibits or induces the metabolism of sensitive index substrates, further evaluations using other substrates (e.g., relevant co-medications) can be useful. The magnitude of the effect of the investigational drug on the sensitive index substrate and the potential for concomitant use with other drugs that are substrates of the same enzyme should be considered.

시험약이 어떤 효소의 유도제이면서 억제제이기도 한 경우, 효소 기능에 대한 약물의 순 영향은 시간에 따라 달라질 수 있다. 해당하는 경우, 약동학 평가변수의 시점은 시간에 따른 영향 변화를 파악할 수 있게 하여야 한다. 이를 파악하기 위해, 시험 기간 중 시험약 투여의 초기 및 후기 시점에 기질 약물의 약동학을 평가하여야 한다. 관찰되는 가역적 억제 효과는 투여 초기에 더 두드러지고, 유도는 투여 종료 후에 가장 두드러질 수 있다.

If the investigational drug is both an inducer and an inhibitor of an enzyme, the net effect of the drug on enzyme function may be time dependent. The timing of pharmacokinetic endpoints should permit an understanding of the changes in effects over time, when relevant. To achieve this understanding, the pharmacokinetics of the substrate drug should be evaluated at early and late time points during the administration of the investigational drug in the test period. The observed effect of reversible inhibition may be more pronounced in the beginning of the treatment and the induction may be most pronounced after ending the treatment.

제한된 문헌 근거에 따르면, UGT 억제를 통해 매개되는 DDI의 규모(억제제가 없을 때 대비 억제제가 있을 때 기질의 AUC 비로 반영)는 일반적으로 CYP 억제에서 관찰되는 규모보다 작다(3). 주로 직접 글루쿠론산 포합으로 소실되는 시험약의 경우, UGT 억제제를 사용한 임상 DDI 시험은 약물의 안전성 프로파일과 해당 UGT 동형효소 억제제와의 병용 가능성을 고려하여 사례별로 수행하여야 한다(UGT 억제제의 몇 가지 예는 7.7.2항 표 16 참조). 일부 UGT 기질은 다른 효소 또는 수송체의 기질이기도 하며, UGT 억제제가 그러한 효소 또는 수송체에도 영향을 주는 경우 UGT 억제제와의 상호작용에는 다른 기전이 관여할 수 있다. 따라서 UGT 기질 자체에 더하여 글루쿠론산 포합체 농도도 측정하는 것이 가치 있을 수 있다.

Based on limited literature evidence, the magnitude of DDIs mediated through inhibition of UGTs (reflected by AUC ratio of a substrate in the presence of an inhibitor compared to no inhibitor) is typically less than the magnitude observed with CYP inhibition (3). For an investigational drug that is mainly eliminated by direct glucuronidation, clinical DDI studies with UGT inhibitors should be conducted on a case-by-case basis, considering the safety profile of the drug and the likelihood of its concomitant use with inhibitors of that UGT isoform (refer to Table 16, Section 7.7.2 for some examples of UGT inhibitors). Some UGT substrates are also substrates of other enzymes or transporters, and the interaction with a UGT inhibitor may involve other mechanisms when the UGT inhibitor also affects those enzymes or transporters. Thus, it may be valuable to also measure the glucuronide conjugate concentrations in addition to the UGT substrate itself.

모약물 대비 글루쿠로나이드 대사체의 변화는 상호작용의 근본 기전에 대한 통찰을 제공할 수 있다. 또한 일부 글루쿠로나이드 대사체는 활성 또는 반응성이 있어 약물의 유효성 또는 안전성에 상당히 기여할 수 있다. 이러한 경우에는 모약물 농도에 더하여 글루쿠론산 포합체 농도를 측정하여야 한다.

The change of glucuronide metabolite relative to the parent drug may provide insight into the underlying mechanism of interaction. In addition, some glucuronide metabolites are active or reactive and may significantly contribute to efficacy or safety of a drug. In such cases, the concentrations of glucuronide conjugates should be measured in addition to parent drug concentrations.

특정 UGT 효소(예: UGT1A1, UGT2B7, UGT2B10, UGT2B15, UGT2B17)의 유전적 변이는 UGT로 대사되는 약물의 약동학 변동에 기여하는 것으로 보고되었다. 특정한 경우에는 다양한 UGT 유전자형을 가진 피험자의 비교 약동학 자료를 사용하여 약물 소실에서 UGT 경로의 중요성을 확인하고 UGT 억제제와의 DDI 정도를 추정할 수 있다.

Genetic variation in certain UGT enzymes (for example, UGT1A1, UGT2B7, UGT2B10, UGT2B15, and UGT2B17) has been reported to contribute to variation in the pharmacokinetics of drugs metabolized by UGTs. In certain cases, comparative pharmacokinetic data in subjects with various UGT genotypes can be used to identify the importance of the UGT pathway(s) in the elimination of a drug and to estimate the extent of DDI with inhibitors of UGT.

또한 UGT는 예를 들어 특정 PXR 작용제(예: 중등도 또는 강한 CYP3A 유도제)에 의해 유도될 수 있다. 주로 UGT로 대사되는 시험약에 대한 유도제의 영향도 UGT 유도제와의 병용 가능성과 시험약의 용량/노출-유효성 관계에 따라 고려하고 평가하여야 한다.

In addition, UGTs can be induced, for example, by certain PXR agonists (e.g., moderate or strong CYP3A inducers). The impact of inducers on an investigational drug that is mainly metabolized by UGTs should also be considered and evaluated depending on the likelihood of its concomitant use with UGT inducers and the dose/exposure-efficacy relationship of the investigational drug.

2.1.3항에 기술한 바와 같이, UGT 억제 매개 DDI의 규모가 일반적으로 제한적임을 고려하면 시험약에 의한 UGT 억제를 일상적으로 평가할 필요는 없을 수 있다. 2.1.3항에 기술한 시험관내 평가 후, UGT 억제제로서 약물의 영향을 평가하는 임상 DDI 시험을 수행할지 결정할 때에는 해당 UGT 동형효소의 알려진 기질과 약물의 병용 가능성(예는 7.7.2항 표 15 참조) 및 그 기질들의 안전성 프로파일도 고려하여야 한다.

As indicated in Section 2.1.3, considering the generally limited magnitude of UGT inhibition-mediated DDIs, a routine evaluation of UGT inhibition by an investigational drug may not be warranted. Following the in vitro assessment described in Section 2.1.3, a decision on whether to perform a clinical DDI study to evaluate the effect of a drug as a UGT inhibitor should also take into consideration the likelihood of the drug’s concomitant use with known substrates of the UGT isoform (refer to Table 15, Section 7.7.2 for examples) and the safety profiles of those substrates.

UGT의 유전자 발현에 대한 이해는 제한적이다. 그러나 제한된 임상 DDI 시험에 따르면 특정 UGT는 CYP3A4 발현도 조절하는 PXR 및/또는 CAR 작용제에 의해 유도될 수 있다. UGT는 CYP3A4보다 덜 유도된다. 따라서 시험관내에서 CYP3A4를 유도하는 것으로 확인되어 임상 DDI 시험으로 추가 평가한 약물의 경우, CYP3A4 기질에 대한 약물의 영향이 UGT에 대한 잠재적 유도 효과를 알려줄 수 있다.

There is limited understanding about gene expression of UGTs. However, limited clinical DDI studies indicate certain UGTs may be induced by agonists of PXR and/or CAR, which also regulate CYP3A4 expression. UGTs are less inducible than CYP3A4. Thus, for a drug found to induce CYP3A4 in vitro and further evaluated with a clinical DDI study, the effect of the drug on CYP3A4 substrates may inform its potential induction effect on UGTs.

이러한 상황에서 약물이 CYP3A 민감 기질의 AUC를 50% 이상 감소시키면, 다음 사항을 고려하여 임상 DDI 시험을 검토하여야 한다: CYP3A 기질의 노출 변화 규모, 시험약과 UGT 기질의 병용 가능성, UGT 기질의 약동학에 관여하면서 PXR/CAR 작용제로도 조절될 수 있는 다른 효소/수송체의 존재 여부, 그리고 해당 UGT 기질의 용량 또는 노출-유효성 관계. 일부 CYP3A4 유도제는 CYP3A에 대한 억제 효과가 유도 효과를 압도한다는 점에 유의한다. 따라서 이러한 약물은 임상시험에서 CYP3A4를 억제하더라도 UGT에 대해서는 유도 효과를 나타낼 수 있다.

In such a situation, if a drug reduces the AUC of a sensitive substrate of CYP3A by ≥50%, a clinical DDI study should be considered taking into account the following: the magnitude of exposure change of the CYP3A substrate, the likelihood of concomitant use of the investigational drug with UGT substrates, whether there are other enzymes/transporters involved in the pharmacokinetics of UGT substrates which can also be regulated by PXR/CAR agonists, and the dose or exposure-efficacy relationship of those UGT substrates. It is noted that some CYP3A4 inducers have their induction effect overridden by their inhibition effect on CYP3A. Thus, while those drugs inhibit CYP3A4 in clinical studies, they may exhibit induction effects on UGTs.

시험관내 시험에서 시험약이 수송체 기질로 나타나면, 의뢰자는 약물의 수동 투과성, 투여 경로, 흡수 및 소실, 추정 작용 부위, 안전성 프로파일, 용량 또는 노출-반응(유효성 및 안전성) 관계, 해당 수송체의 억제제 또는 유도제로 알려진 병용 가능 약물에 근거하여 임상 DDI 시험 수행 여부를 결정하여야 한다. 표 2의 정보는 시험관내에서 수송체 기질인 시험약에 대해 언제 임상 DDI 시험을 고려하여야 하는지 판단하는 데 도움이 된다:

If in vitro studies indicate that the investigational drug is a transporter substrate, sponsors should determine whether to conduct clinical DDI studies based on the drug’s passive permeability, route of administration, absorption and elimination, putative site of action, safety profile, dose or exposure-response (efficacy and safety) relationship, and likely concomitant drugs that are known inhibitors or inducers of the transporters. The information in Table 2 helps guide when a clinical DDI study should be considered for investigational drugs that are transporter substrates in vitro:

수송체 매개 DDI에서 시험약을 기질로 평가할 때, 선정하는 유발약물은 조사 대상 수송체의 알려진 억제제여야 한다. 수송체 매개 경로에 대한 지표 유발약물이 일반적으로 부족하므로, 수송체 유발약물은 대개 병용 가능성에 근거하여 선택한다(예: DDI 관리에 관한 표시기재에 반영할 수 있는 임상적으로 관련된 DDI 정보를 얻기 위해). 몇 가지 예가 7.7.3.2항 표 19에 제시되어 있다.

When evaluating an investigational drug as a substrate in transporter-mediated DDIs, the selected precipitant drug should be a known inhibitor of the transporter under investigation. Because of a general lack of index precipitants for transporter-mediated pathways, the choice of transporter precipitant is generally based on the likelihood of concomitant use (e.g., to obtain clinically relevant DDI information that can inform labeling regarding the management of a DDI). Some examples are provided in Section 7.7.3.2, Table 19.

수송체 억제제를 사용한 DDI 시험은 DDI의 근본 기전을 파악하거나 예상되는 최대 규모의 DDI를 확인하는 데 사용할 수 있다. 시험관내 시험에서 약물이 여러 수송체의 기질로 나타나면, 예상되는 최대 규모의 DDI를 확인하기 위해 여러 수송체를 광범위하게 억제하는 억제제로 임상시험을 수행할 수 있다. 예를 들어 장관 P-gp와 BCRP 및 간 OATP를 억제하는 사이클로스포린을 DDI 시험의 억제제로 사용할 수 있다. 이러한 시험의 음성 결과는 개별 수송체 중 어느 것에 대해서도 약물을 기질로서 추가 평가할 필요성을 배제할 수 있다. 시험 결과가 양성이면, 각 수송체 억제가 기질 약물의 체내동태에 미치는 영향을 확인하기 위해 특정 수송체 경로에 대한 보다 선택적인 억제제로 추가 시험을 수행할 수 있다.

DDI studies with transporter inhibitors can be used to understand the underlying mechanisms of DDIs or to determine the anticipated largest magnitude DDI. If in vitro studies indicate a drug is a substrate of multiple transporters, a clinical study can be conducted with a broad inhibitor of multiple transporters to determine the anticipated largest magnitude DDI. For example, cyclosporine, which inhibits intestinal P-gp and BCRP and hepatic OATPs, can be used as the inhibitor in a DDI study. Negative results from this kind of study may rule out the need to further evaluate the drug as a substrate for any of the individual transporters. If the study result is positive, additional studies with more selective inhibitors of specific transporter pathways can be conducted to determine the impact of inhibition of each transporter on the disposition of the substrate drug.

같은 방식을 수송체와 대사 효소 모두의 기질인 시험약(예: CYP3A 및 P-gp)에도 적용할 수 있다.

The same paradigm can apply to an investigational drug that is a substrate for both transporters and metabolic enzymes (e.g., CYP3A and P-gp).

시험 목적이 기질 약물의 약동학에서 특정 경로의 역할과 그 경로로 인한 DDI를 확인하는 것이라면, 보다 선택적인 억제제를 사용하여야 한다. 임상시험에서 이러한 억제제를 사용하면 수송체 매개 DDI를 기전적으로 이해할 수 있다. OATP1B1과 BCRP를 비롯한 일부 수송체는 기능이 저하된 표현형이 존재하는 유전적 다형성 유전자(각각 SLCO1B1 및 ABCG2)에 의해 암호화된다. 다형성 유전자가 암호화하는 CYP의 기질인 약물과 마찬가지로, 기능이 없는 표현형이 존재하면 시험약의 체내동태에 대한 특정 수송체의 상대적 기여도를 서로 다른 수송체 유전자형을 가진 피험자에서 평가할 수 있다(4.1항 참조).

If the goal of the study is to determine the role of a specific pathway in the pharmacokinetics of a substrate drug and resulting DDIs due to that pathway, then a more selective inhibitor should be used. Use of these inhibitors in clinical studies can provide a mechanistic understanding of transporter-mediated DDIs. Some transporters, including OATP1B1 and BCRP, are encoded by genetically polymorphic genes (SLCO1B1 and ABCG2, respectively) for which phenotypes with reduced functionality exist. Similar to drugs that are substrates of CYPs encoded by polymorphic genes, the relative contribution of a specific transporter to the disposition of the investigational drug can be evaluated in subjects with different transporter genotypes, if a non-functional phenotype exists (refer to Section 4.1).

수송체 억제제의 예는 7.7.3.2항에 열거되어 있다. 이들 중 다수는 지정된 수송체를 억제할 뿐 아니라 다른 수송체 및/또는 CYP 효소도 억제할 수 있다. 따라서 수송체 억제 시험 결과를 다른 약물로 외삽하는 것은 어려울 수 있다. 시험 결과의 해석에서는 시험약의 수송 및 대사 경로에 대한 지식을 고려하여야 한다.

Examples of transporter inhibitors are listed in Section 7.7.3.2. Many of them not only inhibit the specified transporters but also can inhibit other transporters and/or CYP enzymes. Thus, extrapolation of results from transporter inhibition studies to other drugs can be challenging. Interpretation of the study results should consider the knowledge of transport and metabolic pathways for the investigational drug.

시험관내 시험에서 시험약이 수송체 억제제로 나타나면, 임상 DDI 시험 수행 여부는 병용 가능성이 있는 약물과 안전성 고려사항에 근거하여 결정하여야 한다. 시험약이 수송체의 억제제 약물로 작용할 가능성을 시험할 때에는, 해당 수송체의 알려진 억제제와 병용 투여 시 약동학 프로파일이 현저히 변하고 병용 가능성도 있는 기질 약물이 선호된다. DDI 시험에 사용할 수 있는 수송체 기질의 몇 가지 예가 7.7.3.1항에 열거되어 있다. 많은 약물이 여러 수송체 및/또는 효소의 기질이므로, 시험약이 그러한 경로의 억제제 또는 유도제이기도 하면 관찰된 임상 상호작용은 여러 경로 조절의 결과일 수 있다. 따라서 이러한 시험 결과를 다른 약물로 외삽하는 것은 어려울 수 있다.

If in vitro studies indicate that the investigational drug is a transporter inhibitor, the determination of whether to conduct a clinical DDI study should be based on likely concomitant drugs and safety considerations. When studying the investigational drug’s potential to act as an inhibitor drug for a transporter, a substrate drug whose pharmacokinetic profile is markedly altered by coadministration of known inhibitors of that transporter and is also a likely concomitant drug is preferred. Some examples of transporter substrates that can be used in DDI studies are listed in Section 7.7.3.1. Because many drugs are substrates of multiple transporters and/or enzymes, the observed clinical interactions can be a result of the modulation of multiple pathways if the investigational drug is also an inhibitor or inducer for those pathways. Extrapolation of results from these studies to other drugs can thus be challenging.

기질은 시험약의 치료 영역과 해당 수송체의 알려진 기질인 병용 가능 약물에 따라 선택할 수 있다.

The choice of substrates can be determined by the therapeutic area of the investigational drug and the likely concomitant drugs that are known substrates of the transporters.

경우에 따라 약물 수송의 변화가 모약물의 혈장 농도 변화만으로는 충분히 반영되지 않을 수 있다. 따라서 상호작용 가능성의 해석을 돕기 위하여, 해당 수송체를 발현하는 장기로의 분포 변화를 반영하는 대사체 또는 약력학적 지표의 측정을 고려할 수 있다.

In some cases, an alteration in drug transport may not be fully reflected by changes in plasma concentrations of parent drug alone. Therefore, measurement of metabolite or pharmacodynamic markers to reflect altered distribution to the organs expressing the transporter may be considered to help interpret the potential for an interaction.

최근 문헌 보고는 일부 약물 수송체에 대한 내인성 기질의 유용 가능성을 시사한다(3.2.7.1항 참조). 시험약을 투여하였을 때 내인성 기질의 노출 변화를 평가하면 해당 약물의 수송체 억제제로서의 가능성에 관한 정보를 얻을 수 있다.

Recent literature reports indicate potential utility of endogenous substrates for some drug transporters (See Section 3.2.7.1). Evaluating the change in exposure of the endogenous substrate when the investigational drug is administered may provide information regarding the drug’s potential as a transporter inhibitor.

P-gp는 예를 들어 PXR 및/또는 CAR 작용제에 의해 CYP3A와 함께 조절되지만 CYP3A보다 유도되는 정도가 낮으므로(12,13), 시험약이 CYP3A의 민감한 기질의 AUC를 50% 이상 감소시키는 경우(즉, 중등도 또는 강한 유도제인 경우) P-gp 기질에 대한 해당 약물의 유도 영향을 평가하는 추가 임상시험을 고려하여야 한다. 이러한 사례별 검토에서는 다음 요소를 고려하여야 한다: 시험약에 의한 CYP3A 기질 AUC 변화의 크기, 해당 약물과 P-gp 기질의 병용 가능성, P-gp 기질의 약동학에 관여하면서 PXR 및/또는 CAR 작용제에 의해 함께 조절될 수 있는 다른 효소/수송체가 있는지 여부, 그리고 P-gp 기질의 용량 또는 노출-유효성 관계.

Since P-gp is co-regulated with CYP3A, for example by agonists of PXR and/or CAR, but is less inducible than CYP3A (12,13), if an investigational drug reduces the AUC of a sensitive substrate of CYP3A by 50% or more (i.e., being a moderate or strong inducer), a further clinical study to evaluate potential induction effect of the drug on P-gp substrates should be considered. This case-by-case consideration should take into account the following factors: the magnitude of CYP3A substrate AUC change by the investigational drug, the likelihood of concomitant use of the drug with P-gp substrates, whether there are other enzymes/transporters involved in the pharmacokinetics of P-gp substrates which can also be regulated by PXR and/or CAR agonists, and the dose or exposure-efficacy relationship of P-gp substrates.

일부 CYP3A4 유도제는 CYP3A에 대한 억제 효과에 의해 유도 효과가 상쇄된다는 점에 유의한다. 따라서 이러한 약물은 임상시험에서 CYP3A4를 억제하더라도 P-gp에 대해서는 유도 효과를 나타낼 수 있다. 의뢰자는 CYP3A와 같은 경로를 통해 조절되는 다른 수송체에 대한 약물의 영향 가능성을 평가하기 위하여 임상 DDI 시험을 실시할지도 고려하여야 한다.

It is noted that some CYP3A4 inducers have their induction effect overridden by their inhibition effect on CYP3A. Thus, while those drugs inhibit CYP3A4 in clinical studies, they may exhibit induction effects on P-gp. Sponsors should also consider whether to conduct clinical DDI studies to evaluate the potential effect of a drug on other transporters regulated through the same pathways as CYP3A.

칵테일 접근법은 시험이 적절히 설계된 경우 여러 CYP 및 수송체에 대한 약물의 억제 또는 유도 가능성을 동시에 평가할 수 있다. 전향적 DDI 시험의 모든 요소를 포함하여 잘 수행된 칵테일 시험의 결과는 잘 수행된 다른 DDI 시험의 결과와 같은 방식으로 해석할 수 있다(3.2.1.1부터 3.2.1.8까지 참조). 칵테일 약물의 선정 기준은 다음과 같다: (a) 기질이 개별 CYP 효소 또는 수송체에 특이적일 것, (b) 기질 간 상호작용이 없을 것. 이 기준을 충족하지 못하는 경우, 특이성 부족 또는 기질 간 상호작용을 파악하여 시험 결과 해석에 반영하여야 한다. 기질의 미량 용량(microdose)으로 얻은 결과를 해당 기질의 치료 용량으로 항상 외삽할 수 있는 것은 아니라는 점에 유의하여야 한다.

A cocktail approach can simultaneously evaluate a drug’s inhibition or induction potential for multiple CYPs and transporters if the study is properly designed. Results from a well-conducted cocktail study that includes all elements of a prospective DDI study can be interpreted the same way as results from any other well-conducted DDI study (See 3.2.1.1. through 3.2.1.8). The criteria for the selection of cocktail drugs are: (a) the substrates are specific for individual CYP enzymes or transporters; and (b) there are no interactions among the substrates. If these criteria are not met, the lack of specificity or the interaction among substrates should be understood and incorporated into the interpretation of the study results. It should be noted that findings obtained with a microdose of a substrate cannot always be extrapolated to a therapeutic dose of that substrate.

시험약의 DDI 유발약물로서의 가능성을 평가하는 대안적 접근법은 특성이 잘 규명된 내인성 기질의 노출 변화를 평가하는 것이다. 결과를 신뢰성 있게 해석할 수 있도록 적절한 수준의 품질과 일관성을 보장하기 위하여 충분한 분석 밸리데이션을 실시하여야 한다. 보고된 바이오마커의 예로는 혈장 코프로포르피린 I(간 OATP1B1/3), 혈장 및 소변 N1-메틸니코틴아마이드와 N1-메틸아데노신(신장 OCT2, MATE1, MATE2K), 혈장 피리독산(신장 OAT1/3), 그리고 CYP3A에 대한 혈장 4β-히드록시콜레스테롤/콜레스테롤 비 및 소변 6β-히드록시코르티솔/코르티솔 비가 있으며, 이에 한정되지 않는다(14,15,16,17).

An alternative approach to assess an investigational drug’s potential as a precipitant is evaluating the change in exposure of a well-characterized endogenous substrate. Sufficient analytical validation should be conducted to ensure an adequate level of quality and consistency to allow for reliable interpretation of the results. Reported examples of biomarkers include, but are not limited to, plasma coproporphyrin I (hepatic OATP1B1/3), plasma and urine N1-methylnicotinamide and N1-methyladenosine (renal OCT2, MATE1, MATE2K), plasma pyridoxic acid (renal OAT1/3), and plasma 4β-hydroxycholesterol/cholesterol ratio and urine 6β-hydroxycortisol/cortisol ratio for CYP3A (14,15,16,17).

모든 내인성 바이오마커가 민감도, 선택성, 특이성, 동적 범위, 탐색 약물의 약동학 파라미터와의 상관성, 변동성(식이, 연령, 운동, 일중 변동, 질병 상태 등의 요인에 따른) 같은 성능 특성 측면에서 검증되고 특성분석된 것은 아니라는 점에 유의하여야 한다(18,19). 이러한 자료가 있으면 내인성 바이오마커 기반 DDI 평가의 우선순위, 필요성 및 설계에 관하여 의뢰자와 규제당국 간 논의가 가능해진다.

It should be noted that not all endogenous biomarkers are validated and characterized in terms of their performance characteristics such as sensitivity, selectivity, specificity, dynamic range, correlation with pharmacokinetic parameters of the probe drugs, and variability (due to factors such as diet, age, exercise, diurnal variation, and disease state) (18,19). Availability of such data can enable sponsor-regulator dialogue regarding the prioritization, need for, and design of endogenous biomarker-based DDI evaluation.

예를 들어, 최근 문헌 보고는 간 OATP1B 억제 가능성 평가에 혈장 코프로포르피린 I(CPI)이 유용함을 뒷받침한다. 혈장 CPI 모니터링은 제1상 단회 또는 반복 투여 용량증량 시험과 같은 초기 건강한 지원자 대상 약동학 시험에 포함할 수 있다. 시험약 투여 전(투여 전)에 측정한 혈장 CPI는 기저 농도 및 기저 AUC0-t를 나타낸다(기저 AUC0-t = 기저 CPI x t). 시험약 투여 후 CPI 연속 채취 검체로 CPI의 Cmax 및 AUC를 특성분석할 수 있다. 관심 지표는 시험약 투여 후 CPI Cmax 및 AUC0-t의 기저 평가값에 대한 비이다. 이 비가 1.25 미만이면 OATP1B 억제를 통한 임상적 DDI 가능성이 낮음을 나타낸다(20).

As an example, recent literature reports support the utility of plasma coproporphyrin I (CPI) for evaluation of hepatic OATP1B inhibition potential. Monitoring of plasma CPI can be incorporated in early human healthy volunteer pharmacokinetic studies, such as phase 1 single or multiple dose escalation studies. Plasma CPI measured prior to the administration of the investigational drug (pre-dose) represents baseline concentration and baseline AUC0-t (baseline AUC0-t = baseline CPI x t). Serial samples for CPI following the administration of the investigational drug will allow the characterization of Cmax and AUC of CPI. The metrics of interest are the ratio of CPI Cmax and AUC0-t after administration of an investigational drug to a baseline assessment. If the ratio is less than 1.25, this indicates a low likelihood of a clinical DDI via OATP1B inhibition (20).

약물대사효소 또는 약물 수송체를 암호화하는 유전자의 약물유전학적 변이는 약물의 약동학에 영향을 미치고, 약물 노출의 개체 간 변동성을 증가시키며, 안전성 또는 유효성에 영향을 미치고, DDI의 크기를 변화시킬 수 있다. 중요한 약물유전자에는 제1상(예: CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6) 및 제2상(예: NAT2, UGT1A1) 약물대사효소를 암호화하는 유전자와 약물 수송체(예: BCRP, OATP1B1)를 암호화하는 유전자가 포함된다. 대사효소의 다형성은 효소 활성의 증가, 정상, 감소 또는 결여를 초래하여 각각 초고속 대사자(UM), 정상 또는 광범위 대사자(NM 또는 EM, 이하 NM으로 칭함), 중간 대사자(IM), 저대사자(PM)가 된다. 약물 수송체의 다형성은 막을 가로지르는 약물 수송을 증가 또는 감소시킬 수 있다.

Pharmacogenetic variations in genes encoding drug metabolizing enzymes or drug transporters can affect the pharmacokinetics of a drug, increase interindividual variability in drug exposure, affect safety or efficacy, and alter the magnitude of DDIs. Important pharmacogenes include those that encode phase 1 (e.g., CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6) and phase 2 (e.g., NAT2, UGT1A1) drug metabolizing enzymes as well as genes that encode drug transporters (e.g., BCRP, OATP1B1). Polymorphisms in metabolizing enzymes can lead to increased, normal, decreased, or absent enzyme activity resulting in ultra-rapid (UM), normal or extensive (NM or EM, hereafter referred to as NM), intermediate (IM), and poor (PM) metabolizers, respectively. Polymorphisms in drug transporters can increase or decrease transport of a drug across membranes.

이러한 약물대사효소 및 수송체 다형성은 약물 및/또는 그 대사체의 전신 또는 조직 농도에 영향을 미칠 수 있다.

These drug metabolizing enzyme and transporter polymorphisms can affect the systemic or tissue concentrations of a drug and/or its metabolite(s).

이 항의 범위는 약물유전학이 DDI 및 DDI 평가에 미치는 영향의 평가로 한정된다. 아래 고려사항은 대사효소를 예로 들어 설명하지만, 이 개념은 다형성이 있는 수송체에도 적용할 수 있다.

The scope of this section is limited to the evaluation of the impact of pharmacogenetics on DDIs and on DDI evaluation. While the considerations described below use metabolizing enzymes as examples, the concept can also be applicable to transporters with polymorphisms.

시험약이 다형성 효소의 기질/억제제이고 약동학적 변화를 평가하기 위하여 지표 억제제/기질을 사용한 DDI 시험을 실시하는 경우, 시험대상자의 유전형을 전향적으로 특성분석하는 것이 권장된다. 상호작용의 최대 크기를 특성분석할 수 있도록 PM을 제외하는 것이 권장된다. PM을 제외하지 않는 경우, 해당되면 표현형이 다른 시험대상자(예: PM, IM, NM)별로 DDI 영향을 따로 평가하여야 한다.

If an investigational drug is a substrate/inhibitor for a polymorphic enzyme and a DDI study with an index inhibitor/substrate is conducted to evaluate pharmacokinetic changes, it is recommended to prospectively characterize the subjects’ genotypes. Exclusion of PMs is recommended, to allow characterization of the greatest magnitude of interaction. If PMs are not excluded, the DDI effect should be evaluated separately in subjects with different phenotypes (e.g., PM, IM, and NM), as relevant.

시험약이 PM 표현형이 잘 정의된 효소(예: CYP2D6, CYP2C19)에 의해 대사되는 경우, PM에서의 노출은 해당 경로의 강한 억제제의 영향과 유사할 것으로 예상된다. PM 표현형인 개체와 NM 표현형인 개체 간 약물의 약동학 파라미터 비교로 해당 경로에 대한 강한 억제제 DDI 시험을 대체할 수 있다. 마찬가지로, 다형성 PM 표현형인 시험대상자의 노출은 강한 억제제를 사용한 임상 DDI 시험 결과를 이용하여 추정할 수 있다. PM과 NM 표현형인 개체 간 노출에 유의한 차이가 있는 경우, 해당 효소의 중등도 억제제 또는 유도제와의 DDI 가능성을 평가하는 추가 시험을 고려하여야 한다.

If an investigational drug is subject to metabolism by an enzyme with a well-defined PM phenotype (for example, CYP2D6, CYP2C19), exposure in PM is expected to be similar to the effect of a strong inhibitor of that pathway. A comparison of the pharmacokinetic parameters of the drug in individuals with the PM phenotype with those with a NM phenotype can substitute for a DDI study of that pathway with a strong inhibitor. Similarly, the exposures in subjects with a polymorphic PM phenotype could be estimated using the results of a clinical DDI study with a strong inhibitor. If there is a significant difference in exposure between individuals with the PM and NM phenotypes, further studies to evaluate the DDI potential with moderate inhibitors or inducers of the specific enzyme should be considered.

다형성 유전자가 암호화하는 효소가 시험약의 두 가지 주요 제거 경로 중 하나인 경우, 다른 효소를 억제할 때의 상호작용 영향은 다형성 효소의 표현형에 따라 달라질 것으로 예상된다. 다른 효소의 억제제 영향을 평가하는 DDI 시험에서는 전향적 유전형 분석과 함께, NM 시험대상자 외에 다형성 유전자의 기능이 결여되거나 감소한 시험대상자를 보강하여 모집하면 여러 표현형에서의 상호작용 영향을 평가하는 데 도움이 될 수 있다. 다형성 효소의 PM 또는 IM에서는 병행 경로의 억제제와 병용할 때 DDI 크기가 커질 수 있으므로, 약물의 안전성 프로파일에 따라 이들 시험대상자에게는 다른 용량을 고려하여야 한다. PBPK 모델링은 이러한 시험을 보완하거나 여러 유전형에서의 상호작용 영향을 외삽하는 데 유용할 수 있다(7.5.2항 참조).

When an enzyme encoded by a polymorphic gene is one of two major elimination routes of an investigational drug, the interaction effects of inhibiting the other enzymes is expected to vary in different phenotypes of the polymorphic enzyme. In a DDI study evaluating the impact of inhibitors of the other enzyme, prospective genotyping and enrichment of subjects with absent or decreased function of the polymorphic gene besides NM subjects can help assess the interaction effects in the various phenotypes. Because the DDI magnitude may become large in PMs or IMs of the polymorphic enzyme when combined with an inhibitor of a parallel pathway, depending on the safety profile of the drug, different doses should be considered in those subjects. PBPK modeling can be useful to supplement such studies or to extrapolate the interaction effects in different genotypes (refer to Section 7.5.2).

후향적 약물유전학 분석은 DDI 시험에서 변동성이 큰 이유를 밝히는 데 도움이 될 수 있다. 시험 등록이 다형성 대사효소 또는 수송체의 유전형을 기준으로 하지 않는 경우, 관심 대사효소 또는 수송체에 대한 후향적 분석은 유전형 군 간 DDI 크기의 차이를 특성분석하고 일부 시험대상자에서 약물 농도가 예상치 않게 증가하거나 감소한 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있다.

A retrospective pharmacogenetic analysis can help elucidate reasons for a high variability in a DDI study. When study enrollment is not based on the genotype of a polymorphic metabolizing enzyme or transporter, a retrospective analysis of the metabolizing enzyme or transporter of interest can help to characterize differences in the magnitude of the DDI across genotype groups and explain why some subjects have unanticipated increases or decreases in drug concentrations.

전향적 및 후향적 약물유전학 분석을 위한 DNA 검체 수집에 관한 지침은 다른 문서에서 찾을 수 있다. 특정 약물유전학적 변이의 빈도는 집단에 따라 다를 수 있다. 따라서 약물유전학 분석을 수행할 때에는 개인의 인종/민족을 고려하여야 한다. 또한 인체 유래물의 채취 및 분석에 관한 지역 규정을 따라야 한다.

Guidance on DNA sample collection for prospective and retrospective pharmacogenetic analysis can be found elsewhere. The frequency of certain pharmacogenetic variations can vary across populations. Therefore, when performing pharmacogenetic analysis, an individual’s race/ethnicity should be considered. In addition, regional regulations on sampling and analyzing human derived materials need to be followed.

일반적으로 치료용 단백질은 저분자 약물에 비해 약동학적 DDI 위험이 낮다. 저분자 약물에 적용할 수 있는 시험관내 시험은 일반적으로 단백질에는 적용할 수 없다.

In general, the risk of pharmacokinetic DDIs is lower for therapeutic proteins compared to small molecules. The in vitro assays that are applicable for small molecules are generally not applicable to proteins.

치료용 단백질과 저분자 약물 간 또는 여러 치료용 단백질 간 DDI 가능성을 평가할 때에는 치료용 단백질의 약리작용과 청소율, 그리고 환자군에서 병용 투여되는 모든 약물을 고려하여 잠재적 DDI의 기전을 검토하여야 한다.

When evaluating the potential for a DDI between therapeutic proteins and small molecules or between multiple therapeutic proteins, the mechanisms of a potential DDI should be considered, taking into account the pharmacology and clearance of the therapeutic proteins as well as any co-administered medications in the patient population.

올리고뉴클레오타이드, 소간섭 리보핵산, 변형 리보스 핵산, 펩타이드 같은 새로운 모달리티의 DDI 위험은 M12 가이드라인의 범위에 포함되지 않는다.

DDI risk for emerging modalities such as oligonucleotides, small interfering ribonucleic acids, modified ribose nucleic acids, and peptides are out of scope for the M12 guideline.

일부 치료용 단백질은 CYP 효소의 발현에 간접적인 영향을 미쳐 저분자 약물의 약동학에 영향을 줄 수 있다. 염증성 사이토카인인 치료용 단백질(예: 페그인터페론) 또는 사이토카인 농도를 높일 수 있는 치료용 단백질은 CYP 효소의 발현을 하향 조절하여 CYP 기질인 약물의 대사를 감소시키고 그 노출 수준을 증가시킬 수 있다. 약물 투여로 인한 사이토카인 농도 증가는 일시적이거나 지속적일 수 있으며, 의뢰자는 DDI 시험의 실시 여부와 그 시험의 설계를 결정할 때 이러한 증가를 고려하여야 한다.

Certain therapeutic proteins may exert an indirect effect on expression of CYP enzymes and thus affect the pharmacokinetics of small molecules. Therapeutic proteins that are proinflammatory cytokines (e.g., peginterferon) or that can increase cytokine levels can down-regulate the expression of CYP enzymes, thereby decreasing the metabolism of drugs that are CYP substrates and increasing their exposure levels. The increase in cytokine levels as a result of drug treatment can be transient or persistent; sponsors should consider this increase when determining whether to conduct a DDI study as well as the design of that study.

반대로, 상승한 사이토카인 농도를 낮추는 치료용 단백질(예: 종양괴사인자 억제제)은 염증 환경(예: 류마티스 관절염)에 의한 CYP 하향 조절을 해소하여 CYP 발현과 활성을 증가시키고 CYP 기질의 노출을 감소시킬 수 있다.

Conversely, therapeutic proteins that reduce the elevated cytokine levels (e.g., inhibitors of tumor necrosis factor) can relieve the CYP down-regulation from an inflammatory environment (e.g., rheumatoid arthritis), thereby increasing CYP expression and activity and reducing exposure for CYP substrates.

시험약이 사이토카인 또는 사이토카인 조절제인 경우, 의뢰자는 CYP 효소의 민감한 기질에 대한 시험용 치료 단백질의 영향을 평가하는 임상 DDI 시험을 실시할지 고려하여야 한다. 임상시험 실시 여부를 결정할 때에는 염증 부담이 유사하거나 더 높은 질병 상태에서 대사에 미치는 알려진 약물 영향, 건강한 시험대상자와 적응증 환자군 간 민감한 CYP 기질의 노출 수준 차이, 사이토카인 농도에 대한 약물 영향의 크기를 고려하여야 한다. 경우에 따라 약물 사용 지침에 추가 정보를 제공하기 위하여 해당 적응증 환자군에서 DDI 시험을 실시하여야 한다. 중요한 설계 측면에는 포함된 환자의 질병 유형과 중증도, DDI 유발약물의 용량과 투여 기간이 포함된다.

If the investigational drug is a cytokine or a cytokine modifier, sponsors should consider whether to perform a clinical DDI study to evaluate the effects of the investigational therapeutic protein on sensitive substrates for CYP enzymes. Known drug effects on metabolism in disease states with similar or higher inflammatory burden, differences in exposure levels of sensitive CYP substrates in healthy subjects versus patients in the indicated population, and the magnitude of the drug effect on cytokine levels should be considered when determining whether to conduct a clinical study. In some cases, a DDI study in the relevant indicated population should be conducted to further inform instructions for use of the drug. Important design aspects include the disease type and severity in the included patients and the dose and treatment time of the precipitant drug.

항체-약물 접합체(ADC)의 경우, 항체 구성요소에 접합된 저분자 약물 구성요소가 비접합 형태로 방출될 수 있다. 따라서 항체와 저분자 약물 구성요소 모두의 DDI 가능성을 고려하여야 한다. 일반적으로 저분자 구성요소에 대해서는 효소 및 수송체의 억제 또는 유도 가능성을 이 가이드라인에서 저분자 약물에 대해 기술한 것과 유사한 방식으로 다루어야 한다. 그러나 많은 경우 저분자 약물 구성요소의 전신 농도는 임상적으로 DDI 유발약물로 작용하기에는 너무 낮을 수 있다.

For antibody-drug conjugates (ADCs), the small molecule drug component conjugated to the antibody component can be released in unconjugated form. Therefore, the DDI potential of both the antibody and the small molecule drug component should be considered. In general, for the small molecule component, the potential to inhibit or induce enzymes and transporters should be addressed in a similar manner as described for small molecules in this guideline. In many cases, however, the systemic concentration of small molecule drug component might be too low to act as a precipitant clinically.

저분자 약물의 생성, 분포 및 제거 동태를 이해하고 ADC의 저분자 약물 구성요소의 전신 노출을 평가하는 것이 중요하다. 특히 유리 약물 농도 증가가 안전성 우려와 관련될 수 있는 경우, (ADC로 투여된) 저분자 구성요소를 기질 약물로서 평가할 필요가 있을 수 있다. ADC 구성요소의 노출-반응 관계를 이해하는 것은 DDI 시험의 실시 여부와 그 의의를 판단하는 데 중요하다.

It is important to understand the formation, distribution, and elimination kinetics of the small molecule and to assess the systemic exposure of the small molecule drug component of the ADC. It might be necessary to evaluate the small molecule component (administered as an ADC) as a substrate drug, in particular if increased levels of free drug may be associated with safety concerns. Understanding the exposure-response relationship of the components of the ADC is important in determining whether to conduct DDI studies and their significance.

DDI 시험 보고서에는 DDI 기전과 DDI 유발약물 및 기질 약물의 약동학적 특성에 관하여 알려진 바에 근거하여 시험 설계와 자료 분석 방법을 기술하고 그 타당성을 제시하여야 한다. 약동학 파라미터(해당되는 경우 약력학 파라미터 포함)의 자료 분석에는 시험에 등록되어 평가 가능한 약동학(및/또는 약력학) 자료가 있는 모든 시험대상자를 포함하여야 한다. 시험대상자가 시험에서 탈락하거나 투여 기간 중 혈장 농도 채취가 불완전한 경우, 그러한 관찰이 상호작용에 기인했을 가능성을 고려하여야 한다. 필요한 경우, 제외하려는 개체를 포함한 경우와 제외한 경우의 상호작용 영향을 함께 제시하고, 각 탈락에 대한 간단한 설명을 제공하여야 한다.

A DDI study report should include and justify the study design and data analysis method based on what is known about the mechanism of the DDI and the pharmacokinetic properties of the precipitant and substrate drugs. Data analysis of pharmacokinetic parameters (and pharmacodynamic parameters, when relevant) should include all subjects enrolled in the study who have evaluable pharmacokinetic (and/or pharmacodynamic) data. If a subject is dropped from the study or has incomplete plasma concentration sampling during a treatment period, the possibility that the observation is due to an interaction should be considered. When indicated, the interaction effect should be presented with and without the individuals proposed for exclusion and a short description of each dropout should be provided.

각 시험대상자에 대하여 다음 노출 지표를 산출하여야 한다: AUC0-inf, AUC0-t, AUC0-t에서 AUC0-inf로 외삽된 비율(%), Cmax, Cmax 도달 시간(Tmax). 반복 투여 시험의 경우 항정상태에서의 Cmax, Cmin, AUCTAU도 보고하여야 한다. 추가 파라미터는 약동학 결과 해석에 도움이 될 수 있다: 청소율(CL 또는 CL/F), 반감기, 분포용적. 대사체를 측정한 경우 대사체의 파라미터도 제시하여야 한다. NCA는 시험약을 대상 약물 또는 DDI 유발약물로서 평가하기 위하여 실시한 단독 DDI 시험의 평가에 사용할 수 있다.

The following exposure measures should be determined for each subject: AUC0-inf, AUC0-t, the percent extrapolated from AUC0-t to AUC0-inf, Cmax, and time to Cmax (Tmax). For multiple-dose studies, Cmax, Cmin, AUCTAU at steady-state should also be reported. Additional parameters can help to interpret the pharmacokinetic results: clearance (CL or CL/F), half-life, and volume of distribution. Parameters for metabolites, when measured, should also be presented. NCA can be used to evaluate stand-alone DDI studies conducted to evaluate the investigational drug as an object or precipitant.

내포(nested) DDI 시험에서 수집한 약동학 자료는 일반적으로 집단 약동학 방법으로 평가하여야 한다. DDI는 약동학 모델의 타당한 모든 구조적 요소(예: 청소율(CL 또는 CL/F), 상대 생체이용률, 흡수 속도)를 사용하여 평가하여야 한다. 집단 약동학 분석에서는 AUC 및 Cmax와 같이 시험 설계와 약물의 약동학적 특성에 적합한 약동학 파라미터를 도출하여야 한다. 반복 투여 시험의 경우 항정상태에서의 Cmax, Cmin 및 AUC0-TAU를 보고하여야 한다.

Pharmacokinetic data collected in nested DDI studies should typically be evaluated using population pharmacokinetic methods. DDIs should be evaluated using all plausible structural elements of the pharmacokinetic model (e.g., clearance (CL or CL/F), relative bioavailability, rate of absorption). Population pharmacokinetic analyses should derive pharmacokinetic parameters appropriate for the study design and pharmacokinetic properties of the drug, such as AUC and Cmax. For multiple-dose studies, Cmax, Cmin and AUC0-TAU at steady-state should be reported.

DDI 시험의 일반적인 약동학 평가변수에는 AUC, Cmax 및 해당되는 경우 Cmin과 같은 기질 약물의 노출 파라미터 변화가 포함되어야 한다(5.1.1항 참조). DDI 시험의 약동학 결과는 DDI 유발약물 병용 시와 비병용 시 관찰된 약동학적 노출 지표의 기하평균비와 그 90% 신뢰구간으로 보고하여야 한다. 교차 시험에서 개체별 AUC 또는 Cmax 비의 범위와 같이, 관찰된 상호작용 변동성의 지표를 보고하여야 한다.

Typical pharmacokinetic endpoints for DDI studies should include changes in drug exposure parameters for the substrate drug, such as AUC, Cmax, and, when applicable, Cmin (see section 5.1.1). Pharmacokinetic results of DDI studies should be reported as the geometric mean ratio of the observed pharmacokinetic exposure measures with and without the precipitant drug and the associated 90 percent confidence interval. Measures of the observed variability of the interaction, such as the range of AUC or Cmax ratios for individuals in a cross-over study, should be reported.

자료를 제시하는 방법은 여러 가지가 있으며, 의뢰자는 자료와 상황에 따라 가장 적절한 방법을 선택하는 것이 권장된다. 자료는 예를 들어 포레스트 플롯을 사용하여 그래프로 제시할 수 있다. 병용약물 투여 시와 비투여 시 개체별 약동학 파라미터의 비교도 그래프(예: 스파게티 플롯 또는 개체별 비 플롯)로 제시할 수 있다. 노출이 무영향 경계(5.3.1항 참조)를 벗어나는 개체의 비율도 제시할 수 있다.

There are multiple methods of displaying the data, and sponsors are encouraged to select the most appropriate methods based on the data and the situation. Data can be displayed graphically, for example, by using forest plots. A comparison of the individual pharmacokinetic parameters with and without concomitant medication can also be presented graphically (e.g., as spaghetti plots or individual ratio plots). The proportion of individuals for whom exposure extends beyond the no-effect boundary (see section 5.3.1) can also be presented.

DDI 시험에서 약력학 평가변수도 평가한 경우, 그 결과를 보고하고 요약하여야 한다.

If pharmacodynamic endpoints are also assessed in the DDI study, the results should be reported and summarized.

DDI 시험 결과는 기질 약물의 무영향 경계에 근거하여 해석하여야 한다. 무영향 경계는 전신 노출 지표의 변화가 임상적 조치(예: 병용 회피, 용량 또는 투여 일정 조정, 추가 치료 모니터링)를 정당화할 만큼 유의하지 않다고 간주되는 구간을 나타낸다.

The results of a DDI study should be interpreted based on the no-effect boundaries for the substrate drug. No effect-boundaries represent the interval within which a change in systemic exposure measure is considered not significant enough to warrant clinical action (e.g., avoiding coadministration, dose or schedule adjustment, or additional therapeutic monitoring).

무영향 경계는 임상시험 결과에서 도출한 노출-반응 관계와 기질 약물에 관한 기타 관련 정보(예: 안전성 자료, 최대 내약 용량)를 근거로 설정하는 것이 바람직하다. 바람직한 약물 효과와 바람직하지 않은 약물 효과에 대한 노출-반응 관계를 잘 이해하고 적응증 환자군에서의 노출 변동성을 알고 있으면 자료 해석이 쉬워진다. 노출-반응 관계가 정의되지 않은 경우, DDI의 임상적 영향을 판단할 때 근거 전체를 고려하여야 한다. 때로는 90% 신뢰구간 80%-125%가 기본 무영향 경계로 제안된다. 이는 일반적으로 수용 가능한 접근법이지만, 노출의 작은 변화가 임상적으로 중요할 가능성이 낮은 대부분의 약물에는 지나치게 보수적인 것으로 간주된다.

It is preferable for no-effect boundaries to be developed based on exposure-response relationships derived from clinical trial results, as well as other relevant information for the substrate drug (e.g., safety data and the maximum-tolerated dose). A good understanding of exposure-response relationships for desirable and undesirable drug effects, as well as knowledge of the variability of exposures in the indicated population, facilitates data interpretation. In the absence of a defined exposure-response relationship, the totality of evidence should be considered when determining the clinical impact of a DDI. Sometimes, a 90% confidence interval of 80%-125% is proposed as a default no-effect boundary. This is in general an acceptable approach but is considered overly conservative for most drugs, where small changes in exposure are unlikely to be of clinical consequence.

일반적으로 DDI 유발약물 병용 시와 비병용 시 기질 노출 간 비의 점추정치는 상호작용의 크기를 기술하고 용량 조정과 같은 중재를 고려하여야 하는지 판단하는 데 사용할 수 있다. 의뢰자는 상호작용의 변동성도 고려하여야 한다. 시험에 포함되는 시험대상자 수는 상호작용의 크기와 변동성을 신뢰성 있게 추정하기에 충분하여야 한다(ICH M12 질의응답 문서 참조).

In general, the point estimate for the ratio between the exposure of the substrate with and without the precipitant can be used to describe the magnitude of the interaction and to determine whether interventions such as dose adjustments should be considered. Sponsors should also consider the variability of the interaction. The number of subjects included in the study should be sufficient to provide a reliable estimate of the magnitude and variability of the interaction (See ICH M12 Questions and Answers Document).

분류 체계는 임상 DDI 시험에서 평가되지 않은 약물로 DDI 시험 결과를 외삽하는 데 도움이 된다.

The classification system assists in the extrapolation of DDI study results to drugs that have not been evaluated in a clinical DDI study.

시험약이 CYP 억제제인 경우, 민감한 지표 CYP 기질에 대한 영향에 근거하여 강한, 중등도 또는 약한 억제제로 분류할 수 있다. CYP 억제는 관례적으로 다음과 같이 분류한다:

If an investigational drug is a CYP inhibitor, it can be classified as a strong, moderate, or weak inhibitor based on its effect on a sensitive index CYP substrate. The convention is to categorize CYP inhibition in the following way:

시험약이 CYP 유도제인 경우, 민감한 지표 CYP 기질에 대한 영향에 근거하여 강한, 중등도 또는 약한 유도제로 분류할 수 있다. CYP 유도는 관례적으로 다음과 같이 분류한다:

If an investigational drug is a CYP inducer, it can be classified as a strong, moderate, or weak inducer based on its effect on a sensitive index CYP substrate. The convention is to categorize CYP induction in the following way:

이 범주는 일반적으로 시험약을 치료 용량 범위/투여 요법 내에서 최고 임상 용량과 최단 투여 간격으로 투여하였을 때의 영향을 기술한다. 일부 억제제 또는 유도제의 영향은 용량 의존적이라는 점에 유의한다.

These categories generally describe the effect of the investigational drug when given at the highest clinical dose and the shortest dosing interval within its therapeutic dose range/dosing regimen. It is noted that the effects of some inhibitors or inducers are dose dependent.

CYP 억제제 및 유도제 분류는 일반적으로 민감한 지표 기질을 사용한 DDI 시험에 근거하지만, 다른 민감한 기질의 대사적 특성이 잘 이해되어 있다면 그 대체 기질을 사용한 시험에 근거하여 시험약을 분류할 수도 있다.

Although CYP inhibitor and inducer classifications are typically based on DDI studies with sensitive index substrates, if the metabolic properties of a different sensitive substrate are well understood, it can be possible to classify the investigational drug based on a study with the alternative substrate.

현재 수송체 또는 비CYP 효소에 대한 분류 체계는 없다. 상호작용 기전에 다른 수송체 및/또는 효소가 관여할 수 있어, CYP 효소와 같은 기준으로 억제제를 분류하기 어렵다. 또한 많은 수송체 또는 비CYP 효소(예: UGT)가 매개하는 DDI의 크기는 범위가 더 제한적이다.

Currently, there are no classification systems for transporters or non-CYP enzymes. The interacting mechanisms may involve other transporters and/or enzymes, making it challenging to classify inhibitors using the same criteria as those for CYP enzymes. In addition, the magnitude of DDIs mediated by many of the transporters or non-CYP enzymes (e.g., UGTs) has a more limited range.

가능한 모든 약물 조합을 임상적으로 평가하는 것은 실현 가능하지 않다. 가능한 경우 DDI 시험 결과를 다른 약물과 임상 상황으로 외삽하여야 한다. 지표 약물을 사용한 DDI 시험 결과는 일반적으로 특정 기전에 의한 최대 크기의 상호작용을 나타내며, 같은 기전에 의한 다른 상호작용의 크기를 예측하는 데 사용할 수 있다. CYP 억제제 및 유도제 분류 체계는 외삽에 도움이 된다. 예를 들어, 강한 CYP3A 지표 억제제와 병용 투여하였을 때 시험약의 노출에 영향이 없다면, 일반적으로 다른 강한, 중등도 또는 약한 CYP3A4 억제제를 시험약과 병용 투여하는 경우에도 영향이 없다고 가정할 수 있다. 강한 CYP2D6 지표 억제제 투여로 시험약의 노출이 유의하게 증가한다면, 이 결과는 다른 강한 CYP2D6 억제제로 직접 외삽할 수 있다.

Clinical evaluation of all possible combinations of drugs is not feasible. When possible, results from DDI studies should be extrapolated to other drugs and clinical situations. Results from DDI studies with index drugs generally represent the largest magnitude interaction by a specific mechanism and can be used to predict the magnitude of other interactions by the same mechanism. The classification system for CYP inhibitors and inducers assists the extrapolation. For example, if there is no effect on the exposure of an investigational drug when co-administered with a strong CYP3A index inhibitor, then one can generally assume that there is no effect when other strong, moderate, or weak CYP3A4 inhibitors are co-administered with the investigational drug. If administration of a strong CYP2D6 index inhibitor results in a significant increase in exposure of the investigational drug, these results can be directly extrapolated to other strong CYP2D6 inhibitors.

경우에 따라 기전적 모델링을 이용하여 양성 결과를 중등도 및 약한 억제제로 외삽할 수 있다(7.5항 참조).

In some cases, extrapolation of positive findings to moderate and weak inhibitors can be possible using mechanistic modeling (See Section 7.5).

특이적인 수송체 기질과 억제제가 부족하고 대사와의 상호작용 가능성이 있으므로, 수송체 매개 DDI 또는 수송체-대사 상호작용을 평가한 DDI 시험의 결과를 한 약물에서 다른 약물로 외삽하는 것은 일반적으로 어렵다. 그러나 시험약과 병용 가능성이 있는 약물의 ADME 특성이 잘 이해되어 있다면, 다른 병용약물과의 수송체 매개 상호작용으로 외삽할 수 있다.

Because of the lack of specific transporter substrates and inhibitors and the possible interplay with metabolism, it is generally challenging to extrapolate results from DDI studies evaluating transporter-mediated DDIs or transporter-metabolism interactions from one drug to other drugs. However, if the ADME properties of the investigational drug and potential concomitant drugs are well understood, it is possible to extrapolate to transporter-mediated interactions with other concomitant drugs.

대부분의 DDI 시험은 두 약물 간 상호작용을 평가하며 단일 수송체 또는 효소에 대한 영향을 고려한다. 그러나 특정 약물의 DDI는 여러 기전의 조합으로 발생할 수 있고, 환자는 상호작용 가능성이 있는 약물을 세 가지 이상 투여받을 수 있으며, 상호작용의 크기는 집단에 따라 다를 수 있다. 이로 인한 "복합 DDI 시나리오"의 일부는 다음과 같다:

Most DDI studies evaluate the interaction between two drugs and consider the effect on single transporters or enzymes. However, DDIs for a specific drug may result from a combination of mechanisms, patients may receive more than two potentially interacting drugs, and the magnitude of an interaction may be different in different populations. Some of the resulting “complex DDI scenarios” are listed below:

시험약의 흡수와 체내동태에 영향을 미치는 요인이 여러 가지이고 DDI 기전도 여러 가지인 경우, 의뢰자는 위해성 평가를 용이하게 하고 권고사항을 제시하기 위하여 기전의 조합 및/또는 개별 요인이 약물 노출에 미치는 영향을 평가하는 것을 고려하여야 한다. 복합 시나리오는 관련 시험관내 시험 및 임상시험에서 얻은 지식과 내인성 바이오마커 자료를 통합하여 평가할 수 있다. 예측 모델링은 때때로 임상시험이 유용한 정보를 줄지 판단하거나 임상시험 설계에 정보를 제공하는 데 사용할 수 있다.

When there are multiple factors that affect the absorption and disposition of an investigational drug as well as multiple mechanisms of DDIs, sponsors should consider evaluating the effect of the combination of mechanisms and/or individual factors on drug exposure to facilitate risk assessment and provide recommendations. The complex scenarios can be evaluated by integrating knowledge from the relevant in vitro and clinical studies as well as endogenous biomarker data. Predictive modeling can sometimes be used to determine whether a clinical study would be informative or to inform the design of clinical studies.

위해성 평가는 DDI 관리 전략(즉, DDI 예방 및 위험 최소화 전략)의 사용에 근거를 제공하여야 한다. 약물 병용으로 인해 각 약물을 단독 투여할 때보다 큰 안전성, 유효성 또는 내약성 우려가 발생하는 경우 해당 DDI는 임상적으로 유의하다.

Risk assessment should inform the use of DDI management strategies (i.e., DDI prevention and risk minimization strategies). A DDI is clinically relevant if concomitant use of the drugs leads to safety, effectiveness, or tolerability concerns greater than those present when the drugs are administered alone.

일반적으로 DDI 관리 전략은 기질 약물의 농도가 무영향 경계 안에 들도록 하는 결과를 가져와야 한다. 위해성 평가와 위험 최소화 전략의 수립 시 다음 요소를 고려하여야 한다:

In general, DDI management strategies should result in drug concentrations of the substrate drug falling within the no-effect boundaries. The risk assessment and development of risk minimization strategies should consider the following factors:

위 항목을 고려한 후, DDI 관리 전략에는 다음이 포함될 수 있다: (권고사항의 표현 방식에는 지역별 규제상 차이가 있을 수 있다는 점에 유의한다.)

After considering the items above, DDI management strategies can include the following: (Note that there may be regional regulatory differences in how recommendations are worded.)

DDI 유발약물로서 임상시험용 의약품의 DDI 위험을 예측할 때 주요 관심 변수는 혈장 단백 결합이다. 과거에는 고결합 약물의 단백 결합 측정에 불확실성이 있음을 고려하여, 규제당국이 fu,p(혈장 중 비결합 분율)를 0.01(즉, 1%)로 설정할 것을 권고해 왔다. 이 보수적 접근법은 위음성 DDI 예측을 방지하기 위해 채택되었다. 최근의 발전으로 단백 결합률이 높은 약물의 단백 결합을 정확하고 정밀하게 측정할 수 있는 방법론이 개발되었다. 단백 결합 시험법을 선택할 때에는 해당 시험 방법론이 임상시험용 의약품에 적합한지 확인하는 것이 중요하다. 다음 단계는 단백 결합 시험법이 정밀하고 정확함을 입증하는 것이다.

A key parameter of interest in predicting the risk of DDIs for an investigational drug as a precipitant is plasma protein binding. Historically, considering uncertainties in protein binding measurements for highly bound drugs, regulatory agencies have recommended the fu,p (fraction unbound in plasma) be set at 0.01 (i.e., 1%). This conservative approach was as adopted to protect against false negative DDI predictions. Recent advances have resulted in the development of methodologies that allow accurate and precise measurement of protein binding for highly protein bound drugs. When choosing a protein binding assay, it is important to ensure the suitability of a given assay methodology for the investigational drug. The next step is to demonstrate the protein binding assay is precise and accurate.

이러한 입증에는 적절한 양성 대조물질(즉, 관련 혈장 단백질에 높게 결합하는 일련의 화합물)로 적격성 평가된 단백 결합 시험법의 밸리데이션 자료가 포함되어야 한다. 이 실험에 사용하는 생체시료 분석법은 요구되는 감도 범위에서 적절한 정밀성과 정확성을 가져야 한다(즉, 검량선 표준시료 및 품질관리 시료는 15%, 정량하한은 20%). 이러한 특성이 입증된 단백 결합 시험법은 임상시험용 의약품의 단백 결합을 측정하는 데 사용할 수 있다(21). 새롭거나 신규로 등장하는 단백 결합 시험 방법론을 확립할 때에는, 일련의 고결합 화합물에 대해 이전에 확립되고 인정된 직교(orthogonal) 방법과 대비하여 해당 시험 방법을 적격성 평가하여야 한다(22).

Such a demonstration should include validation data of the protein binding assay qualified with appropriate positive controls (i.e., range of compounds with high binding to relevant plasma proteins). The bioanalytical methods used in these experiments should have appropriate precision and accuracy at the required sensitivity range (i.e., Calibration standards and Quality Controls at 15%; Lower Limit of Quantification at 20%). Protein binding assays that have demonstrated these features can be used to determine the protein binding of an investigational drug (21). When novel and emerging protein binding assay methodologies are being established, the assay method should be qualified against an orthogonal method that is previously established and accepted for a range of highly bound compounds (22).

특히, 임상시험용 의약품의 단백 결합 실험에는 시험 내 수행능을 보장하기 위해 해당 시험법이 이전에 적격성 평가된 양성 대조물질을 항상 포함하여야 한다. 양성 대조물질은 단백 결합 시험 방법의 적격성 평가 시 이전에 보고된 평균 fu,p 값의 3배 이내임이 입증되어야 한다.

Of note, the protein binding experiments for the investigational drug should always include a positive control for which the assay was previously qualified to ensure in-study performance. The positive control should be demonstrated to be within 3-fold of the mean fu,p value that was previously reported with the qualification of the protein binding assay method.

임상시험용 의약품의 효소 매개 상호작용 위험을 평가하는 데 다음을 포함한 다양한 간 유래 시험관내 시스템을 사용할 수 있다.

Various hepatic in vitro systems can be used to evaluate the risk for enzyme-mediated interactions for an investigational drug, including:

사용하는 시험관내 시스템은 완건하고 재현 가능하여야 한다.

The in vitro systems used should be robust and reproducible.

마이크로솜 단백질 농도는 최소화하여야 하며, 표준화된 시험 조건(예: 완충액 농도 및 pH)을 사용하여야 한다. 대사체가 선형적으로 생성되는(대사체 생성의 초기 속도에서) 배양 시간과 효소량이 권장된다.

Microsomal protein concentrations should be minimised, and standardised assay conditions (e.g., buffer strength, and pH) should be used. An incubation time and an enzyme amount that result in linear formation of the metabolite (at an initial rate of the metabolite formation) is recommended.

표현형 분석 실험에서는 각 효소의 활성을 입증하기 위해 시험관내 프로브 기질로 시스템의 특성을 분석하여야 한다. 일반적으로 프로브 기질은 선택적이어야 하며(예: 주로 단일 효소에 의해 대사됨), 또는 프로브 기질의 특정 대사체가 주로 단일 효소에 의해 생성되어야 한다. 프로브 기질과 그 마커 반응의 예시 목록은 7.6.1.1항의 표 4에 있다. 시간 의존적 억제 또는 유도 시험에서는 적절한 억제제 또는 유도제를 양성 대조물질로 포함하여야 한다(자세한 내용은 7.6.1항 참조).

For phenotyping experiments, the system should be characterized with in vitro probe substrates to prove the activity of each enzyme. In general, a probe substrate should be selective (e.g., predominantly metabolized by a single enzyme), or a specific metabolite of a probe substrate is primarily formed by a single enzyme. A list of examples of probe substrates with their marker reactions can be found in Table 4, Section 7.6.1.1 For studies of time-dependent inhibition or induction, appropriate inhibitors or inducers should be included as positive controls (refer to Section 7.6.1 for more details).

효소 억제 시험에서 임상시험용 의약품이 배양액에 존재하는 효소에 의해 대사되는 경우, 임상시험용 의약품의 대사(농도 감소)가 억제 변수 추정에 미치는 영향을 최소화하기 위해, 가능하면 프로브 기질의 대사 속도가 임상시험용 의약품보다 현저히 빨라야 한다.

For enzyme inhibition studies, if the investigational drug is metabolized by the enzymes present in the incubation, the probe substrate should, if possible, have a markedly faster metabolism rate than the investigational drug to minimize the influence of investigational drug metabolism (decreasing concentrations) on the estimation of inhibitory parameters.

표현형 분석 실험에서 임상시험용 의약품과 관련 대사체를 정량하고, 억제 및 유도 실험(효소 활성을 측정하는 경우)에서 프로브 기질 및/또는 그 관련 대사체를 정량하는 데에는 완건한 분석법을 사용하여야 한다. 비임상시험관리기준(GLP) 수준은 요구되지 않으나, 사용한 분석법에 대한 상세한 설명을 제공하여야 한다.

Robust analytical methods should be used to quantify an investigational drug and its relevant metabolite(s) in phenotyping experiments as well as probe substrates and/or their relevant metabolites in inhibition and induction experiments (when enzyme activities are measured). Good laboratory practice (GLP) standard is not required, but a full description of the analytical methods employed should be provided.

효소 억제 또는 유도의 시험관내 시험에서 낮은 수용해도나 세포 독성 때문에 높은 약물 농도를 얻지 못하는 경우가 있음을 인정한다. 용해도로 제한되는 경우, 가능한 최고 농도에 도달하기 위해 공용매를 사용할 수 있다. 일부 용매는 효소를 억제하거나 활성화할 수 있으므로 유기 용매는 낮은 농도(<1% 부피/부피, 가급적 <0.5%)로 사용하여야 한다. 실험에는 용매(비히클) 대조군을 포함하여야 하며, 적절한 경우(예: 흔하지 않은 용매를 사용하는 경우) 효소 반응에 대한 용매의 잠재적 영향을 평가하기 위해 무용매 대조군도 포함하여야 한다.

It is recognized that obtaining high drug concentrations in the in vitro studies of enzyme inhibition or induction may not be possible in some circumstances due to poor aqueous solubility or cell toxicity. If limited by solubility, co-solvents can be used to reach the highest concentration possible. Any organic solvents should be used at low concentrations (<1% volume/volume and preferably <0.5%) because some solvents can inhibit or activate enzymes. The experiment should include a solvent (vehicle) control, and when appropriate (e.g., when uncommon solvents are used), also a no-solvent control to evaluate potential effect of solvent on enzyme reaction.

충분히 높은 농도를 시험할 수 없을 때 시험관내 억제 및 유도 자료를 어떻게 해석할지에 대해서는 현재 불확실성이 크다. 다른 방법으로 억제 및 유도 변수를 산출하고(6), 용해도 제한 흡수, 용량 및 시간 의존성 등 화합물의 약동학적 특성을 고려함으로써 임상적 DDI가 없음을 추가로 타당화할 수 있다. 그렇지 않으면 이러한 화합물의 DDI 가능성을 확인하기 위해 임상시험이 권장된다.

There is at present much uncertainty regarding how to interpret in vitro inhibition and induction data when sufficiently high concentrations cannot be tested; absence of a clinical DDI can be further justified by using other methods to calculate inhibition and induction parameters (6) and by considering pharmacokinetic characteristics of the compound, such as solubility limited absorption, dose- and time dependency, etc. Otherwise, clinical studies are recommended to test the DDI potential of these compounds.

배양 중 제한된 약물 안정성 또는 비특이적 결합(예: 기구, 마이크로솜 또는 간세포와의 결합)도 효소 억제 또는 유도의 시험관내 시험에서 실험상의 어려움을 초래할 수 있다. 시험관내 결과를 임상 상황으로 외삽할 때에는 일반적으로 시험관내 시스템(예: 배양 배지) 중 약물의 실제 비결합 농도를 사용하여야 한다. 비특이적 결합은 실험적으로 측정하거나(예: 평형 투석 사용) in silico 방법으로 예측할 수 있다. 지용성이 매우 높은 약물은 비특이적 결합을 실험적으로 측정하는 것이 바람직하다(23).

Limited drug stability or non-specific binding in the incubations (e.g., with apparatus, microsomes or hepatocytes) can also create experimental challenges in in vitro studies of enzyme inhibition or induction. Actual unbound concentrations of the drug in the in vitro system (e.g., incubation medium) should in general be used for extrapolating in vitro results to clinical scenarios. Non-specific binding can be measured experimentally (e.g., using equilibrium dialysis) or predicted using in silico methods. For highly lipophilic drugs, it is preferred to experimentally determine non-specific binding (23).

유도 실험에서는 의뢰자가 간세포와의 배양 마지막 날 배지 중 모약물 농도를 측정할 것이 권장되며, 비특이적 결합도 고려하여야 한다. 대사/수송체와 무관한 교란 요인으로 인해 배지 중 측정 농도가 농도의 <80%인 경우, 의뢰자는 이 차이가 자료 해석에 미칠 수 있는 영향을 규제당국과 논의하여야 한다(24,25).

For induction experiments, sponsors are encouraged to measure concentrations of the parent drug in the medium on the last day of incubation with hepatocytes and non-specific binding should also be considered. When measured concentrations in medium are <80% of concentrations due to non-metabolism/transporter related confounders, sponsors should discuss the potential impact of the discrepancy on data interpretation with regulatory authorities (24,25).

흔히 반응 표현형 분석 시험이라 부르는 약물대사효소 확인 시험은 약물의 주요 소실 경로에 기여하는 특정 효소를 확인한다. 시험관내 표현형 분석 자료는 다른 정보(예: 임상 약동학, 물질수지 시험, 약물유전학 자료 또는 이용 가능한 DDI 자료)와 함께 임상시험용 의약품의 소실 경로를 확인하고 정량하는 데 흔히 사용된다.

Drug metabolizing enzyme identification studies, often referred to as reaction phenotyping studies, identify the specific enzymes contributing to the main elimination pathways of a drug. Along with other information (e.g., clinical pharmacokinetics, mass-balance study, pharmacogenetic data or available DDI data), in vitro phenotyping data are often used to identify and quantify elimination pathways of an investigational drug.

이 가이드라인은 주로 간 CYP 관여 대사에 초점을 두지만, 개별 임상시험용 의약품의 대사 경로를 확인하기 위해 특정 약물에 대해서는 비CYP 효소 기반 대사와 간외 조직에서 일어나는 대사도 고려하여야 한다.

Although the main focus of this guideline is on hepatic CYP involved metabolism, in order to identify the metabolic pathways for the individual investigational drug, non-CYP enzyme-based metabolism and metabolism occurring in extra-hepatic tissues should also be considered for certain drugs.

대사 경로 확인 실험은 약물이 대사될 때 생성되는 대사체의 수와 구조를 확인하고 대사 경로가 병렬적인지 순차적인지 조사하기 위해 의약품 개발 초기에 수행하여야 한다. 이 실험에는 HLM, 온전한 인간 간 시스템(예: 간세포) 또는 재조합 효소 시스템을 사용한다. 대사 경로 확인 실험에서 얻은 자료는 반응 표현형 분석 시험의 실시 여부와 방법을 결정하는 데 도움이 된다.

Metabolic pathway identification experiments should be performed early in drug development to identify the number and structures of metabolites formed when a drug is metabolized and to investigate whether the metabolic pathways are parallel or sequential. These experiments use HLM, intact human liver systems (e.g., hepatocytes), or recombinant enzyme systems. Data obtained from metabolic pathway identification experiments help to determine whether and how to conduct a reaction phenotyping study.

반응 표현형 분석은 HLM 또는 간세포에서 선택적 효소 억제제를 사용하여, 및/또는 인간 재조합 효소에서 수행할 수 있다. 개별 인간 재조합 효소를 사용할 때에는 재조합 CYP 효소 시스템과 인간 간 사이의 CYP 양 및 효소 활성 차이를 고려하여야 한다. 가능한 경우 모든 실험은 임상 상황과 관련된 약물 농도에서, 그리고 초기 속도 조건(예: 시간 및 효소 농도에 대한 대사체 생성 속도의 선형성)에서 수행하여야 한다.

Reaction phenotyping can be done in HLM or hepatocytes using selective enzyme inhibitors and/or in human recombinant enzymes. When using individual human recombinant enzymes, the difference in the amount and enzyme activity of CYPs between the recombinant CYP enzyme systems and the human liver should be considered. Whenever possible, all experiments should be conducted with drug concentrations relevant to the clinical setting, and under initial rate conditions (e.g., linearity of metabolite production rates with respect to time and enzyme concentrations).

임상시험용 의약품의 전체 대사에 대한 개별 효소의 기여도는 모약물 소실 측정 또는 대사체 생성 측정으로 검토할 수 있다. 후자의 방법에서는 대사체 생성 실험에서 모든 주요 대사체가 확인되고 정량되어 있어야 한다. 방사성 표지 약물 기질을 사용하면 방사능 검출기 및 질량분석기와 연결한 액체 크로마토그래피로 시료를 분석하여 약물 관련 화학종을 확인하고 정량할 수 있으므로 유리하다. 각 이성질체의 서로 다른 체내동태 특성을 이해하는 것이 중요한 경우(예: 두 이성질체의 약리 활성이 다른 경우) 라세미 약물의 개별 이성질체 평가가 권장된다.

The contribution of individual enzymes to the overall metabolism of an investigational drug can be examined by measurement of parent drug depletion or measurement of metabolite formation. For the latter method, all the major metabolites should have been identified and quantified in metabolite formation experiments. The use of a radiolabelled drug substrate is advantageous because samples can be analysed using liquid chromatography coupled with a radioactivity detector and a mass spectrometer to identify and quantify drug-related species. Evaluation of individual isomers of racemic drugs is recommended when it is important to understand the different disposition characteristics of each isomer (e.g., when two isomers have different pharmacological activities).

일부 화학적 억제제는 개별 CYP 효소에 특이적이지 않다. 억제제의 선택성과 효력은 각 CYP 효소의 프로브 기질을 사용하여 동일한 실험 조건에서 확인하여야 한다(자세한 내용은 7.6.1.1항 참조). 억제제 대신 특이 항체를 사용하는 경우, 적정 곡선을 확립하고 특정 경로의 최대 억제(이상적으로는 >80% 억제)를 보장하기 위해 CYP 효소에 대한 항체의 억제 효과를 충분히 낮은 농도와 높은 농도에서 시험하여야 한다. 항체의 효과는 동일한 실험 조건에서 각 CYP 동종효소의 프로브 기질을 사용하여 확인하여야 한다.

Some chemical inhibitors are not specific for an individual CYP enzyme. The selectivity and potency of inhibitors should be verified in the same experimental conditions using probe substrates for each CYP enzyme (see Section 7.6.1.1 for more details). If specific antibodies are used instead of inhibitors, the inhibitory effect of an antibody to a CYP enzyme should be tested at sufficiently low and high concentrations to establish a titration curve and ensure the maximal inhibition of a particular pathway (ideally resulting in >80% inhibition). The effect of an antibody should be verified using probe substrates of each CYP isoform in the same experimental conditions.

UGT 효소의 경우, 시험관내 시험은 대부분 HLM 또는 재조합 UGT 효소를 효소원으로 하여 수행한다. HLM을 효소원으로 사용할 때에는 HLM을 활성화하기 위해 알라메티신 첨가 또는 초음파 처리가 필요하며, 장쇄 지방산에 의한 억제를 방지하기 위해 BSA를 첨가한다(4). 선택적 억제제가 없고, 실험 조건에 따라 결과가 달라지며, 물질수지 시험의 생체 매트릭스에서 글루쿠로니드 대사체가 불안정하기 때문에, 전체 소실에 대한 각 UGT 동종효소의 기여도를 결정하는 것은 때때로 어렵다.

For UGT enzymes, in vitro studies are most commonly performed with HLM or recombinant UGT enzymes as the enzyme source. When HLM are used as enzyme source, either addition of alamethicin or sonication is necessary for activating HLM and add BSA to prevent inhibition by long-chain fatty acid (4). Determination of the contribution of each UGT isoform to the overall elimination is sometimes challenging due to lack of selective inhibitors, variability of results depending on experiment conditions, and instability of glucuronide metabolite in biologic matrices from a mass balance study.

임상시험용 의약품의 CYP 효소 억제 가능성은 대개 선택적 프로브 기질을 사용하여 억제 유형(예: 가역적 억제 또는 시간 의존적 억제(TDI))을 결정하고 억제 효력(예: 가역적 억제는 Ki,u, TDI는 KI,u 및 kinact)을 측정하는 방식으로 조사한다. 이 시험에 사용하는 시험관내 시스템에는 풀링한 HLM, 재조합 CYP 발현 시스템에서 얻은 마이크로솜, 풀링한 인간 간세포가 있다.

The potential of an investigational drug to inhibit CYP enzymes is usually investigated using selective probe substrates to determine the type of inhibition (e.g., reversible inhibition or time-dependent inhibition (TDI)) and measure of inhibition potency (e.g., Ki,u for reversible inhibition, and KI,u and kinact for TDI). The in vitro systems used for these studies include pooled HLM, microsomes obtained from recombinant CYP-expression systems, or pooled human hepatocytes.

가역적 억제의 경우, 특정 효소에 대한 억제 가능성을 조사하기 위해 먼저 높은 농도의 시험 약물(예: 50 x Cmax,u 또는 0.1 x Dose/250 mL, 2.1.2.1항 참조)로 실험을 수행할 수 있다. 높은 농도에서 임상적 상호작용을 배제할 수 없으면, 약물의 IC50,u 또는 Ki,u 값을 추정하기 위해 더 낮은 약물 농도를 시험하여야 하며, 임상시험용 의약품을 최소 4개의 서로 다른 농도로 검토하는 것이 권장된다. 억제의 Ki,u를 결정하려면 억제제와 기질 모두의 농도를 달리하여 기질의 Km 위아래 범위를 포괄하도록 시험하여야 한다. 경쟁적 억제 또는 불경쟁적 억제의 경우, 배양액 중 기질 농도가 기질의 Km 값과 같으면 IC50,u/2를 Ki,u의 추정값으로 사용할 수 있다(26).

For reversible inhibition, experiments with a high concentration of test drug can be performed first to study its inhibition potential on a particular enzyme (e.g., 50 x Cmax,u or 0.1 x Dose/250 mL, refer to Section 2.1.2.1). If clinical interaction cannot be excluded at the high concentration, lower drug concentrations should be tested to estimate the drug’s IC50,u or Ki,u value; it is recommended to examine at least four different concentrations of the investigational drug. To determine the Ki,u for inhibition, varying concentrations of both the inhibitor and substrate, to cover ranges above and below the substrate’s Km, should be tested. For competitive inhibition or uncompetitive inhibition, IC50,u/2 can be used as an estimate for Ki,u if the substrate concentration in the incubation is the same as its Km value (26).

기질 농도가 Km 값보다 훨씬 낮으면, 경쟁적 억제제의 IC50,u 값은 Ki,u 값에 근사한다. Cheng-Prusoff 식을 사용하면 IC50,u 값으로부터 Ki,u 값을 더 정확하게 추정할 수 있다(8). 비경쟁적 억제의 경우, 사용한 기질 농도와 관계없이 Ki,u 값은 IC50,u와 같다(27). 따라서 IC50,u/2는 여전히 보수적 추정값으로 사용할 수 있다.

If the substrate concentration is much less than the Km value, then the IC50,u value will approximate the Ki,u value for a competitive inhibitor. More accurate estimation of the Ki,u value can be derived from the IC50,u value using the Cheng-Prusoff equation (8). For non-competitive inhibition, Ki,u value is equal to IC50,u regardless of substrate concentration used (27). Thus, IC50,u/2 can still be used as a conservative estimate.

임상시험용 의약품의 시험관내 TDI 가능성 평가는 두 단계로 이루어진다. 첫 번째 단계는 CYP 효소의 TDI 가능성을 확인하는 선별 단계이고, 두 번째 단계는 억제 효력을 측정한다. CYP 효소의 TDI를 확인하는 다양한 시험법이 있다. 예를 들어, 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 인산(NADPH)과의 사전 배양 유무에 따라 생성된 IC50 곡선의 차이(즉, IC50 이동), 효소 활성의 감소(유사 1차 속도상수 kobs 측정), 또는 시간에 따른 불활성화제에 의한 활성 손실률을 평가하여 TDI를 검출할 수 있다. IC50 이동 시험에서는 일반적으로 풀링한 HLM을 NADPH 존재 또는 부재 하에 임상시험용 의약품과 30분간 사전 배양하여야 한다.

Evaluation of in vitro TDI potential of an investigational drug consists of two steps. The first step is a screening step to identify potential for TDI of CYP enzymes, and the second step measures the inhibition potency. There are various assays to identify TDI of CYP enzymes. For example, TDI can be detected by assessing a difference in IC50 curves generated with and without a pre-incubation with nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) (i.e., IC50 shift), decreases in enzyme activity (measurement of the pseudo first-order rate constant, kobs), or percent activity loss with the inactivator over time. In the IC50 shift assay, pooled HLM should typically be pre-incubated for 30 min with the investigational drug with or without NADPH.

NADPH 없이 사전 배양한 시료에 비해 NADPH와 사전 배양한 시료에서 IC50 곡선이 왼쪽으로 이동(예: ≥ 1.5배 또는 2배)하면 임상시험용 의약품에 의한 효소 불활성화 가능성이 시사된다. 알려진 TDI 물질을 양성 대조물질로 포함하여야 하며, 이 물질은 실험 시스템의 감도를 입증하기 위해 확립된 과거 범위 내의 반응을 나타내야 하고, 그렇지 않으면 시험을 반복하여야 한다. IC50 이동 시험에는 희석법과 비희석법을 사용할 수 있다. 희석 시험은 임상시험용 의약품의 더 높은 농도에서 효소 불활성화가 일어나므로 선별 목적에 더 민감할 수 있는 반면, 비희석법은 약물의 용해도가 낮거나 대사적으로 불안정한 화합물인 경우에 유용할 수 있다.

A left shift of the IC50 curve (e.g., ≥ 1.5- or 2-fold) from the samples pre-incubated with NADPH compared to those without, suggests a potential for enzyme inactivation by the investigational drug. A known TDI should be included as positive control, which should provide a response that is within an established historical range to demonstrate sensitivity of the experimental system, otherwise the assay should be repeated. Dilution and non-dilution methods can be used for the IC50 shift assay. Dilution assays may be more sensitive for screening purposes because inactivation of the enzymes occurs at higher concentrations of the investigational drugs whereas non-dilution method may be useful in instances of poor solubility of the drug or metabolically labile compounds.

TDI를 배제하기 위해 임상시험용 의약품의 단일 농도에서 시간에 따른 CYP 효소 활성 감소(예: kobs 또는 활성 손실률)를 평가할 수도 있다. 시험에 대해 사전에 정한 역치(예: 활성 >20% 감소 또는 kobs 값 >0.01 min-1)를 초과하는 CYP 효소 활성 감소를 양성 결과로 정의할 수 있다.

To rule out a TDI, the decreases in CYP enzyme activity with time can also be evaluated at a single concentration of the investigational drug (e.g., kobs or percent activity loss). A reduction in CYP enzyme activity greater than a pre-defined threshold for the assay (e.g., of >20% reduction in activity or a kobs value of >0.01 min-1) can be used to define a positive result.

위에 기술한 초기 평가로 약물이 TDI 물질로 확인되면, DDI 예측을 위해 풀링한 HLM에서 TDI 변수(즉, kinact 및 KI,u)를 얻는 확정적 시험관내 시험을 수행하여야 한다. TDI 평가에는 인간 간세포와 rhCYP도 고려할 수 있다.

When a drug is identified as a TDI with initial assessment as described above, definitive in vitro studies should be performed to obtain TDI parameters (i.e., kinact and KI,u) in pooled HLM for DDI predictions. Human hepatocytes and rhCYP can also be considered for TDI assessment.

임상시험용 의약품이 CYP 효소 유도제로 작용할 가능성은 통상 플레이팅 가능한 동결보존 또는 새로 분리한 인간 간세포에서 조사한다. 불멸화 간세포주 및 세포 수용체 시험과 같은 대체 시험관내 시스템을 사용할 수 있으나, 이러한 시험의 결과는 일반적으로 확정적이기보다는 보조적인 것으로 간주된다. 대체 시험관내 시스템을 주된 방법으로 사용하는 경우, 의뢰자는 해당 시험관내 시스템과 자료 해석의 적절성을 뒷받침하는 타당성 근거를 제공하여야 한다.

The potential of an investigational drug to act as an inducer of CYP enzymes is normally investigated in plateable, cryopreserved or freshly isolated, human hepatocytes. Alternative in vitro systems such as immortalized hepatic cell lines and cell receptor assays can be used, but the results from these studies are generally considered supportive rather than definitive in nature. If an alternative in vitro system is used as the main method, the sponsor should provide a justification supporting the appropriateness of the in vitro system as well as data interpretation.

효소 유도 정도는 mRNA 수준에서 측정하는 것이 권장된다. 효소 활성도 측정할 수 있으나, 임상시험용 의약품이 억제제이기도 한 경우 유도가 가려질 수 있으므로 효소 활성만 측정하는 것은 대개 권장되지 않는다. 다만 CYP2C19의 시험관내 유도를 평가할 때에는 양성 대조물질에 대한 반응에서도 mRNA 변화가 제한적인 경우가 많으므로 효소 활성을 측정하여야 한다(28).

It is recommended to measure the extent of enzyme induction at the mRNA level. Enzyme activity can also be measured, but measuring only the enzyme activity is usually not recommended, as the induction could be masked when the investigational drug is also an inhibitor. However, when in vitro induction of CYP2C19 is evaluated, enzyme activity should be measured, since its mRNA change is often limited even in response to positive control (28).

어떤 시험관내 시스템과 평가변수를 선택하든, 모든 주요 CYP 효소가 기능적이며 양성 대조물질로 유도 가능함을 보이도록 시스템을 적격성 평가하여야 한다. 양성 대조물질의 반응(mRNA 변화 배수로 측정)은 CYP1A2, CYP2B6 및 CYP3A4에 대해 통상 최소 6배 증가이며, 이는 간세포 로트의 감도가 만족스러움을 나타내는 것으로 간주된다(2.1.4.1항 참조)(29). CYP2C8, CYP2C9 및 CYP2C19의 시험관내 유도도 측정할 수 있으나, 양성 대조물질(예: 리팜피신)에 대한 반응에서도 mRNA 변화가 제한적인 경우가 많다. 따라서 이들 효소에 대해서는 감도 보증으로서 양성 대조물질의 6배 증가가 필수적이지 않다. 이들 효소는 양성 대조물질에 대한 mRNA 증가 배수가 제한적이어서 결과를 결론적으로 해석하기 어려운 경우가 많다.

Regardless of which in vitro system and endpoint are chosen, the system should be qualified to show that all major CYP enzymes are functional and inducible with positive controls. The response of positive controls (measured as mRNA fold change) is normally at least a 6-fold increase for CYP1A2, CYP2B6, and CYP3A4, which is considered indicative of satisfactory sensitivity of hepatocyte lots (refer to Section 2.1.4.1) (29). In vitro induction of CYP2C8, CYP2C9, and CYP2C19 can also be measured, but their mRNA change is often limited even in response to the positive control (e.g., rifampicin). Therefore, a 6-fold increase of the positive control for these enzymes is not mandatory as a guarantee of sensitivity. Conclusive interpretation of the results is often challenging because of the limited fold of increase in mRNA of these enzymes to positive controls.

완전한 유도가 일어나도록 임상시험용 의약품의 배양 기간은 대개 48~72시간이다. 이보다 짧은 배양 시간에 대해서는 타당성 근거를 제공하여야 한다(28). 배양 시에는 통상 임상시험용 의약품을 매일 첨가하며, 약물이 들어 있는 배지는 정기적으로 교체하여야 한다. 약물의 안정성이 낮으면 더 자주 첨가하는 것을 고려할 수 있다. 최적의 배양 시간 경과는 세포 독성을 일으키지 않으면서 효소 유도를 검출할 수 있어야 한다. 세포 독성이 발생하면, 시험의 적절한 감도를 입증할 수 있는 경우 배양 기간을 줄여 사용할 수 있다.

Duration of incubation of an investigational drug is usually 48-72 hours to allow complete induction to occur. Justification should be provided for shorter incubation times (28). Incubations normally include a daily addition of the investigational drug, and the medium containing the drug should be changed regularly. More frequent addition of a drug can be considered if its stability is low. The optimal time course for incubation should allow detection of enzyme induction without causing cell toxicity. If cytotoxicity occurs, reduced incubation durations can be used if adequate sensitivity of the assay can be demonstrated.

배양한 간세포의 품질과 생존율은 세포 형태 및 생화학 시험으로 확인하고 문서화하여야 한다. 세포 독성이 유도 반응에 영향을 주지 않음을 확인하기 위해, 적절한 생존율 평가를 통상 배양 기간 전과 종료 시에 수행한다. 독성/생존율 저하가 관찰되면 시험 결과에 대한 영향을 시험 보고서에서 논의하여야 하며, 임상시험을 고려할 수 있다.

Quality and viability of the cultured hepatocytes should be verified and documented by cell morphology and biochemistry tests. A suitable viability assessment is normally performed before and at the end of the incubation period to certify that cell toxicity is not influencing the induction response. If toxicity/loss of viability is observed, influence on the study results should be discussed in the study report, and clinical studies may be considered.

공여자 유래 간세포가 (a) 양성 유도 대조물질에 만족스럽게 반응하지 않거나, (b) 임상시험용 의약품 첨가 전 생존율이 <80%이거나, (c) 배양 종료 시 용매(비히클) 대조군 대비 생존율이 <70%이면, 해당 세포를 새로운 공여자의 간세포로 교체하여야 한다.

If hepatocytes from a donor: (a) do not respond satisfactorily to the positive induction controls, (b) demonstrate viability <80% before addition of the investigational drug, or (c) demonstrate viability <70% at the end of the incubation compared to solvent (vehicle) control, the cells should be replaced by hepatocytes from a new donor.

임상시험용 의약품이 시험관내 유도제가 아님을 배제하려면, 50 × Cmax,u를 포괄하는 3~5개의 서로 다른 시험 농도에서 최소 3반복으로 3명 공여자의 간세포를 포함한 유도 시험을 수행하여야 한다. 앞서 기술한 기준(2.1.4.1항 참조)에 따라 임상적 유도 가능성을 평가하는 데 기본 mRNA 변화 배수 방법을 사용할 수 있다.

To rule out that the investigational drug is an in vitro inducer, an induction study including 3 donor hepatocytes should be run with at least 3 replicates of 3-5 different concentrations of the test investigational drug, encompassing 50 × Cmax,u. The basic mRNA fold-change method can be used to evaluate clinical induction potential based upon the criteria described earlier (refer to Section 2.1.4.1).

유도 신호가 있는 경우, Emax와 EC50,u를 정확히 결정하기 위해 5~8개 농도가 권장된다. 의뢰자는 나아가 상관 방법 또는 기전적 정적 모델을 사용하여 임상시험용 의약품의 임상적 유도 효과 크기를 예측할 수 있다. 이 방법들은 임상시험용 의약품의 Emax와 EC50,u를 추정하기 위해 유도에 대한 전체 농도-반응 곡선을 활용한다. 또한 이 방법들을 사용하려면 간세포 배치를 ‘보정(calibration)’하여야 한다(5). 상관 방법에서는 보정을 위해 임상적 유도 효력 범위 전체를 포괄하고 최소 2개의 약한 유도제를 포함하는 다수의 유도제(n ≥ 8)가 권장된다.

When there is an induction signal, 5-8 concentrations are recommended for an accurate determination of Emax and EC50,u. The sponsor can further use the correlation method or mechanistic static models to predict the magnitude of a clinical induction effect of an investigational drug. These methods utilize full concentration-response curves for induction, to estimate Emax and EC50,u of the investigational drug. In addition, to use these methods, a batch of hepatocytes should be ’calibrated’ (5). For the correlation method, a large set of inducers (n ≥ 8) covering the full clinical induction potency range and including at least 2 weak inducers, are recommended for calibration.

모든 유도제에 대해 Emax와 EC50,u를 결정하고, 각 유도제에 대해 특정 지표(Emax 및/또는 EC50,u와 유도제의 임상 농도를 반영)와 특정 효소의 민감한 기질(예: CYP3A의 경우 미다졸람)의 AUC 임상 변화 사이의 상관관계를 확립한다. 기전적 방법에서는 시험관내-생체내 유도 스케일링을 가능하게 하는 경험적 보정 계수인 ‘d’ 계수를 간세포 배치별로 결정하여야 한다. ‘d’ 계수는 일련의 알려진 유도제에 대해 예측 유도 효과와 관찰 유도 효과(즉, 특정 효소의 민감한 기질의 AUC 비)를 상관시키고, 예측 오차를 최소화하는 ‘d’ 값을 찾기 위한 선형 회귀를 수행하여 추정할 수 있다(7). ‘d’ 계수를 추정하지 않으면 기본값 1로 설정하여야 한다.

Emax and EC50,u are determined for all inducers and a correlation is established between a certain matrix (incorporating Emax and/or EC50,u and clinical concentrations of inducers) and clinical change in the AUC of a sensitive substrate of a specific enzyme (e.g., midazolam for CYP3A) for each inducer. For the mechanistic method, an empirical calibration factor, ‘d’ factor to enable in vitro-to-in vivo induction scaling, should be determined for a hepatocyte batch. The ‘d’ factor can be estimated by correlating the predicted and observed induction effects (i.e., AUC ratio of a sensitive substrate of a particular enzyme) of a set of known inducers and performing a linear regression to identify a ‘d’ value that can minimize the prediction error (7). If the ‘d’ factor is not estimated, it should be set as a default value of 1.

상관 방법 또는 기전적 정적 방법에서는 의뢰자가 간세포 공여자 1명만 사용할 수 있다. 보정은 임상시험용 의약품 실험마다 여러 번 하는 대신 해당 간세포 배치에 대해 한 번 확립할 수 있다. 임상시험용 의약품의 유도 가능성을 평가하는 시험관내 시험을 수행할 때에는 허용 가능한 시험 변동성에 대한 기준을 설정하여야 한다. 실험 시스템의 수행능과 감도를 확인하기 위해, 보정 세트의 유도제 중 최소 2개(약한 유도제와 강한 유도제)를 대조물질로 포함하여야 한다. 해당 간세포 배치의 보정 세트를 활용하려면 대조물질의 반응이 정해진 시험 변동성 범위 안에 들어야 한다. 이 방법을 사용하는 경우, 보정 자료 세트/보정 보고서와 임상시험용 의약품에 관한 자료를 모두 제출하여야 한다.

For the correlation or mechanistic static methods, sponsors can use only one hepatocyte donor. The calibration can be established once for that batch of hepatocytes rather than multiple times for each experiment with investigational drugs. When performing the in vitro study evaluating the induction potential of an investigational drug, criteria for acceptable assay variability should be established. To confirm performance and sensitivity of the experimental system, at least 2 of the inducers (weak and strong) of the calibration set should be included as controls. The responses of the controls should fall within the defined assay variability in order to utilize the calibration set of that hepatocyte batch. If this method is used, both the calibration data set/calibration report and the data on the investigational drug should be submitted.

임상시험용 의약품의 수송체 매개 상호작용 위험을 평가하는 데 다양한 시험관내 수송체 시험을 사용할 수 있다. 시험관내 모델의 선택은 시험의 목적과 다룰 질문에 따라 달라질 수 있다. 이용 가능한 시험관내 시스템은 다음과 같다.

Various in vitro transporter assays can be used to evaluate the risk for transporter-mediated interactions of an investigational drug. Selecting the in vitro model can depend on the purpose of the study and the questions to be addressed. Available in vitro systems include:

배양 및 수송 시험 조건을 포함하여 모델 시스템과 실험 조건을 밸리데이션하여야 한다. 수송 시험은 선형 수송 속도 조건(사용하는 프로브 기질 농도는 대개 해당 수송체에 대한 Km 미만)에서 수행하여야 한다. 시험 결과의 유효성을 보장하기 위해 시험에 적절한 양성 대조물질을 포함하여야 한다. 대조 실험(예: 기질/억제제에 대한 양성 및 음성 대조물질(일부 예시는 7.6.3항의 표 10 및 표 11 참조), 비형질감염 대조 세포)으로 일관된 수송체 기능(예: 섭취, 유출)을 보장하도록 시험을 최적화하여야 한다.

The model system and experimental conditions should be validated, including culture and transport assay conditions. Transport studies should be performed under linear transport rate conditions (probe substrate concentration used is usually below its Km for the transporter). Appropriate positive controls should be included in the test study to ensure the validity of the study’s results. The assays should be optimized to ensure consistent transporter function (e.g., uptake, efflux) with control experiments (e.g., positive and negative controls for substrates/inhibitors (refer to Tables 10 and 11, Section 7.6.3 for some examples), non-transfected control cells).

해당하는 경우 다음 조건을 고려하여야 한다: 막 소포 또는 세포의 출처, 세포 배양 조건(예: 세포 계대수, 파종 밀도, 단층 배양 기간), 프로브 기질/억제제 농도, 배양 시간, 완충액/pH 조건, 채취 간격, IC50, Ki 및 Km과 같은 변수의 추정 방법. 또한 배지에 혈청 또는 혈장 단백질을 첨가하는 것도 수송 활성에 영향을 줄 수 있다.

The following conditions should be considered whenever applicable: the source of the membrane vesicles or cells, cell culture conditions (e.g., cell passage number, seeding density, monolayer age), probe substrate/inhibitor concentrations, incubation time, buffer/pH conditions, sampling interval, and methods for estimating parameters such as the IC50, Ki, and Km. In addition, adding serum or plasma proteins to the media can also affect transport activity.

시험 결과에 대한 시험실 허용기준(예: 단층 완전성, 수동 투과도, 프로브 기질의 유출 또는 섭취, 프로브 기질의 Km, 프로브 억제제의 IC50)을 설정하여야 한다. 프로브 기질의 Km 값 또는 프로브 억제제의 IC50 값은 문헌 보고값과 비교할 만하여야 한다.

Laboratory acceptance criteria for study results should be established (e.g., monolayer integrity, passive permeability, efflux or uptake of probe substrates, Km for a probe substrate, IC50 for a probe inhibitor). The Km value of a probe substrate or the IC50 value of a probe inhibitor should be comparable to literature-reported values.

기질은 분석 매트릭스의 간섭 없이 쉽게 측정되어야 한다.

The substrate should be readily measured with no interference from the assay matrix.

일부 용매는 세포 완전성 또는 수송체 기능에 영향을 줄 수 있으므로 유기용매는 낮은 농도(1% 부피/부피 미만, 바람직하게는 0.5% 미만)에서만 사용하여야 한다. 실험에는 용매(부형제) 대조를 포함하여야 하며, 적절한 경우(예: 흔하지 않은 용매를 사용하는 경우) 용매가 수송체 활성에 미치는 잠재적 영향을 평가하기 위하여 무용매 대조도 포함하여야 한다.

Any organic solvents should only be used at low concentrations (< 1% volume/volume and preferably < 0.5%) because some solvents can affect cell integrity or transporter function. The experiment should include a solvent (vehicle) control, and when appropriate (e.g., uncommon solvents are used), also a no-solvent control to evaluate potential effect of solvent on transporter activity.

낮은 수용해도, 비특이적 결합, 불안정성 등 여러 요인으로 인해 시험관내 시험에서 실제 약물 농도가 공칭 농도와 달라질 수 있다. 의뢰자는 배지 중 약물 농도를 측정하는 것이 권장된다. 자료를 해석할 때 결합, 안정성 또는 용해도 문제에 대한 보정을 고려하여야 한다.

Several factors may cause actual drug concentrations in the in vitro assays to deviate from nominal concentrations, including poor aqueous solubility, non-specific binding, and instability. Sponsors are encouraged to measure drug concentrations in the medium. Correction for binding or stability or solubility issues should be considered when interpreting the data.

시험약의 농도 범위는 수송 부위와 관련성이 있어야 하며 예상 임상 농도 범위에 근거하여야 한다. 여러 장기에서 발현되는 수송체(예: P-gp, BCRP)의 경우, 의뢰자는 해당 수송체가 약물 체내동태에 역할을 할 가능성이 높은 부위를 고려하여 농도 선택의 타당성을 제시하여야 한다. 일정 범위의 약물 농도가 관련되는 경우, 높은 농도는 더 낮은 약물 농도에서는 여전히 활성인 수송체를 포화시킬 수 있으므로 낮은 농도가 포함되도록 하는 것이 중요하다.

The concentration range of an investigational drug should be relevant to the site of transport and should be based on the expected clinical concentration range. For transporters expressed in multiple organs (e.g., P-gp, BCRP), the sponsors should provide justification for the choice of concentrations, taking into consideration the sites where the transporter is likely to play a role for drug disposition. When a range of drug concentrations is relevant, it is important to ensure that low concentrations are included, as high concentrations may saturate transporters that are still active at lower drug concentrations.

시험관내 시스템이 여러 수송체를 발현하는 경우(예: Caco-2 세포, 간세포), 의뢰자는 개별 수송체에 비교적 특이적인 억제제를 포함하여 둘 이상의 알려진 강력한 억제제로 결과를 확인하는 추가 실험을 수행하여야 한다.

If the in vitro system expresses multiple transporters (e.g., Caco-2 cells, hepatocytes), the sponsor should conduct additional experiments to confirm the findings with two or more known potent inhibitors, including the ones that are relatively specific for individual transporters.

능동 수송으로 결론이 나면, 수송체가 없는 상태에서의 수동 투과도는 해당 수송체의 임상적 중요성을 추정하는 데 고려할 수 있는 요인 중 하나이다. 장관 수송체의 경우, 수송체가 없는 상태에서의 투과도가 높으면(고투과성 대조 약물의 투과 상수 이상) 이들 수송체의 역할은 제한적일 수 있다. 이 경우 능동적 약물 수송의 영향은 농도 기울기에 의한 약물의 수동 흡수에 비해 무시할 만할 수 있다. 수송체가 없는 상태에서 약물의 투과도를 추정하기 위하여, 양방향 시험(예: Caco-2 세포)에서는 예를 들어 수송체를 완전히 포화시킬 만큼 높은 농도(ER 비 0.5 – 2로 평가)에서 투과 상수를 구할 수 있다. 이 방법을 사용하는 경우 세포 단층이 영향을 받지 않음을 확인하여야 한다. 또는 광범위 수송체 억제제 존재 하에서 약물의 투과도를 측정할 수 있다.

If active transport is concluded, the passive permeability in the absence of transporters is one of the factors that could be taken into account to estimate the clinical importance of the transporter. For intestinal transporters, the role of these transporters may be limited if the permeability in the absence of transporters is high (≥ the permeability constant of the highly permeable control drug). In this case, the effect of active drug transport may be negligible as compared to the passive, concentration-gradient driven absorption of the drug. To estimate the permeability of a drug in the absence of transporters, for bi-directional assays (e.g., Caco-2 cells) the permeability constant can, for example, be determined at concentrations high enough to completely saturate the transporters (assessed as an ER ratio of 0.5 – 2). If this approach is used, it should be established that the cell monolayer is unaffected. Alternatively, the permeability of a drug can be measured in the presence of a broad inhibitor of transporters.

조사에는 충분히 밸리데이션된 고투과성 및 저투과성 참조 물질(예: 메토프롤롤 및 만니톨, 자세한 내용은 ICH M9 가이드라인 참조)을 포함하여야 한다.

The investigation should include a well validated, high, and low permeable reference substance (for example, metoprolol and mannitol; refer to the ICH M9 guideline for more details).

일반적으로 수송체 저해 조사는 시험약의 높은 농도, 예를 들어 OAT1/3 및 OCT2는 10 × Cmax,u, MATE는 50 × Cmax,u, OATP1B1/3은 10 × 간 유입 Cmax,u, 경구 투여 P-gp 또는 BCRP 억제제는 0.1 × 최고 치료 용량/250 mL를 시험하는 것으로 시작한다. 그러나 약물 농도는 약물의 용해도 한계를 초과하거나 세포에 유해한 영향(예: 세포독성)을 일으켜서는 안 된다. 충분히 높은 농도를 시험할 수 없는 경우 시험관내 결과를 생체내로 외삽하는 방법에 관해서는 현재 불확실성이 크다. 따라서 시험관내 결과의 타당성이 충분히 입증되지 않는 한, 이러한 화합물의 DDI 가능성은 생체내에서 시험하는 것이 일반적인 권고이다.

Normally the investigation of transporter inhibition starts with testing a high concentration of the test drug, for example, 10 × Cmax,u for OAT1/3 and OCT2, 50 × Cmax,u for MATEs, 10 × liver inlet Cmax,u for OATP1B1/3, and 0.1 × the highest therapeutic dose/250 mL for orally administered P-gp or BCRP inhibitors. The drug concentration should, however, not exceed the drug’s solubility limits or cause deleterious effects (e.g., cytotoxicity) in the cells. There is at present much uncertainty regarding how to extrapolate in vitro results to in vivo when sufficiently high concentrations cannot be tested. Thus, the general recommendation is to test the DDI potential of these compounds in vivo, unless in vitro results are sufficiently justified.

시험약이 권장 컷오프 농도에서 저해 활성을 보이면, 의뢰자는 IC50 또는 Ki 값을 추정하기 위하여 추가 농도를 시험하여야 한다. 의뢰자는 프로브 기질과 함께 시험약을 최소 네 가지 농도에서 평가하여야 한다. 그런 다음 의뢰자는 IC50 또는 Ki 값을 약물의 임상 혈장 농도 또는 추정 장관 농도와 비교하여 DDI 가능성을 예측할 수 있다.

If the test drug demonstrates inhibitory activity at the recommended cutoff concentration, the sponsor should test additional concentrations to estimate IC50 or Ki values. The sponsor should evaluate at least four concentrations of the investigational drug with the probe substrate. The sponsor can then compare IC50 or Ki values to clinical plasma or estimated intestinal concentrations of a drug to predict the potential for DDIs.

일부 억제제는 사전 배양 후 더 강한 저해 효력을 보였으므로(30,31,32), 일부 수송체(예: OATP1B1 및 OATP1B3)와 실험 시스템에서는 시험약과 사전 배양한 후 IC50 또는 Ki를 구하는 것이 적절할 수 있다. 이는 새로운 정보가 계속 나오고 있는 분야이므로, 의뢰자는 관심 수송체와 관련 실험 프로토콜에 관한 정보를 최신 문헌에서 확인하는 것이 권장된다.

For some transporters (e.g., OATP1B1 and OATP1B3) and experimental systems, it can be relevant to determine IC50 or Ki following pre-incubation with the investigational drug, since some inhibitors demonstrated more inhibition potency after pre-incubation (30,31,32). This is an area of emerging information, and sponsors are encouraged to follow current literature for information on transporters of interest and relevant experimental protocols.

이 항에서는 기전적 모델링 접근법을 (1) DDI 가능성 특성분석, (2) 별도의 임상 DDI 시험을 수행하여야 하는지 판단, (3) 임상 DDI 시험이 없는 경우 임상 권고 뒷받침에 어떻게 사용할 수 있는지 기술한다. 다루는 모델링 접근법은 기전적 정적 모델과 기전적 동적 모델(PBPK 모델이라고도 함)이다.

This section describes how mechanistic modeling approaches can be used to: (1) characterize the potential for DDIs, (2) indicate whether a dedicated clinical DDI study should be conducted, and (3) support clinical recommendations in the absence of a clinical DDI study. The modeling approaches discussed are static mechanistic models and dynamic mechanistic models (also known as PBPK models).

시험관내 시험 및 초기 임상시험 결과와 함께 다양한 수학적·기전적 모델링 접근법을 사용하면 시험관내 관찰 결과를 잠재적 임상 DDI 예측으로 옮기는 데 도움이 될 수 있다.

Various mathematical and mechanistic modeling approaches in conjunction with findings from in vitro and early clinical studies can help translate in vitro observations into predictions of potential clinical DDIs.

이 가이드라인의 제2항은 CYP 효소 또는 수송체 매개 상호작용의 대상약물(object) 또는 DDI 유발약물로서 약물을 추가 평가하여야 하는지 판단하기 위한 시험관내 대사 및 수송체 시험의 평가를 기술한다. 이러한 평가 결과 추가 평가가 필요한 것으로 나타나면, 7.5.1 및 7.5.2에 기술한 바와 같이 기전적 정적 모델 또는 PBPK 모델을 사용하여 수행할 수 있다. 일부 의약품 개발 프로그램에서는 DDI 위험을 평가하는 여러 접근법이 가능할 수 있다.

Section 2 of this guideline describes the evaluation of in vitro metabolism and transporter studies to determine whether further evaluation of a drug as an object or precipitant of CYP enzyme- or transporter-mediated interactions should be conducted. If those assessments indicate further evaluations should be conducted, they may be conducted using mechanistic static models or PBPK models, as described in 7.5.1 and 7.5.2. For some drug development programs, multiple approaches for assessing DDI risk may be feasible.

기전적 정적 모델링 또는 PBPK 모델링 결과에 따라 후속 임상 DDI 시험이 필요할 수 있다.

Depending on the results of the mechanistic static or PBPK modeling, follow-up clinical DDI studies could be needed.

정량적 예측에 사용하는 모든 모델에서 적절한 시험관내 실험 조건을 사용하는 것이 매우 중요하다.

The use of appropriate in vitro experimental conditions is critical to any model used for a quantitative prediction.

기전적 정적 모델은 상호작용 약물과 기질 약물 모두에 대해 상세한 약물 체내동태 및 약물상호작용 기전을 반영한다(2, 33, 34). 이 모델은 가역적 및 시간 의존적 효소 저해와 효소 유도의 영향을 포함한다. 따라서 이 모델은 여러 상호작용 과정의 영향을 추정할 수 있다. DDI 유발약물이 기질 약물에 미치는 전체 영향은 AUCR(DDI 유발약물 존재 시와 부재 시 기질 약물 AUC의 비)로 나타내며 아래 식으로 구한다. 입력 변수는 자료 및/또는 과학 문헌으로 충분히 뒷받침되어야 한다.

A mechanistic static model incorporates detailed drug disposition and drug interaction mechanisms for both interacting and substrate drugs (2, 33, 34). The model includes the effect of reversible and time dependent enzyme inhibition, as well as enzyme induction. Thus, the model can estimate the effect of several interaction processes. The overall effect of the precipitant drug on the substrate drug is represented as AUCR (ratio of the AUC of the substrate drug in the presence and absence of the precipitant drug) and is given by the equation below. Input parameters should be sufficiently supported by data and/or scientific literature.

효소의 억제제이자 유도제인 약물의 경우, 저해와 유도의 조합 외에 약물의 저해 가능성만(A와 B만, 아래 식에서 C를 1로 가정) 그리고 유도 가능성만(C만, 아래 식에서 A와 B를 1로 가정) 평가하여야 한다. 동시 예측은 저해 가능성이 과대 예측되면 유도 효과를 가려 위음성 예측으로 이어질 수 있다(35). 유도 가능성이 과대 예측되면 저해 효과를 가리게 된다.

For a drug that is both an inhibitor and an inducer of an enzyme, in addition to the combination of inhibition and induction, a drug’s inhibition potential alone (A and B only, assuming C is equal to 1 in the equation below), and induction potential alone (C only, assuming A and B are equal to 1 in the equation below) should be conducted. Concurrent prediction can lead to a false negative prediction if the inhibition potential is over-predicted, thus masking the induction effect (35). If the induction potential is over-predicted, it will mask the inhibition effect.

원칙적으로 기전적 정적 모델은 지표 DDI 유발약물로 모델을 확인한 후 효력이 더 약한 DDI 유발약물에 의한 DDI 영향을 예측하는 데 사용할 수 있다.

In principle, mechanistic static models can be used to predict DDI effects with a less potent precipitants after the model has been confirmed with index precipitants.

기질 약물의 AUCR(시험약 병용 시 AUC/시험약 비병용 시 AUC)을 계산하는 식

Equation to calculate AUCR of the substrate drugs (AUC plus investigational drug/AUC minus investigational drug)

이 식은 약물의 간외 청소율이 무시할 만하다고 가정한다. A는 가역적 저해의 영향이다. B는 TDI의 영향이다. C는 유도의 영향이다. Fg는 장관 대사 후 이용 가능한 분율이다. fm은 기질의 간 청소율 중 저해/유도의 대상이 되는 CYP 효소가 매개하는 분율이다. 아래 첨자 ‘h’는 간을 나타낸다. 아래 첨자 ‘g’는 장관을 나타낸다.

The equation assumes that the drug has negligible extrahepatic clearance. A is the effect of reversible inhibitions. B is the effect of TDI. C is the effect of induction. Fg is the fraction available after intestinal metabolism. fm is the fraction of hepatic clearance of the substrate mediated by the CYP enzyme that is subject to inhibition/induction. Subscripts ‘h’ denote liver. Subscripts ‘g’ denote gut.

모델링 작업 및 결과 보고서는 자료 및/또는 과학 문헌에 근거하여 입력 변수의 근거를 제시하여야 한다.

Reports of modeling exercises and results should provide support for input parameters based on data and/or scientific literature.

모델이 추정한 AUCR이 0.80~1.25 범위이면 임상적으로 유의한 상호작용의 위험은 낮으며, 검토한 효소에 대한 DDI 유발약물로서 해당 약물의 추가 평가는 필요하지 않다. AUCR이 0.80~1.25 범위를 벗어나면 그 영향을 정량하기 위한 추가 평가를 수행하여야 한다. 또는 추가 평가를 계획하지 않는 경우, 의뢰자는 충분한 타당성을 제시하여야 한다.

If the model estimates AUCR between 0.80 to 1.25, the risk of a clinically relevant interaction is low, and additional evaluations of the drug as a precipitant for the studied enzyme are not needed. If AUCR is outside 0.80 to 1.25, further evaluation should be conducted to quantify the effect. Alternatively, sponsors should provide sufficient justification(s) if no further assessments are planned.

기전적 정적 모델은 현재 DDI 가능성을 배제할 수 있는지 판단하는 데 사용된다. 이러한 사용 방식은 장관 및 간의 약물 농도에 현재 사용하는 식(위)과 함께 지나치게 보수적일 수 있어 위양성 결과를 낳을 수 있다. 그러나 장관과 간에서 보다 적절한 약물 농도를 고려하면 기전적 정적 모델로 DDI를 정량적으로 추정할 수 있다(2, 34).

Mechanistic static models are currently used to determine whether the potential for a DDI can be ruled out. This use, along with the current equations used for drug concentrations in the gut and liver (above), can be overly conservative and thus result in false positive results. However, when more relevant drug concentrations in gut and liver are considered, mechanistic static models can provide quantitative estimates of DDIs (2, 34).

상호작용을 정량적으로 추정하는 경우, 결과 보고서에는 시스템 의존 변수와 약물 의존 변수 모두의 타당성 근거와, 해당되는 경우 모델 변수의 불확실성을 다루는 민감도 분석을 포함하여야 한다.

For quantitative estimation of an interaction, reports of results should include justifications for both system- and drug-dependent parameters and sensitivity analyses to cover for uncertainties in model parameters, when relevant.

사례는 더 적지만, 관심 수송체와 관련된 조직에서 수송되는 기질 약물의 분율(fT)을 임상 자료에서 도출한 경우 기전적 정적 모델을 수송체 매개 DDI 평가에 사용할 수 있다. 약물을 억제제로서 평가하는 경우, 기질의 fT는 다른 억제제를 사용한 임상 DDI 시험으로 확인하여야 한다. PBPK 모델링에 대해 제시한 잠재적 적용 및 고려사항(7.5.2.2항 참조)은 일반적으로 기전적 정적 모델링에도 해당된다.

Although there are fewer examples, the mechanistic static models can be used to evaluate transporter-mediated DDIs, when the fraction of substrate drug transported at tissues relevant to the transporter of interest (fT) is derived from clinical data. For evaluating a drug as an inhibitor, the fT of a substrate should be confirmed with clinical DDI studies with other inhibitors. The potential applications and considerations listed for PBPK modeling (refer Section 7.5.2.2) are generally also relevant for mechanistic static modeling.

PBPK 모델은 효소 또는 수송체 매개 상호작용의 대상약물 또는 DDI 유발약물로서 시험약 및/또는 대사체의 DDI 가능성을 평가하는 데 도움이 될 수 있다. 의약품 개발 및 규제 결정을 뒷받침하기 위하여 PBPK 모델링을 사용하는 경우, 모든 모델 가정, 모델의 생리학적·생화학적 타당성, 변동성 및 불확실성 척도의 타당성을 제시하는 것이 중요하다. PBPK 분석 보고서에는 모델의 사용 맥락, 모델 구조 및 개발 계획, 시스템 의존 변수와 약물 의존 변수 모두의 출처 및 타당성 근거, 적절한 민감도 분석 계획에 대한 기술을 포함하여야 한다. 사전 정의된 모델(구조 및 오차)을 사용하는 경우, 소프트웨어 버전과 사전 정의된 모델로부터의 모든 일탈을 기술하여야 한다.

PBPK models can assist in the evaluation of the DDI potential of an investigational drug and/or a metabolite as an object or precipitant of enzyme or transporter-mediated interactions. When PBPK modeling is used to support drug development and regulatory decisions, it is important to justify any model assumptions, the physiological and biochemical plausibility of the model, variability, and uncertainty measures. PBPK analysis reports should include a description of the context of use for the model, model structure and development plan, the sources and justifications for both system- and drug-dependent parameters, and an adequate sensitivity analysis plan. When using predefined models (structural and error), the software version and any deviations from predefined models should be described.

일반적으로 PBPK 모델 검증, 밸리데이션 및 결과 보고에 관한 광범위한 권고는 이 가이드라인의 범위를 벗어난다(가능한 경우 지역 가이드라인 참조). 대신 이 가이드라인은 모델이 목적에 적합함(fit-for-purpose)을 입증하여야 한다는 전제하에 DDI 평가를 위한 PBPK 모델링의 유용성을 기술한다. DDI 평가를 위한 PBPK 모델링 사용에 관한 구체적인 모범 사례 고려사항도 아래에 기술한다.

In general, broad recommendations for PBPK model verification, validation and the reporting of the results are beyond the scope of this guideline (refer to regional guidelines where available). Instead, this guideline describes the utility of PBPK modeling for the evaluation of DDIs, with the understanding that models should be demonstrated as fit-for-purpose. Specific best practice considerations for use of PBPK modeling for the evaluation of DDIs are also described below.

CYP 매개 DDI 평가와 관련하여, PBPK 모델은 개발 프로그램에서 핵심 DDI 시험을 선정하고 임상 DDI 시험의 시험 설계에 정보를 제공하는 데 도움이 될 수 있다. 또한 유전적 다형성에 의한 약동학적 차이 등 약동학적 관찰 결과를 설명하는 데에도 사용할 수 있다.

Related to evaluation of CYP-mediated DDIs, PBPK models can help select key DDI studies for a development program and inform the study design for clinical DDI studies. They can also be used to explain pharmacokinetic observations, such as observed pharmacokinetic differences that are due to genetic polymorphism.

약물을 CYP 매개 DDI의 잠재적 대상약물로서 평가하는 경우, PBPK 모델은 지표 DDI 유발약물로 모델을 확인한 후 효력이 더 약한 DDI 유발약물에 의한 DDI 영향을 예측하는 데 사용할 수 있다. 또한 임상 DDI 시험에서 대상약물의 단회 투여만 평가한 경우 반복 투여 후의 영향 등 임상적으로 관련된 DDI 시나리오를 예측할 수 있다.

When evaluating a drug as a potential object of CYP-mediated DDIs, PBPK models can be used to predict DDI effects with a less potent precipitant after the model has been confirmed with index precipitants. They can also predict clinically relevant DDI scenarios, such as the effect following multiple dose administration of the object drug if only single dose administration is evaluated in a clinical DDI study.

약물을 CYP 매개 DDI의 잠재적 DDI 유발약물로서 평가하는 경우, PBPK 모델은 민감 지표기질로 모델을 확인한 후 임상 DDI 가능성이 없음을 뒷받침하고 여러 투여 요법에서의 DDI 영향을 예측하는 데 사용할 수 있다.

When evaluating a drug as a potential precipitant of CYP-mediated DDIs, PBPK models can be used to support the lack of clinical DDI potential and to predict DDI effects under different dosing regimens after the model has been confirmed with a sensitive index substrate.

의뢰자는 CYP 효소 기질로서 시험약(임상적으로 관련된 대사체 포함)의 DDI 가능성을 예측하기 위하여 PBPK 모델링을 사용할 때 다음을 고려하여야 한다.

Sponsors should consider the following when using PBPK modeling to predict the DDI potential of the investigational drug (including clinically relevant metabolite(s)) as a CYP enzyme substrate:

의뢰자는 CYP 효소 DDI 유발약물로서 시험약(임상적으로 관련된 대사체 포함)의 약물상호작용 가능성을 예측하기 위하여 PBPK 모델링을 사용할 때 다음을 고려하여야 한다.

Sponsors should consider the following when using PBPK modeling to predict the drug interaction potential of an investigational drug (including clinically relevant metabolite(s)) as a CYP enzyme precipitant:

수송체 매개 DDI 평가와 관련하여, DDI 위험이 확인된 경우 PBPK 모델은 임상 DDI 시험의 초기 시험 설계를 뒷받침하는 데 사용할 수 있다.

Related to evaluation of transporter-mediated DDIs, PBPK models can be used to support the initial study design for clinical DDI studies when a DDI liability is identified.

약물을 수송체 매개 DDI의 잠재적 대상약물로서 평가하는 경우, PBPK 모델은 유전적 다형성(예: OATP1B1)에 의한 약동학적 차이 등 약동학적 관찰 결과를 설명하는 데 사용할 수 있다. PBPK 모델은 약물의 ADME와 DDI 위험에 특정 수송체가 관여하는지 탐색하는 데에도 사용할 수 있다.

When evaluating a drug as a potential object of transporter-mediated DDIs, PBPK models can be used to explain pharmacokinetic observations, such as pharmacokinetic differences that are due to genetic polymorphism (e.g., OATP1B1). PBPK models can also be used to explore involvement of specific transporters in a drug’s ADME and DDI liability.

약물을 수송체 매개 DDI의 잠재적 억제제로서 평가하는 경우, 약물이 기저측 흡수 수송체(예: OAT1/3)의 시험관내 억제제이면 PBPK 모델이 음성 DDI 예측을 뒷받침할 수 있다. 또한 경로가 잘 특성분석된 수송체 기질의 약동학에 시험약이 미치는 영향을 평가하는 데에도 사용할 수 있다.

When evaluating a drug as a potential inhibitor of transporter-mediated DDIs, PBPK models may support negative DDI prediction when the drug is an in vitro inhibitor for a basolateral uptake transporter (e.g., OAT1/3). They can also be used to evaluate the effect of an investigational drug on the pharmacokinetics of a transporter substrate with a well characterized pathway.

일반적으로 관련 장기에서 특정 수송체의 관여에 관하여 모델을 정량적으로 확인하는 것은 어렵다. 모델의 정량적 확인을 위하여 포괄적인 모델 탐색 및/또는 임상시험을 수행하여야 한다.

In general, quantitatively confirming the model regarding the involvement of the specific transporter in the relevant organ(s) is challenging. Comprehensive model exploration and/or clinical studies should be conducted for quantitative model confirmation.

일반적으로 PBPK 모델을 사용하여 약물을 수송체 억제제로서 평가하는 경우, 기질 모델은 관련 수송체에 대해 확인되어야 한다. 또한 분석 보고서에는 DDI 유발약물의 저해 상수와 DDI에 관련된 농도에 관한 불확실성을 다루는 민감도 분석을 포함하여야 한다.

In general, when using PBPK models to evaluate a drug as a transporter inhibitor, the substrate model should be confirmed for the relevant transporter(s). Further, the analysis report should include a sensitivity analysis addressing uncertainties related to the precipitant’s inhibition constant and the concentration that is relevant for the DDI.

프로브 기질은 개별 CYP 효소에 대한 후보 약물의 억제제/유도제 특성을 측정하는 데 사용한다(기질의 예는 표 4 참조. 이 목록은 전부를 망라한 것이 아니며, 의뢰자는 적절한 타당성 근거가 있으면 다른 기질/대사체를 사용할 수 있다). 기질은 선택적이어야 하며, 또는 특정 대사체의 생성이 하나의 CYP 효소에 선택적이어야 한다. 기질의 농도는 해당 반응에 대한 Km 이하이어야 한다.

Probe substrates are used to measure inhibitor/inducer properties of a drug candidate on individual CYP enzymes (see Table 4 for examples of substrates; the list is not exhaustive, and sponsors can use other substrates/metabolites with appropriate justification). The substrates should be selective, or the formation of a specific metabolite is selective for a CYP enzyme. Concentration of the substrate should be at or below its Km for the reaction.

효소 억제제와 유도제는 시험관내에서 후보 약물 대사에 관여하는 개별 CYP 효소의 표현형을 확인하는 데 사용한다. 일반적으로 억제제/유도제는 사용 농도에서 선택적이어야 한다. 다음 표는 의뢰자가 시험관내 시험을 설계하고 상호작용 가능성을 평가하는 데 도움을 주기 위하여 제공한다(표 5-7). 이 표들은 전부를 망라한 것이 아니며, 의뢰자는 적절한 타당성 근거가 있으면 다른 억제제/유도제를 사용할 수 있다.

The enzyme inhibitors and inducers are used to phenotype individual CYP enzymes involved in the drug candidate metabolism in vitro. In general, the inhibitors/inducers should be selective at the concentration used. The following tables are provided to help sponsors design in vitro studies and to evaluate the interaction potential (Tables 5-7). These tables are not exhaustive, and sponsors can use other inhibitors/inducers with appropriate justification.

표 8의 목록은 전부를 망라한 것이 아니며, 의뢰자는 적절한 타당성 근거가 있으면 다른 기질을 사용할 수 있다.

The list provided in Table 8 is not exhaustive, and sponsors can use other substrates with appropriate justification.

UGT1A3, UGT1A6, UGT2B7 및 UGT2B15에 대해서는 비교적 선택적인 억제제가 부족하다. 선택적 억제제가 없는 경우, 재조합 UGT 동형효소 사용, 다형성 변이 UGT 동형효소를 발현하는 HLM(적절한 경우), 상대 활성 인자(RAF) 또는 상대 발현 인자(REF) 접근법, 활성 상관 접근법 등 여러 방법을 조합하여 사용할 수 있다. 여러 억제제를 사용한 비교 시험도 특정 동형효소의 관여를 평가하는 데 도움이 될 수 있다. 개별 재조합 효소 표본을 사용하는 경우, 재조합 효소 시스템과 사람 간 사이의 UGT 양 및 효소 활성 차이를 고려하여야 한다. 표 9의 목록은 전부를 망라한 것이 아니며, 의뢰자는 적절한 타당성 근거가 있으면 다른 억제제를 사용할 수 있다.

There is a lack of relatively selective inhibitors for UGT1A3, UGT1A6, UGT2B7, and UGT2B15. In the absence of selective inhibitors, a combination of methods including use of recombinant UGT isoform, HLM expressing polymorphic variants of UGT isoform (where appropriate), the relative activity factor (RAF) or relative expression factor (REF) approach, and activity correlation approach can be employed. Comparative studies with multiple inhibitors can also help assess the involvement of a particular isoform. When using individual recombinant enzyme preparations, the difference in the amount and enzyme activity of UGTs between the recombinant enzyme systems and the human liver should be considered. The list provided in Table 9 is not exhaustive, and sponsors can use other inhibitors with appropriate justification.

일부 기질은 개별 수송체에 특이적이지 않다. 여러 수송체를 발현하는 실험 시스템을 사용하는 경우 보다 특이적인 기질이 바람직하다. 다음 표는 시험관내 시험용 수송체 기질 및 억제제의 예를 제시한다(표 10 및 11).

Some substrates are not specific for an individual transporter. When an experimental system expressing multiple transporters is used, a more specific substrate is preferred. The following tables provide examples of transporter substrate and inhibitors for in vitro studies (Tables 10 and 11).

이상적으로 약물 선정은 민감도, 특이성, 안전성 프로파일, 억제제와의 임상 DDI 시험 보고 결과와 함께, 해당 약물이 아래 기준을 충족하지 않음을 나타내는 시험이 없다는 점에 근거하여야 한다.

Ideally, drugs selections should be based on sensitivity, specificity, safety profiles, and reported clinical DDI studies with inhibitors, as well as an absence of studies that indicate the drug does not meet the criteria described below:

의뢰자는 DDI 시험을 설계할 때 각 약물의 고유한 특성을 고려하는 것이 권장된다. 예를 들어, 약물은 여러 CYP의 기질이거나 CYP와 수송체 모두의 기질일 수 있다. 이러한 경우 시험에 사용할 지표 약물을 선정할 때에는 잠재적 DDI 유발약물(그것이 저해할 수 있는 효소 및/또는 수송체)에 관한 지식을 고려하여야 한다. 아래 표 12에 열거한 약물은 임상 DDI 시험에 적절한 지표기질로 확인된 것이다. 위 기준을 고려하여 다른 약물을 제안할 수 있다.

Sponsors are encouraged to consider the unique characteristics of each drug when designing DDI studies. For example, a drug could be a substrate for multiple CYPs or a CYP plus a transporter. In such a case, the selection of an index drug for a study should take into consideration the knowledge about the potential precipitant (enzymes and/or transporters which it could inhibit). The drugs listed in Table 12 below have been identified as appropriate index substrates for clinical DDI studies. Other drugs can be proposed, considering the criteria above.

지표 억제제는 특정 경로를 통한 대사를 예측 가능하게 저해하며, 전향적 임상 DDI 시험 결과가 확보되어 있다. 강한 억제제와 중등도 억제제는 특정 대사 경로의 민감 지표기질 AUC를 각각 5배 이상, 2배 이상 5배 미만 증가시키는 약물이다.

Index inhibitors predictably inhibit metabolism via a given pathway, and results are available from prospective clinical DDI studies. Strong and moderate inhibitors are drugs that increase the AUC of sensitive index substrates of a given metabolic pathway ≥5-fold and ≥2- to <5-fold, respectively.

지표 억제제(index inhibitor)는 이상적으로는 억제의 강도와 선택성, 안전성 프로파일, 여러 임상 기질을 대상으로 보고된 임상 약물상호작용(DDI) 시험의 존재 여부, 그리고 해당 약물이 위에 기술한 기준을 충족하지 않음을 나타내는 시험이 없다는 점을 근거로 선정하여야 한다.

Ideally, index inhibitors should be selected based on potency and selectivity of inhibition, safety profiles, availability of reported clinical DDI studies with different clinical substrates, as well as an absence of studies that indicate the drug does not meet the criteria described above.

의뢰자는 DDI 시험을 설계할 때 각 약물의 고유한 특성을 고려할 것이 권장된다. 예를 들어, 어떤 약물은 여러 CYP를 억제하거나 CYP와 수송체를 함께 억제할 수 있다. 의뢰자는 기질의 체내동태에 관여할 가능성이 있는 CYP와 수송체에 관한 지식을 근거로 시험에 사용할 지표 억제제를 선정하여야 한다.

Sponsors are encouraged to consider the unique characteristics of each drug when designing DDI studies. For example, a drug could inhibit multiple CYPs or a CYP plus a transporter. Sponsors should select an index inhibitor for a study based on knowledge about the potential CYPs and transporters involved with the substrate’s disposition.

아래 표 13에 나열한 약물은 임상 DDI 시험에 적절한 지표 억제제로 확인된 것이다. 위에 기술한 기준을 고려하여 다른 약물을 제안할 수 있다.

The drugs listed in Table 13 below have been identified as appropriate index inhibitors for clinical DDI studies. Other drugs can be proposed, considering the criteria described above.

아래 표 14의 유도제는 유도 강도, 안전성 프로파일, 여러 임상 기질을 대상으로 한 임상 DDI 시험의 존재 여부를 근거로 선정하였다. 유도 기전상 유도제는 대개 여러 효소와 수송체의 발현을 조절한다. 강한 유도제와 중등도 유도제는 해당 대사 경로의 민감한 지표 기질의 AUC를 각각 ≥80%, ≥50%~<80% 감소시킨다.

Inducers in Table 14 below were selected based on potency of induction, safety profiles, and availability of clinical DDI studies with different clinical substrates. Due to the mechanisms of induction, inducers usually regulate the expression of multiple enzymes and transporters. Strong and moderate inducers decrease the AUC of sensitive index substrates of a given metabolic pathway by ≥80% and ≥50% to <80%, respectively.

임상 DDI 시험에 유용한 UGT 기질과 억제제/유도제를 아래에 나열하였다(표 15~17). UGT 기질, 억제제 및 유도제는 확립된 정도가 상대적으로 낮다(3.2.4항 참조). 적절한 근거가 있으면 다른 기질/억제제/유도제를 사용할 수 있다.

UGT substrates and inhibitors/inducers that are useful for clinical DDI studies are listed below (Tables 15-17). UGT substrates, inhibitors, and inducers are less established (see Section 3.2.4). Other substrates/inhibitors/inducers can be used with appropriate justifications.

임상 DDI 시험에 유용한 수송체 기질을 아래 표 18에 나열하였다. 이 중 상당수는 여러 수송체 및/또는 효소의 기질이다. 따라서 이들 시험의 결과를 다른 약물에 외삽하기는 어려울 수 있으며, 앞서 기술한 바와 같이(3.2.5항 참조) 수송체에 대해서는 지표 기질이 없다. 시험 결과를 해석할 때에는 시험약의 수송체 억제 특성과 대사 효소에 미치는 영향에 관한 지식을 고려하여야 한다. 시험약의 목표 환자군에 투여될 가능성이 높은 수송체 기질을 선정하는 것이 가장 유용하다. 나열한 기질은 해당 수송체의 알려진 억제제를 병용 투여하였을 때 약동학 프로파일이 현저히 변화하여 아래 기준을 충족한다. 또한 이들 기질은 일반적으로 임상 DDI 시험에 사용하기에 안전하다.

Transporter substrates that are useful for clinical DDI studies are listed in Table 18 below. Many of them are substrates of multiple transporters and/or enzymes. Thus, the extrapolation of results from these studies to other drugs can be challenging and as indicated earlier (See Section 3.2.5), index substrates are not available for transporters. Interpretation of the study results should take into consideration the knowledge of the transporter inhibition properties for the investigational drug as well as its effect on metabolic enzymes. It is most useful to select a transporter substrate that is likely to be administered in the intended patient population for the investigational drug. The listed substrates exhibit markedly altered pharmacokinetic profiles following co-administration of known inhibitors of the transporter, meeting the criteria below. In addition, they are generally safe for use in clinical DDI studies.

기준

Criteria

약물의 수송체 억제 특성을 규명하는 DDI 시험에 사용할 권장 수송체 기질을 선정하는 데 아래 기준을 사용하였다. 약물 선정에는 임상적으로 관련된 용량으로 수행한 시험의 결과를 사용하였다. 가능한 경우, 글로벌 의약품 개발 프로그램에 가장 관련성이 높은 약물을 선정하였다.

The criteria below were used to select recommended transporter substrates for use in DDI studies to characterize a drug’s transporter inhibition properties. Results from studies conducted with clinically relevant doses were used for selection of drugs. When possible, drugs most relevant for global drug development programs were selected.

참고: 이 목록은 모든 기질을 망라한 것이 아니며, 의뢰자는 약물의 수송 특성이 잘 알려져 있고 위 기준과 유사한 경우 표에 없는 기질을 사용할 수 있다.

Note: The list is not exhaustive, and sponsors can use substrates that are not listed in the table if the drug’s transport properties are well understood and similar to the criteria above.

임상 DDI 시험에 유용한 수송체 억제제를 아래 표 19에 나열하였다. 이 중 상당수는 지정된 수송체뿐만 아니라 다른 일부 수송체 및/또는 CYP 효소도 억제한다. 따라서 이들 시험의 결과를 다른 약물에 외삽하기는 어려울 수 있으며, 앞서 기술한 바와 같이(3.2.5항 참조) 수송체에 대해서는 지표 억제제가 없다. 시험 결과를 해석할 때에는 시험약의 수송 및 대사/소실 경로에 관한 지식을 고려하여야 한다. 시험약의 목표 환자군에 투여될 가능성이 높은 수송체 억제제를 선정하는 것이 가장 유용하다.

Transporter inhibitors that are useful for clinical DDI studies are listed in Table 19 below. Many of them not only inhibit the specified transporters but also inhibit some other transporters and/or CYP enzymes. Thus, extrapolation of results from these studies to other drugs can be challenging as indicated earlier (See Section 3.2.5), index inhibitors are not available for transporters. Interpretation of the study results should take into consideration the knowledge of transport and metabolic/elimination pathways for the investigational drug. It is most useful to select a transporter inhibitor that is likely to be administered in the intended patient population for the investigational drug.

나열한 억제제는 병용 투여 시 해당 수송체의 알려진 기질의 약동학 프로파일을 현저히 변화시켜 아래 기준을 충족한다. 또한 이들 억제제는 일반적으로 임상 DDI 시험에 사용하기에 안전하다.

The listed inhibitors lead to markedly altered pharmacokinetic profiles of known substrates of the transporter following co-administration, meeting the criteria below. In addition, they are generally safe for use in clinical DDI studies.

기준

Criteria

약물의 수송체 기질로서의 특성을 규명하는 DDI 시험에 사용할 권장 수송체 억제제를 선정하는 데 아래 기준을 사용하였다. 약물 선정에는 임상적으로 관련된 용량으로 수행한 시험의 결과를 사용하였다. 가능한 경우, 글로벌 의약품 개발 프로그램에 가장 관련성이 높은 약물을 선정하였다.

The criteria below were used to select recommended transporter inhibitors for use in DDI studies to characterize a drug’s properties as a transporter substrate. Results from studies conducted with clinically relevant doses were used for selection of drugs. When possible, drugs most relevant for global drug development programs were selected.

참고: 이 목록은 모든 억제제를 망라한 것이 아니며, 의뢰자는 약물의 수송체 억제 특성이 잘 알려져 있고 위 기준과 유사한 경우 표에 없는 억제제를 사용할 수 있다.

Note: The list is not exhaustive, and sponsors can use inhibitors that are not listed in the table if the drug’s transporter inhibition properties are well understood and similar to the criteria above.