신약개발과 임상시험

제약산업이 고부가가치창출과 융합산업으로 주목 받으면서 선진국들은 국가 차원에서 미래전략사업으로 육성하고 집중적으로 투자하고 있다. 신약개발은 막대한 투자와 장기간의 연구기간이 소요되며 성공에 따른 위험부담이 매우 높지만, 개발과정을 통해 축적된 기술독점권은 기업발전은 물론 국가 경제 발전에도 크게 기여하는 특징이 있다. 최근에는 신약개발 생산성 문제를 해결할 수 있는 과학기술 패러다임의 출현이 가능하여 다양한 플랫폼기술로 신약개발의 효율성이 증가되고 있다.



최근 임상시험 연구의 중요성과 필요성에 대한 국제사회의 관심과 투자, 그리고 국가 간

의 경쟁이 높아짐에 따라 국내에서도 국가적 차원에서의 제약산업 육성과 발전에 지원을

아끼지 않고 있다. 또한 정부는 신약개발의 원천기술을 확보하고, 미래융합의료 및 신약개

발에 따른 임상시험을 강화하기 위하여 필요한 인프라 구축에 꾸준히 노력하고 있다. 우리

나라는 이러한 의료산업 육성과 신약개발에 대한 많은 관심과 투자가 있음에도 불구하고,

여러 면에서 인프라가 많이 부족한 실정이다.



이 저서에서 다루어지는 주제들은 '신약개발의 이해'라는 큰 틀에서 신약개발 진행과정의 초반 부분에 중점을 두고서 고려해야 할 사항들에 대해 각 영역별로 나누어 설명하는 방향으로 나가고자 하였다. 각 장에서는 신약개발에 관련된 실제 사례들을 가능한 한 많은 제시하여 논의하려 했다. 또한 국제임상시험과 다국적 임상시험을 효율적으로 다루는 방법으로 FDA의 기준을 포함한다.



1장에서는 제약산업 및 신약개발의 특징, 국내외 신약개발 현황을 살펴보았다. 2장에서는 약물개발과 발전의 역사, 의약품 관련 법령제정 및 그 변천 정리하였다. 3장에서는 임상연구 윤리 원칙과 지침, GCP, GLP 등 생명의학 연구윤리 가이드라인에 대해서 4장에서는 후보물질을 찾는 선도물질 연구와 신약 후보물질 도출에 관련된 일련의 연구를 살펴보았다. 5장에서는 FDA가이드라인에 따라 동물연구 결과로부터 임상시험을 위한 개시투여용량 (first-in-human dose)으로의 전환방법을, 6장에서는 임상시험의 단계에 대해서 설명하였다. 7장에서는 최대허용용량(MTD) 결정을 위한 연구 설계방법을, 8장에서는 안전성과 효율성을 연구하는 2상 및 3상 임상시험에서 주로 사용되는 임상시험 설계 방법을, 9장에서는 환자를 치료집단에 배정하는 다양한 무작위화 방법을 설명하였다. 10장에서는 생체이용률 계산, 생물학적 동등성 평가, 그리고 비교동등성 등에 대하여 살펴보았다. 11장과 12장에서는 표본수 산출 방법과 임상시험에서 가장 보편적으로 사용되는 통계방법을 간략하게 제시하였다. 마지막 13장에서는 바이오마커의 분류 및

활용, 대리결과변수로서의 바이오마커, 그리고 임상시험에서 바이오마커의 성공 및 실패

사례를 제시하였다. 부록으로 인간 대상 의학연구 윤리원칙인 헬싱키선언을 첨부하였다.



이 책을 통하여 신약개발 연구자들이 전문가로서의 기초역량을 강화하여 국내 신약개발 수준을 글로벌 수준에 이르기까지 끌어올리어 제약 산업의 경쟁력을 강화하는 인프라를 제공하고자 한다.

1장 서론 Introduction
1.1 제약산업
1.2 신약개발

2장 약물개발 및 신약 관련 규정/법규의 역사 History of Drug Development & Drug Regulation
2.1 약물개발의 역사
2.2 약물 및 임상시험 관련 규정/법규의 역사

3장 임상연구 윤리 Ethics of Clinical Research
3.1 개요
3.2 임상연구 윤리의 발전과 전문 지침
3.3 국제 표준화 임상시험 지침
3.4 국내 의약품 임상 및 비임상시험 관리기준
3.5 생명의학연구 국제윤리 가이드라인

4장 약물 발견 및 개발 Drug Discovery & Development
4.1 개요
4.2 신약의 분류
4.3 후보물질 탐색 및 발굴
4.4 후보물질 발굴의 원리
4.5 후보물질 선정과 약물대사 연구
4.6 약력학과 약동학
4.7 PK-PD 모델링 및 시뮬레이션 활용

5장 독성연구와 임상용량 도출 Preclinical Toxicology Study & First-in-Human Dose
5.1 독성연구
5.2 동물 독성실험
5.3 임상용량 도출
5.4 최대무영향용량
5.5 효과추정최소용량

6장 임상시험의 단계 Phases of Clinical Trials
6.1 개요
6.2 제1상 임상시험
6.3 제2상 임상시험
6.4 제3상 임상시험
6.5 제4상 임상시험
6.6 제1/2상 혹은 2/3상 병행 임상시험
6.7 신약허가신청

7장 1상 임상시험 설계: 투여복용량 발견 Phase I Study Design: Dose-Finding Study
7.1 개요
7.2 표준 '업-앤-다운' 방법
7.2.1 단순 '업-앤-다운'
7.2.2 '3+3' 업-앤-다운
7.2.3 '2+4' 업-앤-다운 설계
7.2.4 '3+3+3' 업-앤-다운 설계
7.2.5 'Best-of-Five'(or '3+1+1') 설계
7.2.6 표준설계의 장단점
7.3 '2-단계 업-앤-다운' 설계
7.4 Rolling-6 설계
7.5 편향동전설계
7.6 가속적정설계
7.7 용량-독성 함수
7.8 연속재평가방법
7.9 수정 CRM 설계
7.10 TITE-CRM
7.11 EWOC 방법
7.12 투여용량 증가
7.13 적절한 1상 임상시험 설계의 선택


8장 2상 & 3상 임상시험 설계 Phase II & III Study Designs
8.1 무작위 제어 연구
8.2 과거대조 연구
8.3 교차 연구설계
8.4 매치드-페어 연구설계
8.5 요인 연구설계
8.6 클러스터 무작위 연구
8.7 비열등성과 동등성 연구설계
8.8 순차적 연구설계
8.9 베이지안 무작위 임상시험
8.10 연구설계의 장단점 요약

9장 치료배정 방법 Treatment Allocation
9.1 개요
9.2 단순 무작위
9.3 블록 무작위
9.4 층화 무작위
9.5 적응적 무작위
9.5.1 베이스라인 공변수 적응적 무작위
9.5.2 반응/결과-적응적 무작위

10장 생체이용률과 생물학적 동등성 Bioavailability & Bioequivalence
10.1 개요
10.2 언제 생체이용률 및 생물학적 동등성 연구가 필요한가?
10.3 생체이용률
10.4 생물학적 동등성
10.5 생물학적 동등성의 약동학적 측정
10.6 생물학적 동등성 평가의 FDA 가이드라인
10.7 비교동등성

11장 표본수 Sample Size
11.1 개요
11.2 표본수 계산의 개요
11.3 표본수 계산에 필요한 구성요소
11.4 연속적 반응/결과 변수
11.5 이항 결과변수
11.6 동등성 임상시험 표본수
11.7 비열등성 임상시험 표본수
11.8 표본수 조정

12장 데이터 분석 Data Analysis
12.1 연속형 변수
12.2 이항 변수
12.3 층화분석
12.4 동등성 & 비열등성 테스트

13장 바이오마커 Biomarker
13.1 개요
13.2 바이오마커의 발견
13.3 바이오마커의 분류 및 활용
13.4 대리결과변수로서의 바이오마커
13.5 최적의 바이오마커는 어떤 것인가?
13.6 바이오마커 개발
13.7 바이오마커의 성공과 실패

부록 헬싱키 선언
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임현자 미국 오하이오주 클리블랜드의 케이스웨스턴리저브 대학교(CaseWestern Reserve University)에서 박사학위를 받은 후, 동 대학과위스콘신 의과대학(Medical College of Wisconsin)에서 교수로 재직했다. 현재 캐나다 서스캐처원 대학교(University of Saskatchewan) 의과대학 지역보건 및 역학과 교수로 재직하며, 동시에 의과대학 임상연구센터의 Director로 있다. 100편 이상의 SCI 논문과 Book Chapter를 발표하였고, 주요 연구분야인 생존분석과 임상시험 설계의 방법론에 대한 강의와 연구활동을 계속하고 있다.