临床药理与定量药理学研究室成立于2019年1月，主要包含五类研究：建模与模拟、数据管理与统计、GLP生物分析与转化研究实验室（含岛津药物代谢创新中心）、智慧系统开发实验室和北医三院-新领先医药改良型新药智慧开发联合研发中心。目前有临床药理与定量药理学全职研究员工20人，其中副高级以上职称3人，教研岗6人（含副高级以上职称），博士学历人员占55%，研究生学历人员占95%；同时临床药理与定量药理学在读博士后与研究生14人。

临床药理与定量药理学研究旨在综合利用临床药理学、定量药理学、统计分析、生物检测、多组学分析等技术整合药动学/药效学/疾病信息，与本院兄弟科室和国内外同道协同创新，支持从临床前、临床试验到上市后“全生命周期”模型引导的新药开发新模式建立、监管科学创新以及临床疗效改良，最终提高新药开发效率和改善患者治疗效果，为我国患者研发质优价廉的好药和探究最佳治疗方案。研究方向聚焦于内分泌和代谢性疾病、心血管疾病、肾脏及肿瘤靶向治疗新药开发和改良型新药智慧开发。

在上述研究方向，临床药理与定量药理学研究近四年累计获得7项国家级基金资助，包括国自然基金5项，科学技术部重大专项子课题2项；获得2项省部级基金资助，并获得美国比尔及梅琳达盖茨基金会2项资助。在上述资金支持下，为6个临床一线基石药物推荐了精准用药新策略，并推荐了应急情况下给药优化策略，并负责了45个1类创新药的模型引导临床加速开发，其中2个美国FDA获批上市，另有5个获得中国NMPA批准上市，5个完成III期并准备申报或已申报中国上市，累计豁免了3个创新药的II期临床试验、7项药物相互作用和5项食物影响临床试验，直接社会效益上亿（详见下图）。

同时也特别重视定量药理学教育，初步建立了包含10门定量药理学相关课程的教学体系（详见下图），为国内同道提供高质量从基础到应用学习机会，培训学员累计千余人。其中包括本室成员承担教学任务70%以上的课程5门：2门北医研究生选修课程（《临床药理学原理与应用》、《临床定量药理学》）、1门本科夏令营课程《中级药代动力学》和2门继续教育全国培训班课程（《群体PKPD模型分析基础研讨班》、《PBPK理论与实践》）。邀请国内外专家讲授3门继续教育课程（《高级PKPD》、《高级群体PK》和《创新药早期临床研究策略及关键技术研讨班》），定期承办《北京定量药理学青年论坛》和《问道神农论坛》。目前正在主编《临床药代动力学与药效动力学研究：基础与前沿》论著一部，参编《药物代谢动力学理论与实践》、《生物药剂学与药物动力学》、《临床药动学》和《临床药物代谢动力学》4部专业教材中的定量药理学及新药临床开发部分。

1. 研究能力种类

1） 新药全生命周期建模与模拟研究

配备各种建模与模拟软件（NONMEM/R/PIRANA、SimCYP（获授权为中国企业提供全球注册服务）、Pheonix NLME、MATLAB、Berkeley Madona、ADAPT5、ADMET predictor）、临床药理学分析（认证Pheonix WNL）软件、药物发现及对接软件（AutoDock、VINA、DOCK6）及多台高端服务器，具备开展新药全生命周期建模与模拟工作的软硬件条件，可广泛支持新药注册临床药理学与定量药理学研究。研究室可提供首次人体试验剂量预测（FIH）、群体药动学药效学（PPKPD）分析、生理药动学（PBPK）分析、暴露-效应分析（ER）、基于模型的Meta分析（MBMA）、荟萃分析（MA）、定量系统药理学分析（QSP）、开发中实时数据分析（RTDA）、临床试验方案设计、总结报告撰写和临床药理学综述撰写等技术服务。

2） 临床药理学试验数据管理与统计

配备统计软件SAS、R及临床药理学软件Phoenix WinNonlin，可广泛支持I期、II期临床试验的药代动力学、药效学、安全性检查数据的统计分析和ER分析，目前已完成多个1类创新药物的单次给药、多次给药、食物影响、药物-药物相互作用试验的临床统计分析工作。研究室也提供了北京大学健康医疗大数据平台和多台运算服务器对临床数据进行管理。

3） 新药开发GLP生物分析与多组学研究

同时拥有超敏多因子电化学发光分析仪（MSD）、Molecular Devices SpectraMax iD3 多功能酶标仪（配备有SoftMax Pro GxP合规软件）、超高相液相色谱串联质谱联用仪（岛津UFLCMS-8060NX）、超高效液相-四级杆-飞行时间质谱联用仪（EXPEC 5600）、Watson LIMS 实验室信息管理系统、LabWatch温控系统。并在联合实验室“岛津临床药物代谢创新基地”合作框架下，获得岛津创新中心各系列质谱创新仪器全面合作使用的许可；在我院基础医学中心和北医药学院国重实验室充分支持下，可充分满足小分子及大分子新药生物检测、代谢产物安全性研究（MIST）、生物标志物开发、药理学机制探索所需的硬件和软件要求。目前已完成创新药药物浓度、生物标志物、抗药抗体等三项注册类新药临床试验的生物样本分析方法开发及检测工作，并开展多项MIST、新药代谢组学研究、新药代谢酶转运体靶向蛋白组学和新药机制相关的单细胞测序及其分析研究。

4） 定量药理学MIDD与MIPD研究软件开发

在外聘专家的支持下，研究室具备算法工程师、产品经理、软件开发工程师及专利专家组成的完备软件开发团队，以及多台高性能服务器，可支持定量药理学MIDD与MIPD研究从需求到产品转化的全流程服务。软件开发工程师具有基于C#语言及WPF框架开发桌面端软件，以及基于JAVA语言和MVP、MVVM的前后端框架开发手机端软件的多语言、多平台软件开发能力和经验。

5） 改良型新药智慧开发

2022年，在我院领导支持下，由药物临床试验机构牵头与北京新领先医药科技发展有限公司合作成立“北医三院—新领先医药改良型新药智慧开发联合研发中心”（以下简称联合研发中心）。联合研发中心聚焦“改良型新药智慧开发新模式” ，对前沿的药物递送技术、AI模拟数据建模、体内外PK/PD桥接等技术在新药研发中的应用进行深入研究，联合研发中心将作为高效转化子和研究模式革新队，以儿童、肿瘤等改良型新药为试验田，以未被满足的临床需求为导向，整合建模与模拟、国内外前沿制剂开发等新技术，集聚临床医生、学术委员会、新领先医药以及药物临床试验机构四方力量，发掘和孵化新产品、新技术和新策略，提升医院开发转化能力及临床学科创新能力，共同赋能加速中国改良型新药的创新发展，为解决全球患者“以人为本的，未被满足的临床需求的精准医疗”为使命提出高效且有效的全面解决方案。

6）非注册探索性研究

为了更好地支持创新药临床开发，会同申办方和基础研究合作伙伴充分合作，同步进行非注册探索性研究，包括本室自行发起的研究者发起研究（如特定人群药动药效学关键代谢酶与转运体调控机制研究）、创新药药效或毒性机制研究（如葡萄糖激酶激动剂改善糖耐量受损机制研究、URAT1抑制剂肾毒性机制研究、云南白药改善骨折疼痛和治疗骨折愈合临床药理学研究等），以高效解决临床开发中遇到的问题，并为创新药潜在临床价值提供线索。

2.  研究特色（体内外实验-PBPK/PD/Dis模型“一体化预测体系”）

1) 建立体外溶出-人肠类器官研究体系，揭示口服药物肠内溶出新调控机制，建立体内外相关性定量规律和PBPK模型预测新策略，显著提高预测准确性，率先提出“创新药探索性食物影响临床试验豁免新策略”，率先于国内实现基于PBPK模型豁免药物相互作用临床试验，指导了28个创新药（10余个疾病领域）开发。

2) 建立孕妇胎盘滋养层细胞-人胎盘灌流、人肾小管上皮细胞/HK-2细胞-人肾切片和幼鼠-早产儿/新生儿体内外研究体系和人组织关键代谢酶与转运体分析体系（基于多组学的内源性标志物和外泌体分析技术），揭示孕妇、儿童、老年人和肾损人群组织代谢酶与转运体的功能水平、调控机制及其显著影响因素，建立剂量-药物浓度定量规律，累计建立6个中国PBPK特定人群模型，其中4个可覆盖50%以上人体重要处置通路，显著提高了特定人群药动学特征预测力，降低用药安全性风险或高效拓展新适应症。

3) 建立疾病核心指标模型计算新方法（糖尿病胰岛素分泌能力和敏感性）和建立糖尿病患者PBPK人群模型，揭示内分泌代谢性疾病核心指标的变化规律及其关键影响因素，建立剂量-暴露量-效应定量关系，并建立基于PBPK-PD-疾病进展模型的代谢性、心血管疾病和肿瘤创新药临床开发加速新策略，累计指导了16个1类创新药的模型引导研究。

技术平台特色示意图（体内外实验-PBPK/PD/Dis模型“一体化预测体系”）