药效学评价中应关注受试物、试验设计、试验方法、对照药选择，观察指标应与临床相关性好，有效性指标判断明确、准确。
2. 1 受试物
通常受试物应与拟进行临床研究所用的药物一致或者能代表临床研究样品。但新药的药学研究是不断完善的过程，为了提高产品质量，开发过程中可能需要对工艺、处方等不断改善。若非临床研究样品与临床样品有大的差异，建议进行必要的桥接研究，以判断药学改变对受试物安全有效性的影响。
如某药物用原料进行了非临床安全有效性研究，因生物利用度低，开发过程中对原料进行微粉化处理，对此，开展了微粉化与非微粉化样品的药代、毒理的对比桥接研究，比较二者在体内的暴露量的变化，为临床I 期剂量的选择提供支持。
2.2 动物模型
在疾病相关动物模型中开展的药效学试验是支持临床拟用适应症和给药方案的重要依据。动物模型选择主要考虑与临床的相关性，应能反应临床疾病病理和生理过程，包括对受试物敏感程度、发病机制、损伤程度等与临床的相似性。
药效学研究一般选用经典、公认的动物模型。由于种属差异、病理生理机制及进程不同，单一动物模型用于预测人体有效性往往具有局限性，用多种模型进行药效学研究可从多个方面提示有效性，提高药物研发成功率。比如胰高血糖素样肽-1 ( GLP-1 ) 受体激动剂类降糖药艾塞那肽，体内试验采用了非糖尿病动物 ( 小鼠、大鼠、兔 ) 和糖尿病动物 ( db/db 小鼠、ob/ob 小鼠、糖尿病 ZDF 大鼠和肥胖葡萄糖不耐受 fa/fa 大鼠、糖尿病猕猴 ) 开展有效性评价。
由于种属差异，临床中有些疾病或症状不能在动物模型上复制或相关性不高，比如专嗜人细胞的传染病病原［如人类免疫缺陷病毒 ( HIV ) 、丙型肝炎病毒 ( HCV ) 等］疾病、癌症、自身免疫性疾病等，可考虑采用转基因动物或人源化动物模型。某些生物制品，其生物活性通常具有种属和/或组织特异性，药理学研究应选用相关动物种属或建立转基因动物，或采用替代分子或同源蛋白进行相关有效性评价。地舒单抗 ( Denosumab，商品名: Prolia® ) 系重组人源化靶向核因子 -κB 受体活化因子配体( RANKL ) 抗体，用于骨质疏松症的治疗，Denosumab 在啮齿类动物中无药理活性，体内试验采用了人 RANKL 基因敲入小鼠模型、过表达骨保护素 ( OPG ) 大鼠转基因模型及 OPG 与抗体 Fc 段构建的替代融合蛋白 ( OPG-Fc ) 评价药物的活性。纳武利尤单抗 ( Nivolumab，商品名: OPDIVO/欧狄沃 ) 系重组人源化程序性死亡受体1 ( PD－1 ) 抗体，用于多种肿瘤治疗，其不与小鼠 PD-1 结合，为评价药物对小鼠移植瘤生长的抑制作用，构建了替代嵌合抗小鼠 PD-1 抗体4H2。
2.3 试验设计
结合新药作用靶点、适应症特点选择试验方法。试验方法一般为国内外公认的方法，新方法、新模型应进行充分的验证。
参照随机、对照、重复、“ 3R ”原则进行科学、合理的试验设计，以排除非处理因素对试验结果的干扰，获得可靠的试验数据，为毒理学研究及临床试验方案设计提供参考。
药效学研究一般给药途径与临床拟给药方式一致，根据药物及疾病的特点设计给药时间，为临床方案的设计提供参考。如某降低尿酸药物临床拟用于治疗高尿酸症，非临床药效学研究中于造模同时给药，所得结果对支持临床治疗给药的有效性提示有限。
剂量设计应能反应药物的量效关系。体外试验应能反应药物的浓度效应关系［如半数抑制浓度 ( IC50 ) 、半数有效剂量 ( ED50 ) 等］和有效剂量范围［如最低抑菌溶度 ( MIC ) 等］。体内试验应研究药物的有效剂量范围和量效/时效关系，最低起效剂量对于计算临床起始剂量及预测药物的安全范围有重要价值。
新药的研究一般应设立对照组，根据试验方案的具体要求设立阴性对照 ( 空白对照 ) 、溶剂对照、模型对照、阳性对照。对照组可验证试验系统的可靠性，排除非药物因素的干扰。如采用转染 hERG 的 HEK293 或 CHO 细胞评价药物对 hERG 钾电流的抑制作用，需设阳性药对照，排除因基因突变出现的假阴性结果。
观察指标应与临床有较好的相关性，反应药物作用特点。如作用于免疫系统的抗风湿药物，体内药效学试验需检测与药效相关的因子、免疫指标、关节的变化、病理等指标。
2.4 试验数据
应提供详细、具体的试验数据，对试验获得数据进行总结和分析，对未纳入分析的数据进行说明，对具有统计学差异的数据，结合药物的量效关系、历史背景数据及基础数据等，评价其生物学意义及与临床的相关性。
对资料进行规范化整理，以更好的呈现数据，便于审评与研发人员之间的信息交流。目前国内外均非常重视申报资料的规范化，人用药注册技术要求国际协调会议 ( ICH ) 颁布 ICH M4 系列文件用于规范人用药品注册通用技术资料 ( CTD ) 的申报格式，中国要求自2018 年2 月1 日起化药、生物制品新药注册申请 ( NDA ) 适用 ICH M4。
2.5 不同类别新药的考虑
不同类别新药药效学研究不同。对于创新药，非临床药效学研究应尽量选择多个与临床疾病相关的体内外模型，阐明药物的作用特点及对临床拟用适应症的有效性，并进行相应的概念验证。托法替布 ( Tofacitinib；商品名 Xeljanz®/尚杰® ) 系Janus 激酶 ( JAK ) 抑制剂，2012 年在美国上市用于风湿性关节炎 ( RA ) ，体外试验研究显示托法替布是 JAK1 /2 /3 选择性抑制剂，可降低对细胞因子信号传导 ( IL-2、-4、-6、-10、-15 和-21 ) 的应答，从而减少其他细胞因子和炎症介质的合成和分泌。体内研究结果显示:托法替布可降低胶原诱导小鼠RA 模型和佐剂诱导大鼠RA 模型爪关节炎评分 ( 肿胀、水肿和爪体积 ) ，次要药效学研究评价了托法替布对一系列受体、离子通道和酶的作用，其中对血管内皮生长因子受体1的作用可能与非临床毒理学研究中出现的出血等发现相关。
在已知活性成份的基础上，对其结构、剂型、处方工艺、给药途径等进行优化，如改善稳定性，增加药效、降低副作用、延长作用时间、减少用药次数等的改良型新药，是药物研究的一个方向。该类药物有一定的研究基础，作用机制明确，开发中主要关注是否具有“明显临床优势和/或临床特点”，一般根据改良目的开展与被改的药物对比的非临床研究，支持其进行临床研究。如质子泵抑制剂兰索拉唑消旋体拆分为右旋兰索拉唑，体内研究数据显示右旋体抑制胃酸分泌的作用强于消旋体，药效学研究支持开发右旋兰索拉唑药效强于消旋兰索拉唑的目的。
2.6 机制研究
药物的治疗作用源自对作用机制的理解，了解同类药物的药理学特征有助于指导候选药物的开发。Omadacycline ( 商品名Nuzyra )［6］系一种氨甲基环素类广谱抗生素，体外机制研究结果提示 Omadacycline 通过与细菌核糖体的 30S 亚基结合终止蛋白质合成，从而发挥抑菌活性;对存在核糖体保护蛋白和/或外排泵突变产生四环素耐药的菌株仍具有活性，提示 Omadacycline 规避了常见的四环素耐药机制，为临床解决四环素耐药问题提供了新的用药选择，临床开发口服或静脉注射用于成人社区获得性细菌性肺炎 ( CABP ) 和急性细菌性皮肤和皮肤结构感染 ( ABSSSI ) 。
非临床评价阶段应初步阐明药物发挥药效作用的本质。由于机体和药物作用的复杂性及新药研究的不确定性，药物作用机制的研究贯穿于药物研发的整个研究阶段。随着对药物作用特点的不断了解，进行药物新适应症及复方制剂的开发，成为新药研究的一个方向。该类药物开展临床试验前，需提供支持复方制剂或新适应症的试验数据和/或文献依据。替米沙坦是特异性非肽类血管紧张素Ⅱ受体阻断剂，氢氯噻嗪为噻嗪类利尿剂，两个药物通过不同的作用机制发挥降压作用，自发高血压大鼠研究显示两种降压药物联合给药后可起到相加的降压作用，为复方制剂替米沙坦氢氯噻氢片 ( 商品名 Micardis® HCT ) 的开发提供了有效性支持。
