对于抗肿瘤药物而言，进行一个能够支持临床试验的毒理学研究在非临床研究期间至关重要。因为多数抗肿瘤药物常伴有严重的不良反应，通过谨慎用药和临床安全性监测，以及对毒性反应的及时处理，可使部分不良反应所致的危险性低于疾病自身的危险，所以肿瘤药物的非临床试验有别于非肿瘤药物的非临床试验。
鉴于肿瘤药物可为晚期肿瘤患者带来益处，即使这类药物存在严重的不良反应，这些风险也是可以接受的。对于肿瘤药物而言，重要的是需要通过临床前试验提供较为安全的临床试验方案，以减少受事物的潜在安全性担忧，临床前毒理学研究结果应提示出一种较合理和安全的临床用药方案。美迪西在药物安全性评价方面有专业的团队和实战经验，可提供高质量的数据和快速的周转期以支持各项药物安全评价研究，毒理学研究可按照非GLP或者GLP标准执行。
长期毒性试验是临床前毒理学研究的一部分，该试验的目的是观察连续给予受试药物后由于积蓄而对动物机体产生的毒性反应和其严重程度，提供毒性反应的靶器官及其损害的可逆性，确定无毒性反应剂量，为拟定人用剂量提供参考。对于抗肿瘤药物来说，进行长期毒性试验的主要目的在于估算I期临床试验的起始剂量，预测受试物的毒性靶器官、毒性的性质、程度、剂量反应关系和可逆性，抗肿瘤药物的长期毒性试验更关注受试物的最大耐受量。
1、实验动物
抗肿瘤药物的长期毒性试验应至少用两种动物，啮齿类动物常用大白鼠，非啮齿类动物常用Beagle狗，加用猴子会更好。一个新药在多种动物实验中，能得到较一致性的反应，则说明该药的共性大，移用到人体时效应的一致性机会就大。我国“新药审批办法”对毒理研究要求用两种和两种以上动物试验，其目的也是为了使新药临床前安全性评价更接近临床，更有实验价值。
2、剂量安排
按我国“新药审评办法”规定，慢性长毒常用三个剂量，大动物也可用两个剂量。高剂量组应有部分动物出现毒性反应或死亡（不超过百分之二十）；低剂量组应略高于药物对动物的有效量或临床试验用剂量而不出现任何观察指标的异常。抗肿瘤药物的安全指数小，在药效试验中最高疗效的剂量非常接近中毒或死亡剂量；抗肿瘤药物的药效学试验一般用小白鼠或裸鼠，毒理学试验用大鼠、Beagle狗或猴子。
同样一公斤体重，动物越小其体表面积越大，药效试验一般用药7到10 次，不必给合临床，而毒理学试验用药周期要参考推荐临床试验用药持续时间考虑。即动物试验连续给药期必须为临床试验给药期的三至四倍，这样一来要确定毒理学试验的最高剂量常遇到困难，有时偏低，多数情况下偏高，致使停药后过多的动物出现严重的毒性反应或死亡率超百分之二。
为了较准确界定毒理学试验最高剂量，进行药效学试验时不要为了追求提高抑制率而提高动物实验治疗剂量，提高剂量使抑瘤率达到90%以上，不等于说明临床有效性好，最高剂量的抑瘤率能达到60%~70%，说此化合物已有抗肿瘤作用；还可以选用2~3个剂量的少许动物作为毒理研究的最高剂量，严格按照GLP规范进行毒理学研究的预试验，从中选出一个最理想的剂量作为正式毒理研究的最高剂量。
3、给药途径
我国“新药审批办法”规定给药途径应与推荐临床试验的给药途径相同。
4、试验周期
临床试验用药期为1至3d者，毒性试验给药期为2w；7d者为4w；30d者为12w；30d以上者，,毒性试验给药期至少半年。抗肿瘤药物毒性较大，临床上极少为长期连续性给药。多数为单次给药或一周给药2~3次，作为一个疗程，间隔21d再作第二疗程，以此类推总算为5~6个疗程。毒理学研究也可考虑为间断性给药，每周给药2~3次，停药21d，疗程总数为10~12个。
5、观察指标
按我国“新药审批办法”规定，长毒试验观察指标应包括一般体征、体重、食物消耗量。外观、行为、尿常规、血常规、血液生化、肝肾功能、重要器官(包括大脑、小脑、脑干、垂体、脊髓、甲状腺、心、肺、肾、胰、脾、肾上腺、子宫、卵巢、睾丸、前列腺、胃、小肠、大肠等)的肉眼观察和病理观察，大动物应检查心率和心电图。
上述的观察指标是基本的也是非常重要的，随着新技术、方法的发展，有些新的技术和新方法也可以引进到抗肿瘤药物毒理学研究的观察指标。人类p450是存在于肝脏微粒体混合功能氧化酶系的主要成分,是一组由许多同工酶组成的超基因大家族，对许多内源、外源性化合物在体内1相生物转化中有重要作用，在药理学、毒理学研究中起着重要作用。目前欧美各国已经将p450及其同工酶测定用于新药的筛选及代谢研究，并把它列为新药申报必须进行的一项实验。可用体内及体外模型进行代谢和毒性的实验研究，从而缩短动物和人类间种属差异，为临床合理用药提供依据。
近几年来，生物芯片技术在生物学领域中取得了飞速的发展，生物芯片技术也开始用于药物的毒理学研究，包括基因芯片技术在药物毒理机制研究中的应用，发现毒理学中药物中毒的预测、化学物代谢特性分析与评价、药物临床前安全性评价等。
除常规的毒理学检查外，应强调进行并行的毒代动力学研究。抗肿瘤药的毒性反应与其血浆或组织中的药物暴露量和持续时间有较好的相关性，毒代动力学研究可用于评价毒性反应下的药物暴露情况、蓄积情况，解释毒性反应发生的条件或原因，有助于预测临床试验中的安全性，如根据暴露量结果来设计临床试验起始剂量和最大耐受剂量。
