对药物而言，需对潜在的遗传毒性进行全面评价，遗传毒性试验可用作鉴定体细胞诱变剂、生殖细胞诱变剂和潜在的致癌物。目前，遗传毒性试验方法较多，所使用的生物材料多种多样，可以利用原核细胞到真核细胞直至高等哺乳动物细胞在体外进行添加或不添加代谢活化物质的试验，也可在整体动物上进行体内试验；根据试验检测的遗传终点可将检测方法分为三大类，即基因突变、染色体畸变、DNA损伤与修复；从试验系统来分，遗传毒性试验可分为体内试验和体外试验。因体内和体外试验差异较大，以下分别讨论体外试验和体内试验的基本要求。由于体内外的试验方法均较多，本指导原则仅讨论常用方法及需要重点关注的问题，具体试验时需根据具体情况具体分析。
1．1细菌回复突变试验中采用的基本菌株
在细菌回复突变试验中至少应采用5种菌株，包括用于检测组氨酸靶基因中鸟嘌呤-胞嘧啶（G-C）位点碱基置换或移码突变的4种组氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌（TA1535；TA1537/TA97/ TA97a（注释1）；TA98；TA100），以及用于检测组氨酸或色氨酸基因中腺嘌呤-胸腺嘧啶（A-T）位点碱基置换或移码突变的鼠伤寒沙门氏菌TA102或埃希氏大肠杆菌WP2 uvrA或埃希氏大肠杆菌WP2 uvrA （pKM101）（注释2）。由于检测G-C位点突变的4种菌株无法检测交联剂，因此检测交联剂时最好采用TA102菌株或增加一种修复准确型大肠杆菌（如埃希氏大肠杆菌WP2 uvrA （pKM101））。
1．2体外试验中最高浓度的确定（注释3）
体外试验中受试物的最高浓度主要取决于受试物对细菌/细胞的毒性和溶解度。
1．2．1无毒化合物的高浓度
对易溶解的无毒化合物，细菌试验应达到的最高浓度为5mg/皿，哺乳动物细胞试验为5mg/ml或10mM（选用较低者）。
1．2．2要求达到的细胞毒性水平
在遗传毒性体外试验中，某些遗传毒性致癌剂只有在检测浓度高达可产生一定程度的细胞毒性时才可检出，但毒性过高又可影响对相应的遗传终点进行恰当的评价。当哺乳类动物细胞存活率很低时，一些遗传毒性以外的作用机制如细胞毒性（如与细胞凋亡、溶酶体释放核酸内切酶等有关的结果）会导致遗传毒性的假阳性结果，这种情况常发生于受试物浓度达到毒性阈浓度时。
鉴于以上情况，在体外细菌和哺乳类动物细胞试验中，目前可接受以下的细胞毒性水平（浓度不应超过1.2.1中的规定）：
（1）在细菌回复突变试验中，最高浓度应能显示明显的毒性，如回复突变数减少、背景菌斑减少或消失。
（2）哺乳动物细胞体外遗传毒性试验中，毒性水平应高于50%细胞抑制率或细胞融合率，对培养的淋巴细胞，有丝分裂指数抑制率应高于50%。
（3）哺乳动物细胞体外基因突变试验中，理想的最高浓度应能产生至少80%毒性（即存活率不大于20%）。可通过评价平板接种效率或相对总生长率测定毒性。对于细胞存活率低于10%时获得的阳性结果，应谨慎对待。
1．2．3难溶受试物的检测
在用细菌和哺乳动物细胞遗传毒性试验检测某些受试物时，在不溶解的浓度范围内也能检测出剂量相关性的遗传毒性（注释4）。建议采用以下策略检测相对不溶的受试物，该建议仅针对培养基中的受试物。
（1）若未观察到细胞毒性，应以产生沉淀的最低浓度作为最高浓度，但细菌试验不超过5mg/皿，哺乳动物细胞不超过5mg/ml或10mM。
（2）若观察到剂量相关性的细胞毒性或诱变性，则不管溶解度如何，应按上述1.2.2要求的毒性水平来确定最高浓度，这需要检测多个产生沉淀的浓度。但当沉淀量影响到结果观察时，则无法达到所要求的细胞毒性的剂量水平。在给药处理开始前和结束时，均应用肉眼评价沉淀量。
1．3体外试验的重现性
体外试验应关注重现性。体外试验通常应进行重复试验。
但是，当采用标准的、已广泛应用的常规体外试验方法时，若这些试验经过了充分验证且进行了有效的内部质量控制，可不必进行重复试验，例如：对哺乳动物细胞基因突变试验，进行了规范的范围确定试验，其可提供足够的数据以保证试验方法的正确性；对体外染色体损伤的细胞遗传学试验和小鼠淋巴瘤tk试验，采用了合适的、规范的方法，如包括有阳性和阴性对照、加和不加代谢活化的试验、处理时间及采样时间合适等。在进行这些试验后，若得到明确的阳性或阴性结果，一般可不需要进行其他确证性试验；但若得到可疑结果，则需要进一步试验。
2．1体内试验的给药途径
一般情况下，给药途径应与临床拟用途径一致。若不一致，应说明理由。
2．2体内检测染色体断裂剂的骨髓试验
啮齿类动物骨髓有核细胞的染色体畸变试验可以检测多种染色体完整性方面的改变，该类变化几乎均来源于原发性的单个或多个染色单体断裂。如果产生了一个无着丝点片段，染色单体或染色体断裂就导致微核形成，因而检测染色体畸变或微核的方法可用于检测断裂剂（注释5）。由于细胞分裂后期的一个或多个染色体相对滞后也能形成微核，因而微核检测方法也能检测一些非整倍体诱导剂（注释6）。
总之，体内骨髓细胞染色体畸变试验或骨髓嗜多染红细胞微核试验均可用于检测断裂剂。此外也可以通过测定小鼠外周血中未成熟（嗜多染）红细胞的微核率来检测断裂剂，除小鼠外，也可采用其他脾脏无法清除带微核的红细胞或对断裂剂或非整倍体诱导剂有足够灵敏度的动物。
2．3骨髓微核试验中啮齿类动物性别的选用
对小鼠微核试验检测已知断裂剂的许多研究表明，通常雄性小鼠比雌性小鼠对诱导微核更敏感，二者之间仅有量的差异而无质的差异，但若性别间存在显著的量的差别则会导致性别间的毒性不同。若性别间代谢产物有明显的质的差别，则应采用二种性别的动物。类似的原则同样适用于其他体内试验方法（注释7）。骨髓微核试验可采用小鼠或大鼠。
总之，在微核试验中，除非性别间在毒性或代谢方面有明显差异，一般单用雄性动物即可。如果受试物专用于一种性别，则通常选用相应性别的动物进行试验。
遗传毒性试验方法有多种，但没有任何单一试验方法能检测出所有的遗传毒性物质，因此，通常采用体外和体内遗传毒性试验组合的方法，以减少遗传毒性物质的假阴性结果。这些试验相互补充，对结果的判断应综合考虑。
标准试验组合应反映不同遗传终点，包括体内和体外试验，从原核到真核细胞，因此应包含以下内容：
（1）应包含细菌回复突变试验，因为该试验已被证明能检出相关的遗传学改变和大部分啮齿类动物遗传毒性致癌剂。
（2）因细菌不能完全检测DNA损伤，应采用哺乳动物细胞进行评价。目前正在使用的几种哺乳动物细胞系有：检测染色体损伤的细胞系（染色体结构和数目畸变的体外试验）；主要检测基因突变的细胞系（注释8）；检测基因突变与染色体断裂作用的细胞系（小鼠淋巴瘤tk试验）（注释9）。现有研究表明，对于检测具有遗传毒性但在细菌回复突变试验中结果为阴性的化合物，在采用合适的试验方案条件下，检测染色体损伤的各种体外试验与小鼠淋巴瘤tk试验结果高度一致。因此，在标准试验组合中，上述试验系统可互相替换。
（3）应包含一项遗传损伤体内试验，以提供一个包括影响受试物遗传毒性作用的其他相关因素（吸收、分布、代谢、排泄）的试验模型。体内试验可另外检出某些遗传毒性物质（注释10）。可采用啮齿类动物造血细胞染色体损伤体内试验或其他合适的体内试验。啮齿类动物染色体损伤体内试验包括骨髓细胞染色体畸变试验和骨髓细胞或外周血红细胞微核试验。
（1）一项体外细菌基因突变试验；
（2）一项采用哺乳动物细胞进行的体外染色体损伤评估试验，或体外小鼠淋巴瘤tk试验；
（3）一项采用啮齿类动物造血细胞进行的体内染色体损伤试验。
对于结果为阴性的受试物，完成上述三项试验组合通常可提示其无遗传毒性。对于标准试验组合得到阳性结果的受试物，根据其治疗用途，可能需要进行进一步的试验。
建议采用标准试验组合并不意味着其他遗传毒性试验（如DNA加合物检测，DNA链断裂、DNA修复或重组试验）不合适，这些试验可作为标准试验组合以外的供选试验，以进一步验证或补充标准试验组合得到的遗传毒性试验结果。此外，用分子生物学技术对遗传毒性作用机制进行研究，将有利于危险度评估。在某些情况下，标准试验组合中的一项或多项试验对受试物不适合时，可采用其他替代试验，但应提供充分的科学依据。
标准试验组合不包括为检测非整倍体而设计的特定试验。但是，从体外和体内染色体损伤试验中可得到非整倍体损伤的信息，如有丝分裂指数升高、多倍体产生和微核增加；小鼠淋巴瘤tk试验对于非整倍体诱导剂的检测也能提供一些有用的信息。出现上述情况时可能需要进行进一步的试验。
3、标准试验组合的调整
标准试验组合在一些特殊情况下不适合，需要根据情况进行调整。
（1）在一些情况下，细菌回复突变试验不能提供合适的或足够的信息以评价遗传毒性，如对细菌毒性过大的受试物（如某些抗生素）和可能或已知可干扰哺乳动物细胞复制的受试物（如拓扑异构酶抑制剂、核苷酸同系物或DNA代谢抑制剂）。在这种情况下，体外试验部分可改用二种不同类型细胞和二种不同终点（基因突变和染色体损伤）的体外哺乳动物细胞试验。
（2）三项标准试验组合一般可检出具有遗传毒性作用的可疑结构的受试物（注释11）。但是，对此类结构的受试物，在三项试验组合中的结果为阴性时，需要适当增加一些试验，应根据其化学性质、已知反应性和代谢资料来选择附加试验或调整实验方案。
（3）对于某些特殊的受试物，如毒代或药代动力学研究表明不被全身吸收，在标准体内遗传毒性试验中无法到达靶组织（注释12）的受试物，如放射影像剂、抗酸铝合剂和一些皮肤用药，对这些受试物，标准组合的体内试验难以提供有用的附加信息。若改变给药途径也不能提供足够的靶组织暴露时，可仅根据体外试验进行评价。
1、肿瘤产生的相关证据
对于标准遗传毒性组合试验结果为阴性而在致癌试验中出现阳性结果但不能确定具有非遗传毒性作用机制的受试物，建议采用合适模型的附加遗传毒性试验。为了有助于了解作用机制，附加试验可以改变体外试验的代谢活化条件或者进行肿瘤靶器官的遗传损伤的体内试验（例如：肝UDS试验，32P-后标记试验，转基因突变测定，肿瘤相关基因遗传改变的分子特征研究）。
2、具有特异结构的化合物
在极个别情况下，具有特异结构的全新化合物可能会被开发为新药。当不进行该化合物的啮齿类动物长期致癌试验时，应该对其遗传毒性进行深入评估。