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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-06-03 08:53
雖然過去幾十年在減少、替代或優(yōu)化非臨床研究中動物使用方面取得了進(jìn)展，但在首次人體試驗之前，大多數(shù)新藥的安全性評估仍然依賴于動物實驗。除了監(jiān)管要求外，嚙齒類動物、犬、小型豬、非人靈長類動物（NHPs）與人體之間生理相似性的過往經(jīng)驗是繼續(xù)使用動物進(jìn)行安全性評估的主要理由。然而，很多臨床研究中出現(xiàn)的不良事件，在動物研究中并未被觀察到?？赡茉从诜N屬間在吸收、分布、代謝和排泄（ADME）參數(shù)、遺傳學(xué)、靶基因表達(dá)等方面的差異。增強非臨床研究結(jié)果的可轉(zhuǎn)化性已成為藥物開發(fā)中重要的環(huán)節(jié)。
近年來，隨著新型治療藥物的增加，安全性評估的種屬選擇變得更加富有挑戰(zhàn)性。一些先進(jìn)治療藥物（ATMPs），如細(xì)胞和基因療法、基于寡核苷酸的療法、靶向蛋白降解劑（TPDs）、抗體-藥物偶聯(lián)物（ADCs）以及雙特異性或多特異性抗體，通常對人類靶點具有高度特異性，但在其他種屬中可能沒有或缺乏藥理學(xué)活性，原因包括對同源靶點的親和力差異、靶點表達(dá)的完全缺失或人類與動物之間不同的下游信號通路。所以，非臨床動物研究在新形勢下面臨更多的挑戰(zhàn)。
ICH S6指南明確不鼓勵在非相關(guān)動物種屬中進(jìn)行毒性研究。當(dāng)不存在相關(guān)種屬時，指南建議使用轉(zhuǎn)基因動物或同源蛋白（“替代分子”）。ICH S6還建議進(jìn)行體外研究，以協(xié)助選擇合適的動物種屬，例如受體占有率、受體親和力和/或藥理學(xué)效應(yīng)的表征。EMA則鼓勵使用基于人類材料的體外方法。這兩份指南文件與FDA關(guān)于使用新方法學(xué)（NAMs）的趨勢一致，最終促成了FDA現(xiàn)代化法案2.0出臺。該法案允許制藥公司在適當(dāng)?shù)那闆r下使用替代方法來評估藥物的安全性和有效性，而不再強制要求進(jìn)行動物試驗。NAMs指用于毒性測試的非動物替代方法，包括基于細(xì)胞的檢測、計算機模擬、器官芯片等。2025 年4 月10 日，F(xiàn)DA宣布計劃逐步取消單抗及其他藥物的動物實驗要求。使用“新方法論”（包括AI 計算模型、人類細(xì)胞系、類器官以及器官芯片系統(tǒng)等）替代動物實驗。再次使動物實驗的地位出現(xiàn)了一絲撼動。
不過，不同藥物形式具備不同的特點，也決定了所選擇的非臨床評價手段不同。對于小分子化藥，幾乎所有分子都存在脫靶結(jié)合，臨床前不太可能對所有脫靶情況帶來的人體風(fēng)險進(jìn)行全面評估。即使動物試驗也做不到，甚至動物可能會使一些出現(xiàn)“假陽性”的分子提前止步于非臨床階段。對于大分子生物藥，通常具有很高的特異性，主要毒性與靶點相關(guān)。NAMs的特點是，目前僅能針對特定問題進(jìn)行研究，在處理復(fù)雜的安全性問題時，還是需要采用整體策略，比如動物實驗。所以，很明顯，對于生物藥物這類主要來自靶點介導(dǎo)毒性的分子，NAMs的適用性會更強。對于脫靶風(fēng)險比較高的小分子化藥，NAMs遠(yuǎn)不如動物實驗可靠。
來自BI、Sanofi、靈北、羅氏、GSK、輝瑞等企業(yè)的科學(xué)家根據(jù)藥物作用模式和靶點特點列出了4類藥物（如下圖所示），認(rèn)為這類藥物可以使用體外人類模型替代或輔助動物，并給出了具體案例供參考，分享如下。
第一類：動物中缺少目標(biāo)靶點
這類指的是候選藥物的靶點在動物中不表達(dá)或動物與人體靶點之間缺乏同源性。很明顯，這種情況沒有合適的動物模型可用于評估靶點相關(guān)的毒性。符合這個特點的大多是新型生物藥物（NBEs）。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，可以采用人類體外模型來評估藥物的療效和安全性。對于免疫調(diào)節(jié)療法，尤其是T細(xì)胞參與的免疫療法，這種方法尤為重要，因為這些療法幾乎完全是人類特異性的，不會與動物模型中的相應(yīng)靶點發(fā)生交叉反應(yīng)?？磶讉€案例。
案例1：IMCgp100（Tebentafusp）
IMCgp100是一種融合蛋白，由可溶性、親和力增強的T細(xì)胞受體（TCR）和抗CD3單鏈scFv抗體組成，旨在將表達(dá)gp100表位的癌細(xì)胞（通過HLA A*02:01）與表達(dá)CD3的T細(xì)胞結(jié)合。該藥物于2022年獲批用于治療葡萄膜黑色素瘤（商品名KIMMTRAK；Immunocore）。Gp100僅在人體某些類型腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，動物中缺乏該靶點。
對于IMCgp100及類似設(shè)計的雙特異性TCR基礎(chǔ)分子的非臨床療效和安全性評估，Harper等人開發(fā)了一套以2D人類癌細(xì)胞系為核心的純體外評估方案。在療效評估方面，使用抗原特異性、與適應(yīng)癥相關(guān)的腫瘤細(xì)胞來測量抗原呈遞對靶細(xì)胞殺傷的影響。IFNγ釋放和腫瘤細(xì)胞體外殺傷的數(shù)據(jù)有助于計算最低預(yù)期生物效應(yīng)水平（MABEL）。
安全性評估方面，將表達(dá)靶點的或不表達(dá)靶點的人類原代黑素細(xì)胞作為靶細(xì)胞，并使用單一供體的外周血單個核細(xì)胞（PBMCs）作為效應(yīng)細(xì)胞，以研究靶向/非腫瘤活性。非靶向或非腫瘤效應(yīng)通過使用人類全血進(jìn)行細(xì)胞因子釋放試驗（CRA）和血小板激活試驗來評估，以評估廣泛免疫激活的風(fēng)險。通過將效應(yīng)T細(xì)胞與覆蓋獨特、最常見HLA亞型的廣泛人類原代細(xì)胞和細(xì)胞系共同培養(yǎng)，并使用ELISpot技術(shù)定量檢測IFNγ釋放，評估對替代HLA亞型的識別風(fēng)險。同時，還采用計算機模擬方法，通過識別人類基因組中與靶點序列高度同源的肽段，進(jìn)一步評估分子的安全性和特異性。
這些數(shù)據(jù)提供了關(guān)于IMCgp100的治療潛力、靶向與非靶向特異性以及潛在安全性方面的信息。這種方法用于確定首次人體試驗的安全起始劑量，并幫助推進(jìn)該療法進(jìn)入臨床開發(fā)。這種完全基于體外的非臨床評估方案代表了TCR基礎(chǔ)療法非臨床評估的潛在范式轉(zhuǎn)變，提供了一種更符合人類情況的動物替代方案。
案例2：MEDI-565
MEDI-565是一種新型雙特異性T細(xì)胞連接器（BiTE）抗體，旨在將表達(dá)癌胚抗原（CEA）的癌細(xì)胞與表達(dá)CD3的T細(xì)胞結(jié)合。研究表明，MEDI-565可與人類和食蟹猴的CEA結(jié)合，但不與食蟹猴的CD3結(jié)合，且嚙齒動物不表達(dá)CEA。MEDI-565的安全性評估方案包括用于食蟹猴的替代雙特異性抗體和人類CEA轉(zhuǎn)基因小鼠。然而，研究發(fā)現(xiàn)替代分子與MEDI-565相比具有非特異性結(jié)合介導(dǎo)的活性，以及不同的親和力、體外效力、動力學(xué)和T細(xì)胞激活幅度。最終決定不進(jìn)行任何體內(nèi)毒理學(xué)研究，而是采用純體外方法支持非臨床評估，并確定MABEL。
使用人類PBMCs和CEA陽性人類腫瘤靶細(xì)胞的共培養(yǎng)，通過多個合適終點（包括細(xì)胞因子釋放、腫瘤細(xì)胞溶解、T細(xì)胞激活和增殖以及受體占有率）來確定MABEL，采用最敏感終點的EC20計算。通過使用體外得出的MABEL濃度和食蟹猴PK研究數(shù)據(jù)預(yù)測的人類PK參數(shù)，確定了MEDI-565在表達(dá)CEA的癌癥患者中進(jìn)行I期臨床研究的安全起始劑量。
隨后在患有晚期或難治性胃腸道腺癌的患者中進(jìn)行的I期劑量遞增研究表明，腹痛和腹瀉是最常報告的不良事件之一。這與CEA在腸道內(nèi)襯上皮細(xì)胞的表達(dá)有關(guān)。因此，在非臨床安全性評估中納入一個復(fù)雜的人類腸道細(xì)胞模型，例如能夠重現(xiàn)人類腸道上皮細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄組的原代人類類器官模型，將有助于識別靶向毒性風(fēng)險。
案例3：EpCAM和CEA靶向的T細(xì)胞連接雙抗（TCBs）
在2024年的研究中，Harter等人討論了靶向癌細(xì)胞上的上皮細(xì)胞黏附分子（EpCAM）或CEA以及T細(xì)胞上的CD3的TCBs。這些抗體被開發(fā)用于治療實體瘤，但在I期臨床試驗中出現(xiàn)了腹瀉這一副作用。這一副作用與EpCAM和CEA在健康腸道中的表達(dá)相關(guān)。對接受EpCAM靶向TCB治療的患者進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查顯示，上皮細(xì)胞受損，單核細(xì)胞浸潤到黏膜中，同時血清中炎癥細(xì)胞因子IFNγ、IL-6和IL-8水平升高。
在臨床前開發(fā)過程中，雖然使用了動物模型，但未能預(yù)測EpCAM靶向或CEA靶向TCBs以及CEA靶向嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞的腸道風(fēng)險。這可能是由于種屬間免疫學(xué)差異以及人類特異性亞型缺失或靶點在組織中的相關(guān)表達(dá)缺失。因此，研究人員調(diào)查了患者來源的腸道類器官是否可以再現(xiàn)由EpCAM/CEA靶向TCBs引發(fā)的臨床毒性。
將補充和共包裹了PBMCs的腸道類器官模型置于水凝膠中，并用EpCAM靶向TCB進(jìn)行處理，監(jiān)測通過caspase-3/7誘導(dǎo)的免疫介導(dǎo)的上皮細(xì)胞溶解。該模型還評估了CEA靶向TCBs的潛在毒性，測試了高親和力和低親和力分子（分別稱為CEAhi TCB和CEAlo TCB）。結(jié)果顯示，所有靶向黏膜的分子均在類器官中引發(fā)了強烈的時間和濃度依賴性凋亡誘導(dǎo)，證明了該系統(tǒng)對靶點表達(dá)和抗體親和力等參數(shù)的敏感性。例如，EpCAM靶向TCBs比CEA靶向分子引發(fā)了更快且更嚴(yán)重的類器官細(xì)胞毒性，這與EpCAM更高的可及性一致。同樣，CEAhi TCBs比CEAlo TCBs更具破壞性。重要的是，這些結(jié)果與臨床報告一致，即與CEA靶向雙抗相比，EpCAM靶向雙抗更頻繁且更嚴(yán)重地引發(fā)腸道不良事件。
這些發(fā)現(xiàn)表明，人類類器官可以提供一個強大且靈敏的試驗系統(tǒng)，用于模擬健康器官中的靶向TCB介導(dǎo)的毒性。證明了補充了PBMCs的健康患者來源類器官在捕捉癌癥免疫治療藥物（如TCBs）的免疫相關(guān)腸道毒性方面的有效性，這比動物模型具有顯著優(yōu)勢，因為動物模型未能預(yù)測這些腸道風(fēng)險。
第二類：存在種屬交叉問題的靶點
這種情況是候選藥物的靶點在動物中存在，但其表達(dá)水平或藥理學(xué)特性與人類不同。因此，動物模型在評估靶向毒性方面的轉(zhuǎn)化價值可能受到挑戰(zhàn)。例如，如果靶點在動物的某些器官中過表達(dá)或缺失，與人類相比，藥物候選物在動物中誘導(dǎo)的效應(yīng)可能無法預(yù)測人類中的反應(yīng)。這可能導(dǎo)致在動物模型中出現(xiàn)不相關(guān)的非臨床不良反應(yīng)，或者更重要的是，動物模型中缺乏或低估了與人類相關(guān)的不良反應(yīng)。即所謂的“假陽性”或“假陰性”。
如果第一類分子主要出現(xiàn)在NBEs中，第二類情況通常同時出現(xiàn)在NBEs和小分子化學(xué)藥物（NCEs）中。盡管第一類情況中描述的一些體外解決方案也可以在此類中使用，但目前完全不使用動物的測試策略并不現(xiàn)實。NCEs很少是100%靶向特異性的，大多會誘導(dǎo)非靶向效應(yīng)。數(shù)據(jù)表明，小分子藥物可能會與大約6-12個非預(yù)期靶點結(jié)合。此外，動物中不同的靶點表達(dá)譜并不能排除靶向毒性的出現(xiàn)。因此，對于這一類別的化合物，體外測試將是對體內(nèi)研究的補充，而不是完全替代，安全性評估方案主要由針對器官或組織特異性的體外測試組成，使用人類和動物的細(xì)胞模型來識別非臨床種屬與人類之間的差異。
案例1：BAY 2666605
作為支持抗腫瘤NCE BAY 2666605進(jìn)入首次人體試驗的一部分，研究者開展了大鼠和NHPs的體內(nèi)毒性研究。BAY 2666605能夠誘導(dǎo)兩個靶點PDE3A和SLFN12之間形成復(fù)合物，這兩個靶點在某些癌癥中過表達(dá)。其中一個靶點SLFN12顯示出高度的種屬特異性（在NHPs中序列同源性為90%，但在大鼠中僅為53%，且大鼠中沒有表達(dá)同源蛋白），而PDE3A在不同種屬間的同源性水平足夠高（小鼠和大鼠為84%、犬為90%、NHPs >98%）。然而，PDE3A-SLFN12復(fù)合物的形成尚未在NHPs中得到確認(rèn)。在人類中，這兩個靶點的相互作用在多種癌癥模型中引起抗增殖和細(xì)胞毒性效應(yīng)，從而有助于克服藥物耐藥。
在4周NHPs毒性研究中未觀察到毒性效應(yīng)，表明其安全性良好。然而，由于在人類中，這兩個相互作用的靶點不僅在疾病組織中表達(dá)，還在主動脈組織中共表達(dá)，因此NHPs研究結(jié)果的轉(zhuǎn)化性受到質(zhì)疑。然而，在NHPs中即使在高暴露水平下也未觀察到主動脈血管損傷。研究者決定使用體外實驗，比較人類和NHPs主動脈平滑肌和內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)中的效應(yīng)。結(jié)果顯示，人或NHPs主動脈平滑肌未見細(xì)胞毒性。人類主動脈內(nèi)皮細(xì)胞中看到細(xì)胞毒性，但引發(fā)毒性的化合物濃度高于選定FIH起始劑量的預(yù)計最大游離藥物濃度。在NHP主動脈內(nèi)皮組織中，也觀察到細(xì)胞毒性，出現(xiàn)毒性的濃度低于NHPs 4周毒性研究中達(dá)到的穩(wěn)態(tài)最大游離藥物濃度，但體內(nèi)毒理研究未見血管損傷的證據(jù)。因此，認(rèn)為觀察到的體外效應(yīng)不太可能直接轉(zhuǎn)化為臨床上相關(guān)的血管損傷風(fēng)險。
由于BAY 2666605的兩個靶點在嚙齒動物中不表達(dá)，大鼠體內(nèi)研究的價值僅限于評估NCE的潛在脫靶毒性。
案例2：SAR444559
SAR444559是一款抗CD38單克隆抗體，在食蟹猴單次和重復(fù)給藥毒性研究中觀察到再生性溶血性貧血。全血體外研究表明，在食蟹猴血液中，SAR444559處理后出現(xiàn)了濃度依賴性的紅細(xì)胞凝集，但在人類血液樣本中沒有觀察到這種現(xiàn)象。對食蟹猴和人類紅細(xì)胞上的CD38表達(dá)水平進(jìn)行評估，結(jié)果顯示食蟹猴紅細(xì)胞上的CD38表達(dá)水平更高，這支持了毒性研究中觀察到的溶血性貧血是由于食蟹猴紅細(xì)胞上靶點表達(dá)更高而導(dǎo)致的種屬特異性靶點介導(dǎo)的反應(yīng)。體外研究救了SAR444559一把，助力其推進(jìn)到I期臨床研究。
第三類：哺乳動物中不存在的靶點
這一類也稱為“外來靶點”，指那些在動物或健康人類中不存在的藥物靶點。例如，針對傳染病的藥物靶向微生物蛋白，如果這些蛋白缺乏人類同源物，則不會產(chǎn)生靶點相關(guān)的毒性。類似情況也出現(xiàn)在人類疾病進(jìn)展中被修飾的靶點上，如阿爾茨海默病中，神經(jīng)纖維纏結(jié)中微管相關(guān)蛋白tau的病理性過度磷酸化在健康志愿者或用于安全性評估的健康動物中并不存在。
這種情況，開展人類細(xì)胞進(jìn)行體外毒性測試能提供的幫助也很有限，反而計算機模擬（in silico）方法可能有助于調(diào)查脫靶毒性。當(dāng)然，對于NCEs，仍然需要在標(biāo)準(zhǔn)動物研究中評估潛在的脫靶風(fēng)險。
案例1：瘧疾藥物M5717
瘧疾由五種瘧原蟲引起。對于寄生蟲這種外來靶點，靶向毒性的評估并不容易實現(xiàn)?？梢钥紤]使用一些數(shù)據(jù)庫或其它工具，研究寄生蟲靶點蛋白序列與哺乳動物蛋白質(zhì)組之間的潛在同源性。有助于先導(dǎo)化合物優(yōu)化階段選擇對寄生蟲靶點具有更高選擇性的分子。
Merck Healthcare KGaA開發(fā)的抗瘧疾藥物候選物M5717是一種首創(chuàng)的小分子化合物，它抑制了多種瘧原蟲中細(xì)胞質(zhì)蛋白合成的PeEF2。抑制PeEF2會影響瘧原蟲感染的紅細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成。 M5717在濃度至少是瘧原蟲EC50的1000倍時，對HepG2細(xì)胞（一種人肝癌細(xì)胞）的蛋白質(zhì)合成沒有抑制作用。說明該化合物選擇性地作用于瘧原蟲的靶點，不與人類蛋白發(fā)生交叉反應(yīng)。
對于外來靶點，選擇毒理學(xué)種屬就不能依賴藥理學(xué)作用了，應(yīng)基于藥物候選物的ADME特性以及代謝物譜。動物只能用于研究靶點以外的脫靶毒性。在進(jìn)入II期臨床試驗的M5717案例中，尚未觀察到此類毒性。
案例2：核苷（酸）類似物
核苷（酸）類似物已被批準(zhǔn)用于治療由單純皰疹病毒1型、HIV、HBV、HCV、流感病毒、呼吸道合胞病毒、埃博拉病毒和SARS-CoV-2引起的感染。這類藥物通常抑制哺乳動物中不存在的病毒DNA或RNA聚合酶。不過，有幾款藥物出現(xiàn)了針對哺乳動物蛋白的非靶向效應(yīng)相關(guān)的安全性問題。
比如第一個被批準(zhǔn)用于抗病毒治療的HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑疊氮胸苷（AZT），與心肌病和乳酸酸中毒有關(guān)。1993年，一種用于HBV治療的核苷類似物—菲亞拉濱的II期研究因一名患者出現(xiàn)突發(fā)肝衰竭、休克和乳酸酸中毒而立即終止。在這項研究的最初幾周隨訪中，七名患者出現(xiàn)肝衰竭，其中五人死亡，兩人需要進(jìn)行肝移植。對AZT、菲亞拉濱和其他核苷類似物的詳細(xì)研究表明，抑制人類線粒體DNA聚合酶γ及其導(dǎo)致的線粒體毒性是罪魁禍?zhǔn)住?/span>
抑制線粒體DNA聚合酶γ會導(dǎo)致鏈終止、復(fù)制失敗或核苷（酸）的插入，從而產(chǎn)生功能失調(diào)的蛋白。由于插入的核苷（酸）積累，可能會導(dǎo)致延遲毒性，這使得在較短期的IND支持性臨床前動物研究中難以檢測到。因此，這一類藥物的開發(fā)已演變?yōu)榘▌游镅芯恳约笆褂没谌祟惒牧系闹С中匝芯俊?/span>
例如，針對HCV的NS5B聚合酶抑制劑索非布韋的臨床前安全性評估包括兩個種屬中的臨床前研究，以及在相關(guān)細(xì)胞系（如前列腺癌細(xì)胞系PC-3）中對線粒體功能的影響評估。體外線粒體功能的生化評估、重組線粒體DNA聚合酶γ和RNA聚合酶活性也被用于核苷和核苷酸類似物的安全性評估。
第四類：無法預(yù)測臨床事件的藥物
這類指的是不同種屬中與靶點表達(dá)狀態(tài)無關(guān)、導(dǎo)致人類特異性毒性發(fā)現(xiàn)的候選藥物。所有在人類中出現(xiàn)不良反應(yīng)但未在非臨床動物研究中被檢測或預(yù)測到的藥物，都可以考慮使用人類相關(guān)體外模型進(jìn)行回顧性機制毒性研究。
回顧性毒理機制研究也是新方法的一個重要應(yīng)用方向。例如，對于藥物誘導(dǎo)的肝損傷（DILI），肝臟球體是很有前景的模型，預(yù)計這種模型在微生理系統(tǒng)（MPS）平臺中的應(yīng)用將增加對人類特異性機制和動物研究轉(zhuǎn)化限制的理解。將人類組織的MPS與基于生理的藥代動力學(xué)（PBPK）建模或定量系統(tǒng)毒理學(xué)（QST）相結(jié)合，以模擬和比較化合物暴露效應(yīng)以及變化的代謝物（例如膽汁酸）譜，尤其具有前景。
案例1：BAY 1128688
BAY 1128688是一種選擇性抑制AKR1C3的小分子化合物，潛在治療子宮內(nèi)膜異位癥。在該候選藥物的非臨床評估中，包括對雌性大鼠和食蟹猴進(jìn)行為期4周或13周的重復(fù)給藥毒性研究。雌性大鼠為70 mg/kg BAY 1128688，雌性猴為40 mg/kg BAY 1128688，持續(xù)13周，被定為NOAEL。分別相當(dāng)于預(yù)期人類暴露量的約21倍（大鼠）和16倍（猴），而預(yù)期人類最大臨床劑量為60 mg，每天兩次。
隨后，BAY 1128688在健康志愿者中進(jìn)行了長達(dá)4周的多次給藥研究。在單次或多次給藥后，觀察到血清總膽紅素的劑量依賴性輕度增加，但未伴隨血清轉(zhuǎn)氨酶增加。在隨后的IIa期試驗中，涉及有癥狀的子宮內(nèi)膜異位癥的成年絕經(jīng)前女性，治療結(jié)束時（即治療超過8周后）檢測到肝毒性。在十名參與者（8.3%）中觀察到ALT從正常范圍上限的2倍增加到76倍。因此，試驗被提前終止。
分析發(fā)現(xiàn)，BAY 1128688是人類肝細(xì)胞攝取和外排過程（特別是膽紅素和膽汁酸運輸）中常見轉(zhuǎn)運蛋白的抑制劑（膽汁酸外排泵[BSEP]和多藥耐藥相關(guān)蛋白）。BSEP抑制是肝毒性最可能的原因，導(dǎo)致膽汁酸穩(wěn)態(tài)改變和有毒膽汁酸在肝細(xì)胞中的積累。
這些膽汁酸穩(wěn)態(tài)的改變顯然未在非臨床動物研究中得到充分反映，從而限制了對DILI風(fēng)險的預(yù)測。人類的有毒疏水性膽汁酸比例更高，而嚙齒動物的毒性較小的極性膽汁酸比例更高。
動物研究未能識別潛在人類肝臟安全性問題，突顯了體外機制研究在識別人類DILI風(fēng)險方面的重要性。使用QST建模工具DILIsym進(jìn)行的機制研究顯示，抑制膽汁酸轉(zhuǎn)運蛋白可能導(dǎo)致膽汁酸積累和輕度肝毒性，盡管肝毒性的程度和時間進(jìn)程預(yù)測得不太準(zhǔn)確。
案例2：抗CD154單克隆抗體Hu5c8
傳統(tǒng)測試未能預(yù)測到Hu5c8在臨床試驗中觀察到的嚴(yán)重血栓。Barrile等人開發(fā)了一種名為“Vessel-Chip”的微工程模型，該模型模擬人類內(nèi)皮功能，并評估Hu5c8引起的血栓形成反應(yīng)。這種器官芯片（OoC）通過使用人類內(nèi)皮和血液成分來密切模擬人類生理反應(yīng)。利用該模型，使用疾病相關(guān)的可溶性配體sCD40L的濃度以及可能具有臨床相關(guān)性的Hu5c8濃度，研究人員在體外回顧性地揭示了Hu5c8的促血栓形成效應(yīng)。作為血栓形成潛力的指標(biāo)，Hu5c8誘導(dǎo)了纖維蛋白凝塊形成，這依賴于FcγRIIa受體。重要的是，這種效應(yīng)未在Hu5c8-IgG2r（一種不結(jié)合FcγRIIa受體的抗體）中檢測到，表明新一代抗CD40L單克隆抗體可能具有低血栓形成風(fēng)險。
案例3：SPC5001的腎毒性評估
SPC5001是一款反義寡核苷酸（ASO），動物研究未能預(yù)測到SPC5001在臨床試驗中引起的急性腎損傷。Nieskens等人使用腎臟近曲小管芯片模型來評估SPC5001誘導(dǎo)的腎毒性。結(jié)果表明，SPC5001在芯片上培養(yǎng)的人類腎近曲小管上皮細(xì)胞中誘導(dǎo)了細(xì)胞毒性，并增加了腎臟損傷生物標(biāo)志物的水平，尤其是在延長暴露時間后。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了腎臟芯片技術(shù)作為藥物開發(fā)中有價值的工具的潛力，用于評估腎毒性，提高對治療性ASOs人體反應(yīng)的可預(yù)測性，從而減少對動物實驗的依賴。
來源：藥理毒理開發(fā)
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