一、傳統(tǒng)動物模型的局限性與 NAMs 的興起

1. 動物模型的不足：
   

   物種差異（如 ADME 參數(shù)、基因表達）導致臨床前動物研究無法預測人體毒性，例如動物未檢測到的肝毒性在人體試驗中出現(xiàn)。新型療法（如細胞治療、雙特異性抗體）因靶點人特異性，動物模型無效（如嚙齒類不表達 CEA 抗原）。

   
   

2. NAMs 的技術突破

• 微生理系統(tǒng)（MPS）

  如肝芯片、心臟芯片，模擬人體器官微環(huán)境，用于評估藥物毒性。

• 類器官與 3D 培養(yǎng)

  腸類器官聯(lián)合免疫細胞，預測 T 細胞療法的腸道毒性。

• 硅基智能工具

  如 DILIsym 模型模擬肝毒性機制，BLAST 分析評估靶點同源性。
  
  

二、四類藥物的體外評估策略與案例

3.1  IMCgp100

IMCgp100（tebentafusp）是一種融合蛋白，由可溶性、親和力增強的T細胞受體（TCR）和抗CD3單鏈抗體（scFv）組成，旨在將表達gp100表位的腫瘤細胞和表達CD3的T細胞結合在一起，用于治療表達gp100的腫瘤。其藥物目標在動物物種中缺乏表達或同源性不足，因此沒有相關的動物模型可以用于評估靶向依賴（在靶）毒性。

- 非臨床安全性評估方法：Harper等人開發(fā)了一套基于商業(yè)可用的2D人類癌細胞系的體外評估。用于評估療效的實驗使用抗原特異性、與適應癥相關的腫瘤細胞，通過測量乳酸脫氫酶（LDH）釋放和凋亡來評估靶細胞殺傷情況?；诟蓴_素-γ（IFNγ）釋放和體外腫瘤細胞殺傷的數(shù)據(jù)，有助于計算最小預期生物學效應水平（MABEL）。安全性評估中，識別了表達抗原的人類源性黑素細胞作為靶細胞，并使用單一供體的PBMC作為效應細胞，來研究在靶/非腫瘤活性。通過人類全血的細胞因子釋放實驗（CRA）和血小板激活實驗來評估非靶向或非腫瘤效應，以及評估廣義人類細胞的風險。

- 研究結果與意義：通過該體外評估預測了IMCgp100的MABEL，并確定了人體試驗的安全起始劑量，最終該療法成功進入臨床開發(fā)。

3.2 MEDI-565

MEDI-565是一種新型雙特異性T細胞接合抗體（BiTE），旨在將表達癌胚抗原（CEA）的癌細胞與表達CD3的T細胞結合。由于MEDI-565與人類和食蟹猴CEA結合，但不與食蟹猴CD3結合，且嚙齒動物不表達CEA，因此沒有相關的動物模型可以用于評估其毒性。

- 非臨床安全性評估方法：MEDI-565的非臨床安全性評估方案中使用了在食蟹猴和人類CEA轉基因小鼠中使用的替代雙特異性抗體，但這些替代分子與MEDI-565的特性不同，最終決定不進行任何體內毒理學研究，而是采用僅體外方法，并確定MABEL。通過在共培養(yǎng)中使用人類PBMC和CEA陽性人類腫瘤靶細胞，結合多個人類供體的終點，包括細胞因子釋放、腫瘤細胞裂解、T細胞激活和增殖來確定MABEL。

- 研究結果與意義：體外研究結果表明，MEDI-565能夠誘導T細胞增殖，證明了細胞因子釋放需要同時結合T細胞上的CD3和靶細胞上的CEA，并展示了腫瘤細胞裂解是最敏感的衡量指標，從而確定了MABEL。結合從食蟹猴中獲得的非終末藥代動力學數(shù)據(jù)，計算出MEDI-565的安全起始劑量，為后續(xù)的I期臨床研究奠定了基礎。

3.3 EpCAM靶向TCBs和CEA靶向TCBs

該研究討論了T細胞接合雙特異性抗體（TCBs）在固體瘤治療中的應用，這些抗體可引起I期試驗中的腹瀉，表明存在非腫瘤腸道反應。

- 非臨床安全性評估方法：在非臨床開發(fā)中，動物模型未能預測EpCAM靶向或CEA靶向TCBs以及CEA靶向嵌合抗原受體（CAR）T細胞的腸道風險。這可能是由于不同物種間的免疫學差異和靶點組織相關表達的差異。研究人員探討了患者源性腸類器官是否可以用于模擬EpCAM靶向TCBs的臨床毒性，并對正在開發(fā)的CEA靶向TCBs的毒性進行建模。

- 研究結果與意義：該模型顯示，所有EpCAM靶向分子觸發(fā)了腸類器官中時間-和濃度-依賴性的誘導凋亡。這些結果與臨床報告一致，表明EpCAM靶向雙特異性抗體比結合CEA的抗體更頻繁、更嚴重地引起腸道不良事件。這表明人類類器官可以提供一個穩(wěn)健和敏感的系統(tǒng)來模擬健康器官中的TCB介導的毒性，優(yōu)于未能預測這些腸道風險的動物模型。

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