一、傳統(tǒng)動(dòng)物模型的局限性與 NAMs 的興起

1. 動(dòng)物模型的不足：
   

   物種差異（如 ADME 參數(shù)、基因表達(dá)）導(dǎo)致臨床前動(dòng)物研究無(wú)法預(yù)測(cè)人體毒性，例如動(dòng)物未檢測(cè)到的肝毒性在人體試驗(yàn)中出現(xiàn)。新型療法（如細(xì)胞治療、雙特異性抗體）因靶點(diǎn)人特異性，動(dòng)物模型無(wú)效（如嚙齒類(lèi)不表達(dá) CEA 抗原）。

   
   

2. NAMs 的技術(shù)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(píng)估藥物毒性。

• 類(lèi)器官與 3D 培養(yǎng)

  腸類(lèi)器官聯(lián)合免疫細(xì)胞，預(yù)測(cè) T 細(xì)胞療法的腸道毒性。

• 硅基智能工具

  如 DILIsym 模型模擬肝毒性機(jī)制，BLAST 分析評(píng)估靶點(diǎn)同源性。
  
  

二、四類(lèi)藥物的體外評(píng)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(qiáng)的T細(xì)胞受體（TCR）和抗CD3單鏈抗體（scFv）組成，旨在將表達(dá)gp100表位的腫瘤細(xì)胞和表達(dá)CD3的T細(xì)胞結(jié)合在一起，用于治療表達(dá)gp100的腫瘤。其藥物目標(biāo)在動(dòng)物物種中缺乏表達(dá)或同源性不足，因此沒(méi)有相關(guān)的動(dòng)物模型可以用于評(píng)估靶向依賴（在靶）毒性。

- 非臨床安全性評(píng)估方法：Harper等人開(kāi)發(fā)了一套基于商業(yè)可用的2D人類(lèi)癌細(xì)胞系的體外評(píng)估。用于評(píng)估療效的實(shí)驗(yàn)使用抗原特異性、與適應(yīng)癥相關(guān)的腫瘤細(xì)胞，通過(guò)測(cè)量乳酸脫氫酶（LDH）釋放和凋亡來(lái)評(píng)估靶細(xì)胞殺傷情況?；诟蓴_素-γ（IFNγ）釋放和體外腫瘤細(xì)胞殺傷的數(shù)據(jù)，有助于計(jì)算最小預(yù)期生物學(xué)效應(yīng)水平（MABEL）。安全性評(píng)估中，識(shí)別了表達(dá)抗原的人類(lèi)源性黑素細(xì)胞作為靶細(xì)胞，并使用單一供體的PBMC作為效應(yīng)細(xì)胞，來(lái)研究在靶/非腫瘤活性。通過(guò)人類(lèi)全血的細(xì)胞因子釋放實(shí)驗(yàn)（CRA）和血小板激活實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估非靶向或非腫瘤效應(yīng)，以及評(píng)估廣義人類(lèi)細(xì)胞的風(fēng)險(xiǎn)。

- 研究結(jié)果與意義：通過(guò)該體外評(píng)估預(yù)測(cè)了IMCgp100的MABEL，并確定了人體試驗(yàn)的安全起始劑量，最終該療法成功進(jìn)入臨床開(kāi)發(fā)。

3.2 MEDI-565

MEDI-565是一種新型雙特異性T細(xì)胞接合抗體（BiTE），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。由于MEDI-565與人類(lèi)和食蟹猴CEA結(jié)合，但不與食蟹猴CD3結(jié)合，且嚙齒動(dòng)物不表達(dá)CEA，因此沒(méi)有相關(guān)的動(dòng)物模型可以用于評(píng)估其毒性。

- 非臨床安全性評(píng)估方法：MEDI-565的非臨床安全性評(píng)估方案中使用了在食蟹猴和人類(lèi)CEA轉(zhuǎn)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(jìn)行任何體內(nèi)毒理學(xué)研究，而是采用僅體外方法，并確定MABEL。通過(guò)在共培養(yǎng)中使用人類(lèi)PBMC和CEA陽(yáng)性人類(lèi)腫瘤靶細(xì)胞，結(jié)合多個(gè)人類(lèi)供體的終點(diǎn)，包括細(xì)胞因子釋放、腫瘤細(xì)胞裂解、T細(xì)胞激活和增殖來(lái)確定MABEL。

- 研究結(jié)果與意義：體外研究結(jié)果表明，MEDI-565能夠誘導(dǎo)T細(xì)胞增殖，證明了細(xì)胞因子釋放需要同時(shí)結(jié)合T細(xì)胞上的CD3和靶細(xì)胞上的CEA，并展示了腫瘤細(xì)胞裂解是最敏感的衡量指標(biāo)，從而確定了MABEL。結(jié)合從食蟹猴中獲得的非終末藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)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(chǔ)。

3.3 EpCAM靶向TCBs和CEA靶向TCBs

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

- 非臨床安全性評(píng)估方法：在非臨床開(kāi)發(fā)中，動(dòng)物模型未能預(yù)測(cè)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(xiǎn)。這可能是由于不同物種間的免疫學(xué)差異和靶點(diǎn)組織相關(guān)表達(dá)的差異。研究人員探討了患者源性腸類(lèi)器官是否可以用于模擬EpCAM靶向TCBs的臨床毒性，并對(duì)正在開(kāi)發(fā)的CEA靶向TCBs的毒性進(jìn)行建模。

- 研究結(jié)果與意義：該模型顯示，所有EpCAM靶向分子觸發(fā)了腸類(lèi)器官中時(shí)間-和濃度-依賴性的誘導(dǎo)凋亡。這些結(jié)果與臨床報(bào)告一致，表明EpCAM靶向雙特異性抗體比結(jié)合CEA的抗體更頻繁、更嚴(yán)重地引起腸道不良事件。這表明人類(lèi)類(lèi)器官可以提供一個(gè)穩(wěn)健和敏感的系統(tǒng)來(lái)模擬健康器官中的TCB介導(dǎo)的毒性，優(yōu)于未能預(yù)測(cè)這些腸道風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)物模型。

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