一、傳統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、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。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（MPS）

  如肝芯片、心臟芯片，模擬人體器官微環境，用于評估藥物毒性。

• 類器官與 3D 培養

  腸類器官聯合免疫細胞，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等人開發了一套基于商業可用的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據，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。

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據，計算出MEDI-565的安全起始劑量，為后續的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健和敏感的系統來模擬健康器官中的TCB介導的毒性，優于未能預測這些腸道風險的動物模型。

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