一、传统动物模型的局限性与 NAMs 的兴起

1. 动物模型的不足：
   

   物种差异（如 ADME 参数、基因表达）导致临床前动物研究无法预测人体毒性，例如动物未检测到的肝毒性在人体试验中出现。新型疗法（如细胞治疗、双特异性抗体）因靶点人特异性，动物模型无效（如啮齿类不表达 CEA 抗原）。

   
   

2. NAMs 的技术突破

• 微生理系统（MPS）

  如肝芯片、心脏芯片，模拟人体器官微环境，用于评估药物毒性。

• 类器官与 3D 培养

  肠类器官联合免疫细胞，预测 T 细胞疗法的肠道毒性。

• 硅基智能工具

  如 DILIsym 模型模拟肝毒性机制，BLAST 分析评估靶点同源性。
  
  

二、四类药物的体外评估策略与案例

3.1  IMCgp100

IMCgp100（tebentafusp）是一种融合蛋白，由可溶性、亲和力增强的T细胞受体（TCR）和抗CD3单链抗体（scFv）组成，旨在将表达gp100表位的肿瘤细胞和表达CD3的T细胞结合在一起，用于治疗表达gp100的肿瘤。其药物目标在动物物种中缺乏表达或同源性不足，因此没有相关的动物模型可以用于评估靶向依赖（在靶）毒性。

- 非临床安全性评估方法：Harper等人开发了一套基于商业可用的2D人类癌细胞系的体外评估。用于评估疗效的实验使用抗原特异性、与适应症相关的肿瘤细胞，通过测量乳酸脱氢酶（LDH）释放和凋亡来评估靶细胞杀伤情况。基于干扰素-γ（IFNγ）释放和体外肿瘤细胞杀伤的数据，有助于计算最小预期生物学效应水平（MABEL）。安全性评估中，识别了表达抗原的人类源性黑素细胞作为靶细胞，并使用单一供体的PBMC作为效应细胞，来研究在靶/非肿瘤活性。通过人类全血的细胞因子释放实验（CRA）和血小板激活实验来评估非靶向或非肿瘤效应，以及评估广义人类细胞的风险。

- 研究结果与意义：通过该体外评估预测了IMCgp100的MABEL，并确定了人体试验的安全起始剂量，最终该疗法成功进入临床开发。

3.2 MEDI-565

MEDI-565是一种新型双特异性T细胞接合抗体（BiTE），旨在将表达癌胚抗原（CEA）的癌细胞与表达CD3的T细胞结合。由于MEDI-565与人类和食蟹猴CEA结合，但不与食蟹猴CD3结合，且啮齿动物不表达CEA，因此没有相关的动物模型可以用于评估其毒性。

- 非临床安全性评估方法：MEDI-565的非临床安全性评估方案中使用了在食蟹猴和人类CEA转基因小鼠中使用的替代双特异性抗体，但这些替代分子与MEDI-565的特性不同，最终决定不进行任何体内毒理学研究，而是采用仅体外方法，并确定MABEL。通过在共培养中使用人类PBMC和CEA阳性人类肿瘤靶细胞，结合多个人类供体的终点，包括细胞因子释放、肿瘤细胞裂解、T细胞激活和增殖来确定MABEL。

- 研究结果与意义：体外研究结果表明，MEDI-565能够诱导T细胞增殖，证明了细胞因子释放需要同时结合T细胞上的CD3和靶细胞上的CEA，并展示了肿瘤细胞裂解是最敏感的衡量指标，从而确定了MABEL。结合从食蟹猴中获得的非终末药代动力学数据，计算出MEDI-565的安全起始剂量，为后续的I期临床研究奠定了基础。

3.3 EpCAM靶向TCBs和CEA靶向TCBs

该研究讨论了T细胞接合双特异性抗体（TCBs）在固体瘤治疗中的应用，这些抗体可引起I期试验中的腹泻，表明存在非肿瘤肠道反应。

- 非临床安全性评估方法：在非临床开发中，动物模型未能预测EpCAM靶向或CEA靶向TCBs以及CEA靶向嵌合抗原受体（CAR）T细胞的肠道风险。这可能是由于不同物种间的免疫学差异和靶点组织相关表达的差异。研究人员探讨了患者源性肠类器官是否可以用于模拟EpCAM靶向TCBs的临床毒性，并对正在开发的CEA靶向TCBs的毒性进行建模。

- 研究结果与意义：该模型显示，所有EpCAM靶向分子触发了肠类器官中时间-和浓度-依赖性的诱导凋亡。这些结果与临床报告一致，表明EpCAM靶向双特异性抗体比结合CEA的抗体更频繁、更严重地引起肠道不良事件。这表明人类类器官可以提供一个稳健和敏感的系统来模拟健康器官中的TCB介导的毒性，优于未能预测这些肠道风险的动物模型。

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