遺傳毒性研究通過(guò)Ames試驗(yàn)(細(xì)菌回復(fù)突變)、小鼠淋巴瘤試驗(yàn)(TK基因突變)及染色體畸變?cè)囼?yàn)(如中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞試驗(yàn)),評(píng)估藥物是否可能引發(fā)基因突變或染色體損傷,從而增加ancer或遺傳病風(fēng)險(xiǎn)。例如,某化療藥物在Ames試驗(yàn)中呈陽(yáng)性,提示其可能具有致ancer性,需在臨床試驗(yàn)中設(shè)置長(zhǎng)期隨訪(fǎng)監(jiān)測(cè)。生殖毒性研究則覆蓋胚胎-胎仔發(fā)育毒性(EFD)、圍產(chǎn)期毒性及兩代的生殖毒性,評(píng)估藥物對(duì)生育力、胚胎發(fā)育及后代的影響。以抗癲癇藥物為例,在EFD實(shí)驗(yàn)中,大鼠在50mg/kg/天劑量下出現(xiàn)胎仔脊柱裂,提示育齡女性用藥需嚴(yán)格避孕。此類(lèi)研究需遵循ICH(國(guó)際人用藥品注冊(cè)技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì))S5指南,確保數(shù)據(jù)滿(mǎn)足全球監(jiān)管要求(如FDA、EMA)。腦科新藥臨床前,斑馬魚(yú)腦部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,利于定位藥物作用腦區(qū)。浙江小分子臨床前前新藥評(píng)價(jià)中心

體外活性需通過(guò)體內(nèi)模型驗(yàn)證其醫(yī)療潛力。根據(jù)疾病類(lèi)型選擇合適的動(dòng)物模型是關(guān)鍵:例如,針對(duì)自身免疫病,常用NOD小鼠或膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(CIA)模型;針對(duì)tumor,則采用患者來(lái)源異種移植(PDX)模型或基因工程小鼠(如KRAS突變型肺ancer模型)。以抗纖維化藥物為例,將候選分子(如TGF-β1抑制劑)通過(guò)腹腔注射給予博來(lái)霉素誘導(dǎo)的肺纖維化小鼠,通過(guò)Micro-CT掃描量化肺密度變化,結(jié)合羥脯氨酸含量測(cè)定評(píng)估膠原沉積,可明確藥物能否逆轉(zhuǎn)纖維化進(jìn)程。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)需設(shè)置嚴(yán)格對(duì)照組(如陽(yáng)性的藥、溶劑對(duì)照),并采用盲法評(píng)估以減少偏差。若候選分子在動(dòng)物模型中顯示出劑量依賴(lài)性療效(如降低tumor體積30%以上),且效果優(yōu)于或非劣于已上市藥物,則可推進(jìn)至毒理學(xué)研究。湖北藥物臨床前實(shí)驗(yàn)室臨床前利用斑馬魚(yú)基因易編輯特性,敲除特定基因,模擬遺傳病癥。

外泌體作為納米級(jí)細(xì)胞外囊泡,尺寸在30-150納米,由幾乎所有細(xì)胞分泌,在細(xì)胞間信號(hào)傳遞中扮演關(guān)鍵角色。臨床前研究首要聚焦于外泌體的基礎(chǔ)特性,包括其生物合成、分泌機(jī)制以及內(nèi)含物組成。研究發(fā)現(xiàn),外泌體富含蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等生物活性成分,且其內(nèi)容物反映了來(lái)源細(xì)胞的狀態(tài)。例如,腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體與正常細(xì)胞來(lái)源的相比,其蛋白質(zhì)和核酸譜存在明顯差異,這些差異為疾病診斷提供潛在生物標(biāo)志物。同時(shí),深入了解外泌體如何被細(xì)胞攝取、釋放及在體內(nèi)循環(huán),有助于揭示其發(fā)揮生理病理作用的機(jī)制,為后續(xù)臨床應(yīng)用奠定理論基石。
藥效評(píng)估是判斷化合物是否具備臨床醫(yī)療價(jià)值的關(guān)鍵步驟。在臨床前階段,會(huì)構(gòu)建多種疾病動(dòng)物模型,如tumor移植模型、炎癥模型、心血管疾病模型等,模擬人類(lèi)疾病狀態(tài)。以抗糖尿病化合物為例,通過(guò)給糖尿病模型小鼠灌胃或注射該化合物,監(jiān)測(cè)其血糖水平、胰島素分泌量、糖化血紅蛋白等指標(biāo)的變化。同時(shí)設(shè)置陽(yáng)性對(duì)照組(使用已上市的同類(lèi)藥物)和陰性對(duì)照組(給予安慰劑)進(jìn)行對(duì)比。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示化合物能有效降低模型動(dòng)物的血糖水平,且效果與陽(yáng)性的藥物相當(dāng)或更優(yōu),同時(shí)不產(chǎn)生嚴(yán)重不良反應(yīng),那么該化合物就展現(xiàn)出良好的藥效潛力。通過(guò)多方面、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃幮гu(píng)估,篩選出真正具有醫(yī)療效果的化合物,推動(dòng)其進(jìn)入臨床研究階段,為后續(xù)臨床試驗(yàn)的順利開(kāi)展提供有力支撐。臨床前用斑馬魚(yú)高通量篩選,短時(shí)間鎖定有潛力的抗tumor先導(dǎo)物。

除了小鼠,大鼠在心血管疾病研究中具有重要應(yīng)用價(jià)值。由于大鼠的心血管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生理功能與人類(lèi)較為相似,研究人員可以通過(guò)手術(shù)操作或藥物誘導(dǎo)等方式構(gòu)建大鼠心肌梗死模型、高的血壓模型等。在這些模型中,研究人員可以深入研究心血管疾病的發(fā)病機(jī)制,以及新型心血管藥物或醫(yī)療器械的醫(yī)療效果。例如,測(cè)試一種新型的心臟支架在大鼠心肌梗死模型中的血管再通效果、內(nèi)膜增生情況以及對(duì)心臟功能的長(zhǎng)期影響等。兔子則在眼科和皮膚疾病研究中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。兔子的眼睛結(jié)構(gòu)較大且與人類(lèi)眼睛有一定的相似性,因此常用于眼部藥物的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)研究,以及眼部醫(yī)療器械的安全性和有效性測(cè)試。在皮膚疾病研究方面,兔子的皮膚結(jié)構(gòu)和生理特性使得它能夠作為研究皮膚炎癥、燒傷、創(chuàng)傷愈合等疾病的良好模型,用于測(cè)試各種皮膚外用藥物和醫(yī)療方法的效果。燙傷藥臨床前,燙傷斑馬魚(yú)皮膚,用藥看愈合速度、瘢痕形成情況。云南fda批準(zhǔn)藥物臨床前安評(píng)實(shí)驗(yàn)
臨床前斑馬魚(yú)神經(jīng)元成像,加藥后看神經(jīng)發(fā)育、修復(fù)及藥物刺激反應(yīng)。浙江小分子臨床前前新藥評(píng)價(jià)中心
除了一般的生理觀察,對(duì)動(dòng)物的臟器進(jìn)行組織病理學(xué)檢查是臨床前安全評(píng)價(jià)的關(guān)鍵內(nèi)容之一。在試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)動(dòng)物的主要臟器,如心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟、大腦等進(jìn)行詳細(xì)的解剖和病理學(xué)分析。觀察臟器的外觀形態(tài)、顏色、質(zhì)地等是否正常,有無(wú)腫脹、出血、壞死等病變跡象。通過(guò)切片染色,在顯微鏡下進(jìn)一步檢查細(xì)胞結(jié)構(gòu)和組織形態(tài)的變化,確定藥物是否引起了organ的實(shí)質(zhì)性損傷,以及損傷的程度和范圍。例如,某些藥物可能導(dǎo)致肝臟細(xì)胞的脂肪變性、腎臟的腎小管上皮細(xì)胞壞死等,這些組織病理學(xué)變化能夠直觀地反映藥物的毒性靶organ和毒性作用特點(diǎn),為評(píng)估藥物在人體可能產(chǎn)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)提供重要依據(jù),也有助于在臨床試驗(yàn)中制定針對(duì)性的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。浙江小分子臨床前前新藥評(píng)價(jià)中心