在新藥研發(fā)進程中,藥物性肝損傷(DILI)和胃腸毒性是導致候選藥物研發(fā)失敗的核心因素。行業(yè)數據顯示:藥物從Ⅰ期臨床到最終獲批上市的成功率僅8%,其中安全性相關問題占研發(fā)失敗原因的比例高達59%。傳統(tǒng)毒理學評價依賴動物模型和二維(2D)細胞培養(yǎng),存在顯著局限:2D 單層細胞會在數天內喪失關鍵代謝功能,易產生假陽性或假陰性結果,既可能誤判安全分子,也可能放行高風險化合物進入臨床。
2025年4月,美國FDA 發(fā)布逐步淘汰動物試驗的路線圖,明確將基于人類原代細胞的新方法學(NAMs)從研發(fā)中的 “可選補充手段” 升級為藥品監(jiān)管層面的 “剛需技術”。美國 VivoSim 公司推出 NAMkind™ 毒理學平臺,該平臺依托專利化的人源 3D 肝臟與腸道模型,可有效彌補傳統(tǒng)藥物評價模型的技術局限,為藥物研發(fā)提供高度貼合人體生理特征、可靠性強的安全數據,為小分子、抗體藥物偶聯物(ADC)等多模態(tài)藥物的管線研發(fā)保駕護航,助力優(yōu)質候選藥物高效推進研發(fā)進程。
NAMkind™平臺:體外重構功能性人源肝腸組織,真實還原生理毒性應答
NAMkind™平臺突破傳統(tǒng)動物實驗與簡化細胞體系的技術局限,依托專利多細胞共培養(yǎng)技術,以健康供體來源的人原代肝細胞、腸上皮細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞及內皮細胞為原材料,構建出具備完整生理結構與功能的3D微組織模型。該模型可穩(wěn)定培養(yǎng)7~21天,能精準模擬藥物在人體內的長期暴露模式與聯合用藥場景。
NAMkind™ 肝臟模型:精準捕捉 DILI 風險
NAMkind™肝臟模型采用肝細胞、Kupffer 細胞、肝星狀細胞、內皮細胞四細胞共培養(yǎng)體系,高度還原人體肝臟微環(huán)境,可通過炎癥、纖維化等多條通路綜合評估肝毒性。模型以 ATP、LDH、白蛋白為核心檢測標志物,對 DILI 的預測準確率達 91%、敏感性 88%、特異性 100%,有效排除假陽性結果干擾,降低后期研發(fā)失敗風險。
NAMkind™ 腸道模型:精準評估腸道毒性與部位特異性
NAMkind™腸道模型由人原代腸上皮細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞及內皮細胞共培養(yǎng)構建,具備極化上皮結構、緊密連接功能,以及功能性CYP450酶與轉運蛋白體系,可穩(wěn)定分泌黏蛋白,支持屏障完整性、組織活力等多維度指標檢測,能夠捕捉傳統(tǒng)評價方法難以識別的腹瀉、炎癥等腸道毒性反應。模型提供回腸與結腸專屬版本,可分區(qū)監(jiān)測不同腸段的細胞活力,動態(tài)反映藥物對腸道的部位特異性毒性特征,為臨床劑量選擇與風險管理提供關鍵參考數據。
服務模式:貫穿研發(fā)全周期,實現毒性風險前置與精準管控
NAMkind™毒理學服務深度匹配藥物研發(fā)的核心決策節(jié)點,將肝腸毒性風險管控環(huán)節(jié)前置,覆蓋研發(fā)全周期,可提供分階段定制化服務:
1. 前瞻性篩選(Hit-to-Lead 及早期先導優(yōu)化)
該服務可在2周內完成20余種化合物的篩選,通過核心生物標志物(ATP、白蛋白、LDH、TEER等)快速識別肝腸毒性信號,為化合物化學結構優(yōu)化提供方向指導,助力研發(fā)團隊鎖定高安全性候選分子。
2. 轉化風險橋接(晚期先導優(yōu)化→候選物提名)
搭配物種特異性模型與機制研究矩陣,驗證動物實驗數據與人體生理反應的相關性,輸出符合新藥臨床試驗(IND)申報要求的安全性數據,支撐監(jiān)管申報材料提交。
3. 研究性毒理學(臨床 / 臨床前意外毒性)
可快速重現或排除待確認的毒性信號,深入追溯毒性發(fā)生的分子機制,為項目后續(xù)推進、優(yōu)化或終止的決策提供明確建議,高效實現項目價值,避免不必要的研發(fā)全線停擺。
技術實力:經臨床藥物驗證,為研發(fā)決策提供可靠數據支撐
NAMkind™模型已通過大量經臨床驗證的藥物全面校驗,預測精度優(yōu)異,不僅適用于小分子藥物的毒性評估,更可對ADC等大分子藥物的肝腸毒性實現精準評價,檢測結果與藥物臨床實際表現高度吻合。
1. 小分子藥物驗證:精準識別結構相似化合物的差異毒性
肝臟模型:因嚴重 DILI 撤市的曲格列酮、曲伐沙星,在模型中均表現出顯著的肝細胞功能抑制,ATP 與白蛋白水平大幅下降;而其同類安全藥物吡格列酮、左氧氟沙星則無明顯毒性信號,該對照結果充分證明模型可精準篩選安全性更優(yōu)的候選藥物分子。

腸道模型:對非甾體抗炎藥的驗證顯示,雙氯芬酸、吲哚美辛的腸道毒性顯著,安全邊際值僅為5倍和11倍;而塞來昔布、依托考昔的毒性輕微,對應安全邊際值分別達150倍和35倍,模型檢測結果與藥物臨床引發(fā)的腹瀉嚴重程度高度匹配。

2. ADC藥物驗證:精準區(qū)分靶向 / 脫靶毒性,針對性解決 ADC 研發(fā)中的核心安全挑戰(zhàn)
肝臟與胃腸道是ADC類藥物主要脫靶毒性器官。NAMkind™模型依托人原代細胞的天然靶點表達特征,可精準解析藥物毒性作用機制。
肝臟模型:針對靶向CD33的吉妥珠單抗奧佐米星開展的測試顯示,因模型中內皮細胞與Kupffer細胞高表達CD33,該藥物呈現出顯著的劑量依賴性肝毒性,即ATP 下降、白蛋白分泌受抑和LDH 釋放升高;三項核心肝毒性指標均表現出明顯的劑量依賴性變化,而同亞型對照IgG無任何毒性信號。模型檢測結果與該藥物臨床易引發(fā)肝竇阻塞綜合征的肝毒性特征高度吻合,直觀驗證了模型能精準識別 ADC 靶點介導的肝損傷風險。

腸道模型:在NAMkind™腸道模型中對靶向HER2的ADC藥物恩美曲妥珠單抗開展驗證,由于模型細胞高表達該藥物的作用靶點HER2,完整ADC在TEER(跨上皮電阻)、Alamar Blue(細胞活力檢測)、ATP(三磷酸腺苷)三項檢測指標上均呈現顯著的劑量依賴性毒性;此外游離載荷也表現出毒性,未偶聯的抗體單獨作用即可破壞黏膜屏障,整體結果與臨床中該藥物引發(fā)腹瀉等胃腸道不良反應高度一致,證實NAMkind™腸道模型可準確識別ADC的靶點介導的胃腸道毒性,適用于ADC早期胃腸道安全風險評估。


核心競爭優(yōu)勢:高預測精度與高效研發(fā)并行,賦能研發(fā)價值提升
NAMkind™憑借高精準、快周轉、全合規(guī)、多模態(tài)的核心優(yōu)勢,成為藥物毒理學評價的新一代解決方案,相較傳統(tǒng)毒理學模型與同類產品,可為藥物研發(fā)創(chuàng)造顯著價值:
優(yōu)異預測精度:肝臟模型 DILI 預測準確率達91%(特異性 100%)、腸道模型腸道毒性預測準確率達96%(敏感性 97%),可精準捕捉傳統(tǒng)模型遺漏的人體特異性毒性信號;
高效周轉效率:從接收受試化合物到出具完整機制評價報告僅需4周左右,前瞻性篩選僅需2周即可完成,較常規(guī)動物實驗(4-6個月)提速數倍,搶占研發(fā)窗口期;
大幅降本增效:臨床前篩除 1 個高毒性候選化合物,可避免后期數億美元的研發(fā)損失,目標將毒性導致的臨床失敗率降低 50%,性價比遠超動物實驗;
全球監(jiān)管認可:完全符合FDA NAMs規(guī)范,同步適配NMPA、EMA的監(jiān)管要求,符合國際申報標準,輸出的監(jiān)管級數據可直接支撐IND申報,有效提升申報成功率;
ADC專項能力:可精準區(qū)分ADC靶向/脫靶毒性,解析連接子類型、DAR 值對毒性的影響,針對性解決國內ADC研發(fā)面臨的關鍵安全問題,為海外授權與出海提供合規(guī)數據支撐;
全流程覆蓋能力:可覆蓋從苗頭化合物篩選、先導化合物優(yōu)化,到候選化合物(PCC)提名、IND申報,再到臨床階段意外毒性溯源研究的全鏈路環(huán)節(jié),可為藥物研發(fā)全周期提供定制化毒理學評價服務,實現毒性風險的全流程前置管控。
NAMkind™依托高仿真人源化3D肝腸器官模型,憑借經臨床驗證的高預測精度,直擊藥物研發(fā)中肝損傷與腸道毒性兩大核心安全痛點。該平臺不僅填補了傳統(tǒng)動物與細胞模型在人體毒性預測上的技術短板,更以全流程、合規(guī)化、高效率的毒理學服務,貫穿藥物從早期篩選到臨床申報的全研發(fā)周期。
未來,NAMkind™ 將持續(xù)賦為小分子、ADC等多模態(tài)創(chuàng)新藥研發(fā)賦能,有效降低臨床失敗風險、壓縮研發(fā)周期、節(jié)約研發(fā)成本,助力中國創(chuàng)新藥合規(guī)出海、高效落地,推動更多安全可靠的候選藥物早日實現轉化上市。