2025年，以美英為首的監(jiān)管機(jī)構(gòu)，正以前所-未有的力度推動一場深刻變革：逐步減少乃至淘汰傳統(tǒng)動物實(shí)驗(yàn)在藥物臨床前研發(fā)中的核心地位。

取而代之的，是被稱為NAM（new approach methodologies或novel alternative methods）的新型替代方法，包括模擬人體器官/組織的類器官體外（in vitro）模型、預(yù)測生物系統(tǒng)對藥物響應(yīng)的計(jì)算建模（in silico）以及評估生物分子在體外/細(xì)胞外互作的化學(xué)（in chemico）技術(shù)。

在生物實(shí)驗(yàn)層面，以類器官為代表的體外3D模型獲得了重點(diǎn)支持。9月，NIH宣布成立首-個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化類器官建模中心，首期三年投入8700萬美元，將與FDA合作使其類器官模型符合藥物臨床前評價(jià)體系。英國政府也為替代路線圖落地實(shí)施提供1590萬英鎊專項(xiàng)資金用于研發(fā)新型體外模型。

以腫瘤研究為例，相比傳統(tǒng)的2D貼壁細(xì)胞，體外3D模型能復(fù)現(xiàn)組織的復(fù)雜組成與細(xì)胞間互作，保留原始腫瘤的異質(zhì)性、遺傳特征及患者間差異，同時(shí)比患者來源異種移植模型更便捷、經(jīng)濟(jì)，已成為免疫腫瘤學(xué)研究和藥物篩選領(lǐng)域的革命性工具。

體外3D腫瘤模型根據(jù)細(xì)胞來源和構(gòu)建方式，在標(biāo)準(zhǔn)化、高通量和個(gè)性化、異質(zhì)性之間進(jìn)行取舍，各有優(yōu)勢。

• 核心優(yōu)勢：構(gòu)建較簡單，能夠自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；?。它們能在體外快速構(gòu)建、擴(kuò)增，建立類器官生物樣本庫，通常保留原生腫瘤的關(guān)鍵分子特征，也能進(jìn)行基因工程改造，是進(jìn)行大規(guī)模、高通量殺傷性藥物篩選的理想平臺。

• 主要局限：雖然保留了腫瘤克隆的多樣性，但缺乏原生的腫瘤微環(huán)境，如免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和血管結(jié)構(gòu)。因此在研究免疫治療或腫瘤-基質(zhì)互作時(shí)，需要通過共培養(yǎng)構(gòu)建組裝體（assembloid）或器官芯片（organoid-on-a-chip）等更復(fù)雜的3D模型。此外某些腫瘤的腫瘤類器官建立率有限。

• 核心優(yōu)勢：最-大程-度保留原生腫瘤的組織架構(gòu)和微環(huán)境組分，包括腫瘤浸潤免疫細(xì)胞，使其成為研究免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICB）等免疫療法應(yīng)答機(jī)制的絕-佳模型。例如，已有研究證實(shí)患者來源器官型腫瘤球（PDOTS）中的免疫細(xì)胞能對PD-1抗體產(chǎn)生響應(yīng)，并能預(yù)測體內(nèi)治療效果。

• 主要局限：無需復(fù)雜的干細(xì)胞培養(yǎng)條件，但一般只能短期培養(yǎng)（數(shù)天至兩周），無法長期擴(kuò)增。PDOTS相互間天然的異質(zhì)性較高，因此更適合于中低通量的精準(zhǔn)藥效評估和機(jī)制探索，而非大規(guī)模初篩。由于包含多種細(xì)胞類型，OTS也難以進(jìn)行遺傳改造。

• 核心優(yōu)勢：完整保留了腫瘤微環(huán)境的所有組分、空間架構(gòu)和細(xì)胞間互作，異質(zhì)性最-高，是腫瘤在體狀態(tài)的“快照"，可以直接評估免疫治療的療效。研究表明，PDTF中的免疫細(xì)胞在體外經(jīng)PD-1抗體刺激后的再激活能力，與患者的臨床應(yīng)答高度相關(guān)。

• 主要局限：通量最-低，培養(yǎng)窗口極短（通常幾天），無法擴(kuò)增，因此其主要用于精細(xì)的個(gè)性化治療反應(yīng)預(yù)測和前沿機(jī)制研究。

這三類模型的通量和標(biāo)準(zhǔn)化程度依次降低，但同時(shí)腫瘤微環(huán)境及異質(zhì)性的保留程度逐漸提高，研究者可以根據(jù)具體的科學(xué)問題，靈活選擇或組合使用這些工具。PDTO適合遺傳操作和高通量篩選；PDOTS在保留天然免疫和一定通量間取得平衡；PDTF則提供了最“原汁原味"的腫瘤生態(tài)。

撇開是否“拋棄"動物實(shí)驗(yàn)的粗暴爭論，研發(fā)范式轉(zhuǎn)型不可避免，研究者在遵循3R原則減少動物實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)積極擁抱更貼近人體、更符合倫理的新型工具。

然而在現(xiàn)階段，體外3D模型仍然面臨結(jié)果重現(xiàn)性和規(guī)?；杀镜奶魬?zhàn)，也并非所有器官都能建立相應(yīng)的類器官，往往還是在明確的使用場景（context-of-use）建立證據(jù)，比如用于安全性評估的毒性預(yù)測。

Cancer Cell上的一項(xiàng)重磅研究帶給我們啟發(fā)，或許“體外模型初篩+動物體內(nèi)驗(yàn)證" 是一條行之有效且可靠的藥物發(fā)現(xiàn)路徑。

在這項(xiàng)研究中，研究者用 MDOTS 模型對約3000種FDA已批準(zhǔn)小分子藥物進(jìn)行了體外篩選，目的是在雙ICB（anti-PD-1 + anti-CTLA-4）基礎(chǔ)上尋找“第三藥物"以提升療效同時(shí)降低免疫相關(guān)毒性（irAE）。之所以選擇MDOTS，正是看中其保留腫瘤微環(huán)境的特性，從而在體外模擬免疫療法的復(fù)雜作用環(huán)境。通過完-全在MDOTS上完成的初篩，作者高效地鎖定了候選藥物clofazimine，避免了直接進(jìn)行大量動物實(shí)驗(yàn)。

隨后作者在PDOTS體外模型及多種腫瘤模型小鼠體內(nèi)進(jìn)行了驗(yàn)證，clofazimine與雙 ICB 聯(lián)用在小鼠體內(nèi)不僅增強(qiáng)了腫瘤消除，還顯著減輕了腸炎、神經(jīng)毒性和致命性心肌炎等 irAE，比起常用的類固醇治療更能保留抗腫瘤免疫反應(yīng)。

這項(xiàng)研究從體外到體內(nèi)高度一致的結(jié)果，同時(shí)體現(xiàn)了體外模型進(jìn)行規(guī)模化篩選的效率優(yōu)勢以及體內(nèi)模型的系統(tǒng)完整性優(yōu)勢。而藥物篩選所用的雙ICB正是Bio X Cell明星產(chǎn)品InVivoMAb anti-mouse PD-1（#BE0146）和InVivoMAb anti-mouse CLTA-4（#BE0032），高純度、低內(nèi)毒素的功能級抗體是保障藥物篩選結(jié)果準(zhǔn)確、可靠的基礎(chǔ)。

工欲善其事，必先利其器。無論是實(shí)驗(yàn)動物體內(nèi)還是體外3D模型，高質(zhì)量抗體都是確保數(shù)據(jù)可信度的基石。

從體外規(guī)?；Y選，到動物體內(nèi)深入探索，Bio X Cell的功能級抗體為臨床前研究提供穩(wěn)定、可靠的全流程支持。擁抱NAM革命，選擇經(jīng)得起檢驗(yàn)的工具，讓我們共同加速下一代抗癌療法的誕生。