2026年3月,FDA发布了一份具有风向标意义的草案指南——《药物开发中新方法学应用的一般考虑》。这份文件首次系统性地为“新方法学”(NAMs)建立了监管验证框架,而其中,类器官(Organoids)被多次作为核心案例提及,成为推动药物开发从动物模型向“人源化模型”转型的关键力量。
什么是“新方法学”?
根据文件原文,新方法学“包括广泛的方法,如复杂体外模型、2D体外模型、化学分析、计算机模拟研究”。其中,类器官、球状体、共培养体系等复杂体外模型,因其能够更好地模拟人体生理特征而受到特别关注。
文件明确指出,CDER发布此指南的目的,是“推动新方法学在药物开发和监管申报资料包中的更广泛整合”,并与其“减少临床前安全性研究中动物试验的路线图”保持一致。
指南提出了验证NAM的四大核心要素,为类器官技术的标准化应用提供了清晰路线图:
明确“预期用途”
文件强调,预期用途需清晰定义新方法学的监管目的,以解决特定的药物开发决策场景,填补数据空白并实现药物开发目标。类器官实验必须针对具体场景展开,如支持患者监测、剂量选择、毒性机制解析、论证不使用某动物物种的合理性,或作为整体证据方法的一部分预测临床试验中无法测量的风险。脱离具体应用场景的技术展示,难以满足监管需求。
证明“人体生物学相关性”
类器官是文件中重点提及的新方法学代表。文件将人体生物学相关性定义为“新方法学所生成信息与药物在人体测试背景下评估之间的关系”,并强调需详细描述模型如何模拟人体毒性反应。
在神经毒性评估方面,神经细胞组成与细胞结构的选择影响功能基线特征;在肝毒性评估方面,模型需包含肝细胞、星状细胞、Kupffer细胞,并具备白蛋白分泌、CYP450代谢等关键功能;文件特别强调,应持续测量白蛋白和尿素分泌以模拟重复暴露场景——这正是类器官相比传统二维培养的核心优势。在呼吸系统毒性方面,可用原代人肺细胞重建的组织捕捉关键毒性机制。
完成“技术表征”
文件指出,技术表征“对于建立对平台所获数据的科学信心,确保其足够稳健、可靠、可重现以量化特定终点至关重要”。
参照OECD《体外方法良好操作规范》(GIVIMP),类器官研究需详细记录细胞类型(原代细胞、永生化细胞、干细胞来源)、细胞来源(商业化、患者来源、目录号及批号)、细胞分化方法、生物学变异性(遗传、供体变异性)、供体细胞表型(品系、性别、年龄)、培养基成分及培养条件、传代次数、检测方法、统计分析方法等技术细节,确保数据的可重复性与稳健性。对于器官芯片等平台,还需额外提供流动、基质、剪切应力等技术细节。
适用性证明
文件将“适用目的”定义为“能够协助CDER进行监管决策”,一个适用目的的新方法学可发挥以下三种作用之一:替代传统方法,提供与传统方法相当或更优的活性或安全性信息;填补数据空白,当传统非临床模型不可用或不充分时提供额外信息;确认和/或补充传统方法,提供与传统非临床模型相当的信息。
具体而言,类器官方法需证明其至少能达到传统动物实验的风险表征能力,或在特定场景下填补动物模型无法提供的数据空白——例如,当动物种属因种属特异性差异无法模拟人体毒性机制时,类器官可提供关键机制洞察。
总结:
这份草案的发布,标志着药物安全性评价正在从“动物模拟”向“人体模拟”跨越。类器官技术作为NAMs中的重要方法学之一,其在复现人类生理复杂性方面的优势,使其成为了这一转型的核心支柱。对于药物研发者而言,掌握并应用这些新技术,不仅是遵循伦理的体现,更是通往更高效、更精准药物开发之路的必然选择。
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参考来源
[1]General Considerations for the Use of New Approach Methodologies in Drug Development | FDA
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