深圳欣博盛生物科技有限公司

2025年，以美英为首的监管机构，正以前所未有的力度推动一场深刻变革：逐步减少乃至淘汰传统动物实验在药物临床前研发中的核心地位。

取而代之的，是被称为NAM（new approach methodologies或novel alternative methods）的新型替代方法，包括模拟人体器官/组织的类器官体外（in vitro）模型、预测生物系统对药物响应的计算建模（in silico）以及评估生物分子在体外/细胞外互作的化学（in chemico）技术。

在生物实验层面，以类器官为代表的体外3D模型获得了重点支持。9月，NIH宣布成立首个标准化类器官建模中心，首期三年投入8700万美元，将与FDA合作使其类器官模型符合药物临床前评价体系。英国政府也为替代路线图落地实施提供1590万英镑专项资金用于研发新型体外模型。

以肿瘤研究为例，相比传统的2D贴壁细胞，体外3D模型能复现组织的复杂组成与细胞间互作，保留原始肿瘤的异质性、遗传特征及患者间差异，同时比患者来源异种移植模型更便捷、经济，已成为免疫肿瘤学研究和药物筛选领域的革命性工具。

体外3D肿瘤模型根据细胞来源和构建方式，在标准化、高通量和个性化、异质性之间进行取舍，各有优势。

• 核心优势：构建较简单，能够自动化、标准化、规模化。它们能在体外快速构建、扩增，建立类器官生物样本库，通常保留原生肿瘤的关键分子特征，也能进行基因工程改造，是进行大规模、高通量杀伤性药物筛选的理想平台。

• 主要局限：虽然保留了肿瘤克隆的多样性，但缺乏原生的肿瘤微环境，如免疫细胞、成纤维细胞和血管结构。因此在研究免疫治疗或肿瘤-基质互作时，需要通过共培养构建组装体（assembloid）或器官芯片（organoid-on-a-chip）等更复杂的3D模型。此外某些肿瘤的肿瘤类器官建立率有限。

• 核心优势：最大程度保留原生肿瘤的组织架构和微环境组分，包括肿瘤浸润免疫细胞，使其成为研究免疫检查点抑制剂（ICB）等免疫疗法应答机制的绝佳模型。例如，已有研究证实患者来源器官型肿瘤球（PDOTS）中的免疫细胞能对PD-1抗体产生响应，并能预测体内治疗效果。

• 主要局限：无需复杂的干细胞培养条件，但一般只能短期培养（数天至两周），无法长期扩增。PDOTS相互间天然的异质性较高，因此更适合于中低通量的精准药效评估和机制探索，而非大规模初筛。由于包含多种细胞类型，OTS也难以进行遗传改造。

• 核心优势：完整保留了肿瘤微环境的所有组分、空间架构和细胞间互作，异质性最高，是肿瘤在体状态的“快照”，可以直接评估免疫治疗的疗效。研究表明，PDTF中的免疫细胞在体外经PD-1抗体刺激后的再激活能力，与患者的临床应答高度相关。

• 主要局限：通量最低，培养窗口极短（通常几天），无法扩增，因此其主要用于精细的个性化治疗反应预测和前沿机制研究。

这三类模型的通量和标准化程度依次降低，但同时肿瘤微环境及异质性的保留程度逐渐提高，研究者可以根据具体的科学问题，灵活选择或组合使用这些工具。PDTO适合遗传操作和高通量筛选；PDOTS在保留天然免疫和一定通量间取得平衡；PDTF则提供了最“原汁原味”的肿瘤生态。

撇开是否“抛弃”动物实验的粗暴争论，研发范式转型不可避免，研究者在遵循3R原则减少动物实验的同时，应积极拥抱更贴近人体、更符合伦理的新型工具。

然而在现阶段，体外3D模型仍然面临结果重现性和规模化成本的挑战，也并非所有器官都能建立相应的类器官，往往还是在明确的使用场景（context-of-use）建立证据，比如用于安全性评估的毒性预测。

Cancer Cell上的一项重磅研究带给我们启发，或许“体外模型初筛+动物体内验证” 是一条行之有效且可靠的药物发现路径。

在这项研究中，研究者用 MDOTS 模型对约3000种FDA已批准小分子药物进行了体外筛选，目的是在双ICB（anti-PD-1 + anti-CTLA-4）基础上寻找“第三药物”以提升疗效同时降低免疫相关毒性（irAE）。之所以选择MDOTS，正是看中其保留肿瘤微环境的特性，从而在体外模拟免疫疗法的复杂作用环境。通过完全在MDOTS上完成的初筛，作者高效地锁定了候选药物clofazimine，避免了直接进行大量动物实验。

随后作者在PDOTS体外模型及多种肿瘤模型小鼠体内进行了验证，clofazimine与双 ICB 联用在小鼠体内不仅增强了肿瘤消除，还显著减轻了肠炎、神经毒性和致命性心肌炎等 irAE，比起常用的类固醇治疗更能保留抗肿瘤免疫反应。

这项研究从体外到体内高度一致的结果，同时体现了体外模型进行规模化筛选的效率优势以及体内模型的系统完整性优势。而药物筛选所用的双ICB正是Bio X Cell明星产品InVivoMAb anti-mouse PD-1（#BE0146）和InVivoMAb anti-mouse CLTA-4（#BE0032），高纯度、低内毒素的功能级抗体是保障药物筛选结果准确、可靠的基础。

工欲善其事，必先利其器。无论是实验动物体内还是体外3D模型，高质量抗体都是确保数据可信度的基石。

从体外规模化筛选，到动物体内深入探索，Bio X Cell的功能级抗体为临床前研究提供稳定、可靠的全流程支持。拥抱NAM革命，选择经得起检验的工具，让我们共同加速下一代抗癌疗法的诞生。