研究人员对32名肝cancer患者的多区域类organ进行了基因组分析,发现明显的基因组异质性。研究人员发现,包括P1、P4、P6和P23在内的一个亚组患者在多区域样本中cancer突变负荷(TMB)存在明显差异;不同区域的cancer样本在基因突变和拷贝数变化方面存在差异(图2A);一些与肝cancer相关的基因在不同区域的表达存在差异(图2F)。为了验证基因组和相关转录组的异质性是否可能导致药物敏感性的异质性,研究人员用79例患者的、255例PDOs研究了PLC前列药物索拉非尼(sorafenib)和乐伐替尼(lenvatinib)靶基因的表达,结果显示,一些患者(如P6和P32),在来自不同区域类organ中的靶基因表达存在很大差异,这表明可能存在cancer内药物反应的异质性。利用斑马鱼模型评价帕金森病防治作用。药物研发安全性评估

药物研究的临床转化效率是衡量药物研究成功与否的关键指标,如何提升临床前药物研究数据与临床试验结果的相关性,是全球药物研究领域共同关注的课题。杭州环特生物以“循证功效”为关键理念,构建了“细胞—斑马鱼—哺乳动物—类organ”六位一体的药物研究整合平台,实现药物研究从基础到临床的无缝衔接。在药物研究中,通过多模型互补验证,确保药物研究数据的可靠性与临床相关性;同时建立符合NMPA、FDA、EMA申报要求的药物研究数据体系,为客户提供可直接用于新药申报的药物研究报告。环特生物的药物研究服务已助力百余家药企的多个新药项目成功进入临床试验,充分验证了其药物研究平台的临床转化价值,成为小分子药物研究临床转化的可靠伙伴。药效试验模型利用斑马鱼模型评价保护听力作用。

抗ancer药物的研发在近几十年取得了明显进展,但依然面临诸多挑战。传统的化疗药物如紫杉醇,通过干扰细胞的有丝分裂过程,阻止ancer细胞的增殖。它在多种ancer的医疗中都有应用,如乳腺ancer、卵巢ancer等。然而,化疗药物往往缺乏特异性,在杀伤ancer细胞的同时也会对正常细胞造成严重损害,引发脱发、恶心、呕吐、骨髓抑制等一系列副作用。近年来,靶向抗ancer药物应运而生,像针对肺ancer中表皮生长因子受体(EGFR)突变的厄洛替尼,它能够精细地作用于ancer细胞上的特定靶点,阻断tumor生长相关的信号通路,具有疗效明显且副作用相对较小的优势。但靶向药物也并非完美,部分患者可能会出现耐药现象,这就需要不断深入研究ancer细胞的耐药机制,开发新一代的靶向药物或者联合医疗方案,以提高ancer患者的生存率和生活质量。
中药药效评价需结合体内外实验模型,验证其医疗作用。体外实验常用细胞模型,如人肝ancer细胞HepG2用于评估中药抗tumor活性。例如,研究发现黄连素可通过诱导细胞凋亡抑制肝ancer细胞增殖。体内实验则依赖动物模型,如糖尿病小鼠模型用于测试中药降糖效果。例如,六味地黄丸可明显降低糖尿病小鼠的空腹血糖和糖化血红蛋白水平。此外,网络药理学技术通过整合多组学数据,预测中药与靶点的相互作用,为实验设计提供方向。例如,通过构建“成分-靶点-疾病”网络,发现黄芪多糖可能通过调节PI3K/Akt信号通路发挥免疫调节作用。药物临床前研究实验-药物功效与安全性评价。

基于HE染色,从每个组织样本中收集1-5个区域进行研究,观察证实了类organ与亲代组织间的组织病理学相似。在HCC患者中,多区域来源的类organ和亲本cancer组织都显示HCC标记物(HepPar1/AFP)和ICC标记物(KRT19/EPCAM);患者来源的类organ异种移植物(PDOX)模型也重现了亲代cancer的组织病理学。通过免疫荧光、免疫组化,证实了类organ与组织的表型异质性。接着,研究团队通过全外显子组测序(WES)、RNA测序(RNA-seq),从体细胞突变(somatic mutations)、拷贝数变异(copy number alterations, CNA)和转录组相似性等多维度,评估类organ生物库重现PLC组织cancer间和cancer内的异质性。结果显示,cancer组织和类organ之间的突变负荷相当,包括TP53,AXIN1和CTNNB1;在cancer组织和类organ之间发现87.5%的cancer相关突变的中位一致性。这表明,类organ的组织病理学特征与亲本cancer相似,而且能表达肝细胞cancer和肝内胆管cancer的标志物(图 1C、D);通过分析类organ的基因表达谱发现,类organ与亲本cancer之间存在高度的相关性(图 1H)。新一轮基本药物目录调整在即。药物研发科研机构
利用斑马鱼模型评价降血脂作用。药物研发安全性评估
心血管疾病药物研究是药物研究的重要分支,针对高的血压、高的血脂、心肌梗死、心力衰竭等疾病开发新型小分子药物,是药物研究的长期热点。杭州环特生物依托斑马鱼模式生物,建立了完善的心血管药物研究技术体系,为心血管小分子药物研究提供多方位服务。斑马鱼的心血管系统发育与人类高度相似,胚胎心脏透明、搏动规律,是药物研究中研究心血管药物活性与毒性的理想模型。在药物研究中,环特生物通过转基因技术构建血管荧光、心脏荧光斑马鱼模型,精细评估药物研究中化合物对血管生成、心脏功能、血脂代谢的影响;同时开展药物致心律失常、心肌损伤等安全性评价,为心血管药物研究提供从药效到毒理的完整数据支撑,助力高效心血管小分子药物研发。药物研发安全性评估