非人灵长类动物(NHP)药代动力学(PK)研究是创新药临床前开发中的重要组成部分。对中枢神经系统(CNS)药物、基因治疗、生物制剂,以及其他具有特定组织分布特征的候选药物而言,仅评价血浆暴露往往不足以支撑判断,还需要关注脑、肺、眼等靶器官中的药物分布与生物学效应。
浦灵生物(Prisys Biotechnologies)专注于 NHP 药效学与转化研究,依托食蟹猴(Macaca fascicularis)研究资源、疾病模型及医学影像与介入技术,为候选药物开展 PK/PD、组织分布及靶向给药相关临床前研究。
PK 研究描述候选药物在体内的暴露变化,包括吸收、分布、代谢和排泄过程。给药途径、采样时间点与评价方案需要依据研究目的和候选药物特点确定,而不是套用固定模板。
PK 研究通常包括多个时间点的血浆、血清、脑脊液或其他相关样本采集。药物浓度检测可结合项目需求采用 LC-MS/MS、ELISA 或其他适用的分析方法,并进一步计算 Cmax、Tmax、AUC、半衰期等参数。具体检测方法、分析平台及数据处理方式,应根据候选药物性质与研究方案确定。
设计阶段的取舍往往比检测手段更影响结论。采样点若未覆盖分布相,半衰期会被高估;采样时长不足,则 AUC 的外推比例偏高。这些偏差在后续建模与剂量推算中会被放大。
给药端同样有变量。静脉推注的时长、输注泵的流速精度、导管内残留体积,都会改变实际进入体内的剂量;对治疗窗窄的分子,几个百分点的偏差就足以让暴露数据跨过安全边界。局部给药时,递送体积与靶组织体积的比例又决定了分布是集中在针道附近还是能覆盖目标区域。
血浆浓度反映的是药物与全身循环的交换结果,它与靶器官内的浓度之间并非线性对应。血脑屏障、血视网膜屏障与肺泡上皮都会改变药物的进入速率,P-糖蛋白等外排转运体还可能让脑内浓度长期低于血浆。
对基因治疗载体、寡核苷酸与部分生物制剂,这一差距尤其明显:血浆中的暴露可能很平稳,靶组织中的分布却集中在注射路径附近。载体还会随时间发生变化,完整衣壳与空衣壳在血浆中的清除速率不同,组织中的转导效率又与颗粒完整性相关,仅测总载量容易高估有效暴露。此时需要组织层面的数据,才能回答"药物到没到、到了多少、留了多久"。
这类问题的解决方案不是增加血浆采样密度,而是把给药操作、影像确认与组织采样组合在同一研究里。影像回答"分布到哪里",组织匀浆回答"浓度是多少",两者缺一,结论就只能停在定性层面。PET 与荧光示踪提供的是空间信息,LC-MS/MS 提供的是可计算的浓度数值,组合使用才能把"看到"转成"算得出";缺少其中一项,组织暴露就只能给出区间而不能给出数值。
浦灵生物建立了结合医学影像、介入操作和 NHP 模型的多器官给药研究能力,可按项目需求开展靶向给药和组织分布研究。
针对 CNS 药物、基因治疗及其他需要脑部局部递送的疗法,可开展术中磁共振(iMRI)引导下的脑内给药研究。基于 MRI 影像和神经导航系统,确认目标脑区及递送路径,并结合对流增强递送(CED)开展脑内药物递送。
ClearPoint® 导航系统与 SmartFlow® 导管可作为研究中的技术组成部分,相关平台能力见术中磁共振iMRI导航给药与对流增强递送CED。研究完成后,可结合脑组织、脑脊液及其他样本开展药物暴露、生物分布和药效学评价,适用于部分小分子、生物制剂、核酸类药物及基因治疗产品的临床前研究。
Nasal-to-Brain(N2B)相关临床前研究用于评价经鼻给药后的药物分布和中枢暴露。根据研究设计,可采用 CT 或 MRI 结合适当的示踪或对比方法,观察鼻腔及相关区域的递送情况,并结合脑脊液、血浆、脑组织及影像学数据综合评价不同给药方案。针对不同候选药物和制剂形式,还可研究相应的 NHP 鼻腔给药装置,包括干粉递送设备。
吸入制剂及肺部靶向药物方面,可开展气道给药和肺部相关 PK/PD 研究,方式包括气管内喷雾给药、雾化吸入、支气管镜辅助给药与支气管肺泡灌洗液(BALF)采集。通过血浆、BALF 及肺组织等样本,从不同层面评价全身与肺部暴露特征。
眼科方向支持包括玻璃体腔注射(IVT)在内的 NHP 给药研究。在视网膜退行性疾病等研究中,可依据具体疾病模型和候选药物设计给药与药效评价方案,并结合眼科影像、组织学及样本分析研究药物在眼部组织中的作用与分布。眼球的解剖分区决定了药物在玻璃体、视网膜与脉络膜中的浓度并不一致,取样部位需要在方案中预先界定。
依托数字减影血管造影(DSA)等介入技术,可建立相应的血管通路,开展特定器官的介入给药或灌注研究,具体能力见DSA 引导介入平台。超声引导技术可用于部分活体组织采集,例如肝脏活检;结合预设采样时间点,可获得不同时间阶段的组织样本,用于药物分布、组织暴露及相关药效学研究。
影像在这里承担两种角色:术前用于确认解剖路径,术后用于核对分布范围。相关的成像与定量方法可参考MRI-Guided Drug Delivery与Biodistribution Imaging。
NHP 研究可以根据项目需求,把 PK、PD、影像学、组织分布和疾病模型评价进行组合。对具有明确靶器官的候选药物,可建立这样一条链条:
给药 → 血浆 PK → CSF/组织采样 → 医学影像 → PD 终点
这种设计的意义在于,同一批动物身上可以同时获得血、脑脊液、组织与功能性终点四个层面的数据,暴露与效应之间的时间关系因此可以被对齐,而不必依赖跨批次的拼接。
具体研究终点和样本类型,根据候选药物性质、作用机制及研究阶段确定。这类框架能否成立,取决于给药操作、采样时点与影像时点是否在同一时间轴上对齐;时点错位时,暴露与效应之间的相关性会被稀释成噪声。
Prisys Biotechnologies 专注于非人灵长类药效学和转化研究。位于上海的 Prisys Translational Research Center(PTRC)配备 MRI、CT、PET/CT、DSA、超声等医学影像设备,并建立了多种 NHP 疾病模型和给药技术。
设备的意义在于把"给药"与"看见"放在同一空间里。PET/CT 适合观察示踪标记物的整体分布,MRI 提供软组织结构参照,DSA 显示血管路径,超声则用于实时引导穿刺与活检;同一只动物可以在一次麻醉周期内完成多项操作,减少因反复麻醉带来的生理波动。
需要说明的是,核心业务是 NHP 药效学与转化研究。具体研究是否属于 GLP 研究、是否适用于特定注册申报用途,需根据项目目的、研究方案和适用法规确定,不宜将所有 NHP 研究统一表述为 GLP 研究。
Q1:为什么在 PK 研究中使用食蟹猴?食蟹猴是常用的 NHP 研究动物之一。在候选药物临床前开发中,可根据药物特点和研究目的选择 NHP 模型,用于评价体内暴露、PK/PD 关系及相关药效学终点。
Q2:支持哪些给药途径?可根据项目需求开展静脉、口服、鼻腔、脑内、玻璃体腔、气道及部分影像引导下介入给药研究。
Q3:是否开展 GLP 研究?核心业务是 NHP 药效学和转化研究。研究是否属于 GLP、是否适用于特定注册申报用途,需结合项目目的、研究方案与适用法规确定。
Q4:PK 样本如何分析?根据候选药物和研究设计,可采集血浆、血清、脑脊液、BALF 及组织等样本。药物浓度检测与 PK 参数分析依据项目需求选择适用的分析方法和数据处理方案。
Q5:哪些研究适合结合多器官给药技术?需要评价局部组织暴露或特定递送路径的候选药物可以考虑结合相应技术。例如 CNS 药物可结合脑内给药或 N2B 研究,吸入制剂可结合气道给药和 BALF 采样,眼科药物可结合玻璃体腔给药。


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