体外活性需通过体内模型验证其医疗潜力。根据疾病类型选择合适的动物模型是关键：例如，针对自身免疫病，常用NOD小鼠或胶原诱导性关节炎（CIA）模型；针对tumor，则采用患者来源异种移植（PDX）模型或基因工程小鼠（如KRAS突变型肺ancer模型）。以抗纤维化药物为例，将候选分子（如TGF-β1抑制剂）通过腹腔注射给予博来霉素诱导的肺纤维化小鼠，通过Micro-CT扫描量化肺密度变化，结合羟脯氨酸含量测定评估胶原沉积，可明确药物能否逆转纤维化进程。体内实验需设置严格对照组（如阳性的药、溶剂对照），并采用盲法评估以减少偏差。若候选分子在动物模型中显示出剂量依赖性疗效（如降低tumor体积30%以上），且效果优于或非劣于已上市药物，则可推进至毒理学研究。准确的临床前药效分析，助力企业筛选出潜力候选药物。湖北nmpa临床前安全性评价
在新药临床前毒理学研究中，合适的动物模型选择至关重要。不同的动物因其生理结构、代谢方式等存在差异，对药物的反应也不尽相同。啮齿类动物如大鼠、小鼠，因其繁殖周期短、成本相对较低、实验操作方便等优点，在毒理学试验中应用宽泛。例如在急性毒性试验和一些初步的药效学研究中，常选用小鼠来快速获取药物毒性的基本信息。而大鼠由于其体型较大，便于进行各种生理指标的检测，在长期毒性试验中是常用的动物模型。对于某些特殊的研究需求，非啮齿类动物如犬、猴等也会被选用。犬的心血管系统、消化系统等与人类较为相似，在研究药物对心血管系统和胃肠道的毒性时具有优势；猴在遗传背景、生理机能等方面与人类更为接近，在进行一些复杂的毒理学研究，如神经毒性研究、免疫毒性研究时，能提供更具参考价值的数据。但无论选择何种动物模型，都需要充分考虑其与人类的相关性，以确保试验结果能够准确外推至人体，为新药临床研究提供可靠的参考。宁波生物大分子临床前评价机构开展老年病临床前项目，斑马鱼衰老特征显现早，助探延缓衰老策略。
急性毒性研究通过单次高剂量给药（如口服、静脉注射），测定药物的半数致死量（LD50）或比较大耐受剂量（MTD），明确其急性毒性阈值。例如，某中枢的神经系统药物在大鼠急性毒性实验中，LD50为500mg/kg，而MTD为200mg/kg，提示临床试验起始剂量应低于100mg/kg（通常为MTD的1/2-1/3）。重复给药毒性研究则通过多剂量、长期（如28天、90天）给药，观察靶organ毒性（如肝、肾、心脏）及剂量-毒性关系。以抗纤维化药物为例，在90天重复给药毒性实验中，犬在300mg/kg/天剂量下出现肾小管坏死，而100mg/kg/天剂量下无明显异常，提示临床安全剂量应≤100mg/kg。此类研究需结合病理学（HE染色、免疫组化）和临床病理学（血常规、生化指标）分析，明确毒性靶organ及可逆性（如停药后是否恢复）。
生物大分子药物（如抗体、蛋白、核酸等）因其高特异性和强的效性，已成为现代医药研发的关键方向。然而，其临床前研究面临独特挑战：分子量大导致膜通透性差、免疫原性风险高、稳定性控制难，且需针对特定靶点设计复杂作用机制。例如，单克隆抗体需通过抗体依赖细胞介导的细胞毒性（ADCC）或补体依赖细胞毒性（CDC）发挥作用，而双特异性抗体则需同时结合两个抗原表位以实现精细调控。临床前阶段需系统评估这些分子的药代动力学（PK）、药效动力学（PD）及毒性特征，通常采用体外细胞模型（如HEK293、CHO细胞）和体内动物模型（如小鼠、非人灵长类）相结合的策略。数据显示，全球生物大分子药物临床前研发失败率高达40%，其中因免疫原性或药代动力学问题导致的淘汰占比超60%，凸显了临床前研究的重要性。呼吸病研究处于临床前，借斑马鱼鳃呼吸类比，评估药物气体交换效果。
环特生物依托“斑马鱼+哺乳动物+类organ+AI”四位一体技术平台，构建了覆盖靶点发现、先导化合物筛选、药效评价及安全性预测的创新药临床前研究体系。其斑马鱼模型凭借高通量、可视化及伦理优势，可快速完成数千个化合物的活性初筛，例如在抗tumor药物开发中，通过构建tumor移植斑马鱼模型，72小时内即可评估化合物对tumor生长的抑制率，筛选效率较传统细胞模型提升5倍以上。哺乳动物模型则提供更接近人体的药代动力学（PK）和药效动力学（PD）数据，环特开发的PD-1人源化小鼠模型，可精细模拟免疫检查点抑制剂在tumor微环境中的作用机制。类organ技术通过患者来源tumor组织培养，为个性化药物评价提供“试药替身”，其预测药物敏感性的准确率达82%，明显高于传统2D细胞模型。AI算法的融入进一步实现了数据驱动的决策优化，例如通过深度学习模型分析斑马鱼行为学数据，可预测化合物对神经系统的潜在影响，将毒性评估周期缩短40%。扎实的临床前数据，是新药进入临床试验阶段的重要依据。宁波生物大分子临床前评价机构
康复类药物临床前，干扰斑马鱼肢体，借其再生看药对恢复的助力。湖北nmpa临床前安全性评价
v类organ（Organoids）和器官芯片（Organ-on-a-Chip）技术是临床前药效研究的改变性工具，可模拟人体organ的复杂结构与功能。类organ由患者来源的干细胞或成体细胞在体外自组装形成，保留了原始组织的细胞类型、空间排列及部分生理功能。例如，结直肠ancer类organ可保留患者tumor的突变特征（如KRAS、APC突变），用于测试靶向药物的敏感性；肝类organ可模拟药物代谢过程，预测肝毒性。器官芯片则通过微流控技术将多种细胞类型（如内皮细胞、免疫细胞）共培养于芯片上，构建动态生理环境。例如，肺芯片可模拟呼吸运动及气流对药物分布的影响，用于评估吸入制剂的疗效。此类技术相比传统动物模型更具人源化特征，可减少种属差异导致的假阴性/阳性结果。例如，某抗纤维化药物在动物模型中无效，但在肺类organ中明显抑制成纤维细胞活化，终通过类organ数据支持其进入临床试验。湖北nmpa临床前安全性评价
