日本千叶大学大学院药学研究科近日正式推出BAtox体外评价系统，将胆汁酸依赖性肝毒性筛选从实验室研究推向商业化服务阶段。该体系由伊藤晃成教授团队主导开发，针对传统药物肝毒性预测中特异性体质毒性难以量化的行业痛点，提供了一种高灵敏度、可标准化的体外评估工具。
突破传统单一靶点局限
在创新药临床前安全性评价中，斯氏综合征、重症药疹及药物性肝损伤等特异质毒性的早期预警一直是全球药企的研发瓶颈。长期以来，制药企业普遍采用代谢物反应性、线粒体功能障碍及胆盐输出泵（BSEP）抑制率三项指标进行综合评分。伊藤晃成教授指出，仅依赖BSEP抑制活性存在明显盲区。海外多项研究报告表明，胆汁淤积型肝损伤的发生机制远比单一转运蛋白阻断复杂。部分药物代谢产物同样会干扰BSEP功能，而肝细胞内部还存在胆汁酸超负荷时的代偿性外排机制。若评价体系未能覆盖这些多维通路，极易导致临床后期肝毒性风险漏判。
为此，千叶大学团队提出“胆汁酸依赖性毒性”概念，构建出名为BAtox的体外细胞实验模型。该系统的核心逻辑在于还原肝脏高浓度暴露的真实生理压力：通过在培养皿中预先加入高于生理浓度的胆汁酸，使体外培养的肝细胞处于持续应激状态，随后引入待测化合物，测量细胞死亡率的增量变化。这一设计巧妙规避了常规培养体系中胆汁酸合成能力衰退、肠肝循环缺失导致的背景值过低问题。在对22种已知药物的平行测试中，BAtox测得的毒性强度与药品说明书标注的临床ALT/AST升高频率呈现高度正相关，验证了其作为临床前筛选工具的可靠性。目前，该技术已转化为合同研究组织（CRO）的标准外包检测项目，供跨国药企采购使用。
细胞模型迭代解决批次差异
初代人源原代肝细胞在BAtox体系中表现优异，但其在工业化应用层面面临显著的供应链挑战。原代肝细胞高度依赖人体捐献样本，个体遗传背景差异直接导致不同批次细胞的代谢酶表达谱和转运蛋白丰度波动较大。对于需要高通量、长周期筛选的药企而言，同一批次无法重复实验、供应配额受限等问题严重拖慢了管线推进节奏。团队曾尝试引入人源肝癌衍生细胞株以追求稳定性，但发现多数细胞株缺乏关键的BSEP转运蛋白表达，且药物代谢相关基因转录水平与原代细胞存在本质偏差，无法满足标准化对照要求。
针对这一产业级难题，研发团队成功开发出源自人源化嵌合小鼠的HepaSH细胞。该类细胞经人源化肝脏微环境重构后分离获得，不仅彻底抹平了原代细胞间的个体离散度，更实现了规模化稳定供货。对比试验使用两批HepaSH细胞进行的BAtox检测，其结果曲线与多批次原代肝细胞数据保持高度一致。这意味着药企在采购外包毒理服务或自建体外筛选平台时，可获得具备统计学意义且可追溯的标准化数据资产，大幅降低因模型波动导致的假阳性或假阴性决策成本。
肠肝轴与产业化应用
随着BAtox体系的深入应用，研究团队观察到超出初始设计预期的生物学现象。该系统本质上捕捉的是“胆汁酸存在下药物细胞毒性被放大”的宏观表型，并未对底层分子机制预设边界。在实际运行中，部分未涉及已知转运蛋白抑制的化合物同样触发了强烈的毒性信号，提示肠道菌群代谢、免疫炎症级联反应或新型胆汁酸受体通路可能深度参与肝损伤进程。伊藤晃成教授强调，抗菌类药物引发肝损伤的高发率，很可能与药物扰动肠道微生态、改变结合型胆汁酸比例进而激活肝脏免疫应答有关。这一发现正在推动毒理学评价从单纯的“肝细胞视角”向“肠肝轴整体网络”延伸。
从产业链采购与运维视角来看，中国创新药企在布局ADC药物、小分子靶向药及生物制剂的临床前申报时，对高预测价值的肝毒性模型需求迫切。BAtox及其配套的HepaSH细胞标准品，为国内CRO机构升级ADME/Tox检测流水线提供了成熟的技术底座。相较于传统二维单层培养或低通量类器官模型，该体系在操作复杂度、数据重现性及合规性接受度上取得了较好平衡。该模型仍定位于临床前阶段的潜力筛查工具，尚未完全替代动物实验中的全身性毒理观察。未来，如何将肠菌干预、胆汁酸质谱分析及炎症因子面板整合进标准化SOP，仍是技术方与药企共同面临的验证课题。随着日本CRO行业对精准毒理评价标准的持续迭代，此类聚焦特定病理机制的体外模型有望成为跨境技术合作与设备试剂采购的新增标的。