生殖毒性评估能够提前识别并规避潜在的风险，为药物的临床试验提供科学依据。尽管非人灵长类动物被认为是评估人用药物生殖毒性的理想动物模型，但当非人灵长类动物不是唯一相关种属或供应紧缺，且药物在啮齿类动物具有生理活性的情况下，靶点人源化小鼠将是药物生殖毒性评价的选择。

根据ICH相关指导原则，当受试物的目标患者是有生育可能的相关人群、药理作用是非外源性靶点并且不是明确有生殖毒性风险的药物时，一般需要进行生殖毒性研究。通过系统的生殖毒性评估，能够提前识别并规避潜在的生殖障碍、出生缺陷及遗传毒性等风险，为药物的临床试验提供科学依据。

生物制品通常需要在两种动物种属中，一种啮齿类和一种非啮齿类，进行体内生殖毒性试验，包括EFD（胚胎-胎仔发育）和ePPND（妊娠和围产期发育）试验。NHPs（non-human primates，非人灵长类动物）由于性周期与人接近，抗体胎盘转运相似，系统发育与人较接近等因素，被认为是评估人用药物生殖毒性的理想动物模型。然而，NHPs实验需要经过严格的伦理审批，且其饲养和管理成本高昂，生殖周期较长，实验研究可能耗时数年才能完成，导致资源消耗巨大。根据FDA指南和ICH指导原则是否有用于药物生殖毒性评估的替代模型呢？

据FDA披露数据显示[1]，2015至2020年间被批准的BLA中超过2/3比例的药物并不是采用NHPs开展的EFD/ePPND。其中，肿瘤药更是高达 85%的药物没有选择NHPs进行生殖毒研究，绝大多数是基于MoA进行的WoE（weight of evidence）分析。非肿瘤药物也仅有40%采用了NHPs开展EFD/ePPND试验。

图1：2015-2020年CDER批准的药物生殖毒研究的模型选择数据[1]

早在2022年2月，FDA发布的《缓解COVID-19大流行引起的非人灵长类动物供应限制的非临床研究考虑因素行业指南》[2]也提出：“尽管 ICH S6(R1) 声明偏向在NHPs中试验临床候选药物，但在NHPs供应紧缺的情况下，FDA强烈鼓励使用具有科学依据的合适的替代模型来评估DART终点（如啮齿动物中的特定种属替代物，转基因啮齿动物）”。

图2：FDA 对于生殖毒性评估的政策指导原则[2,3]

对于药物生殖毒性评价来说，当NHPs不是唯一相关种属，且药物在啮齿类动物具有生理活性，或NHPs供应紧缺的情况下，转基因啮齿动物和替代动物，如靶点人源化小鼠将是药物生殖毒性评价的选择。

靶点人源化小鼠是将小鼠的靶点基因进行人源基因的替换改造，其具有靶点基因生理学功能、繁殖周期短、研究成本较低等优势，能够用于靶点药物的非临床药效及安全性评估，包括药物PK、一般毒性（单次、多次给药毒性）、免疫毒性、生殖毒性等研究。

表1：食蟹猴与靶点人源化动物开展生殖毒性研究的优劣势对比

百奥赛图靶点人源化小鼠用于安全性评价研究

截至目前，百奥赛图自主研发的靶点人源化小鼠已成功助力药企在相关药物申报中进行各种安全性评价。其中，6款药物开展单独临床阶段生殖毒性研究、14款药物已开展总生殖毒性研究、17款药物基于靶点人源化小鼠的长毒数据获得IND批件、15款药物获得NMPA IND临床批件、5款药物获得FDA IND临床批件，其中4款为中美双报产品以及1款中澳双报产品。

热门的用于安全性评价的人源化小鼠品系包括免疫检查点类：B-h4-1BB mice, B-hCCR8 mice, B-hCD38 mice, B-hCD40 mice, B-hCD3E/hCD28 mice, B-hCD3EDG/hCD19; 细胞因子类：B-hIL4/hIL4RA mice, B-hIL36R mice, B-hTSLP/hTSLPR mice; 代谢类：B-hGLP1R mice, B-hPCSK9 mice；HLA类：B-HLA-A2.1等等。

案例分享 1

CD19人源化小鼠作为唯一相关种属开展安全性评价

2020年6月10日，FDA批准Viela Bio开发的Uplizna®（Inebilizumab，依奈利珠单抗）静脉注射用于治疗AQP4-IgG血清反应阳性的成人患者NMOSD (neuromyelitis optica spectrum disorder, 视神经脊髓炎谱系障碍)。Inebilizumab是一种靶向B细胞表面特异性抗原CD19的人源化IgG1κ单克隆抗体。研究显示Inebilizumab能以其高亲和力和高特异性与人类CD19结合，同时对非人灵长类、啮齿动物（小鼠、大鼠）或兔子无交叉反应。因此，表达人类 CD19 的转基因小鼠（hCD19Tg）模型作为唯一相关种属用于Inebilizumab关键的非临床研究。CD19人源化小鼠模型也被用于完成包括单剂量毒性、重复剂量毒性、FEED（fertility and early embryonic development，生育力和早期胚胎发育）及PPND在内的所有安全性评估试验。

案例分享 2

百奥赛图IL17A人源化小鼠可用于生殖毒性评价

研究发现，IL17A作为Th17细胞分泌的关键炎症因子，在多种自身免疫性疾病（如银屑病、强直性脊柱炎、多发性硬化症和炎症性肠病等）的发生和发展中起重要作用。IL17A通过结合其受体IL17RA，激活下游信号通路，诱导促炎细胞因子和趋化因子的表达，从而驱动炎症反应。抗IL17A抗体药物通过阻断IL17A与其受体的结合，抑制炎症信号传导，改善自身免疫性疾病。百奥赛图利用基因编辑技术构建了人源化小鼠模型B-hIL17A mice，使其表达人的IL17A，为靶向IL17A药物的评价提供了理想的临床前模型。

B-hIL17A mice具有完备的验证数据

➤ 在小鼠Il17a原位改造，将人IL17A编码区基因组（内含子+外显子）替换小鼠Il17a基因组序列。

➤ 经体外表达谱分析和体内药效学实验，证明B-hIL17A mice仅表达全长人IL17A蛋白，不表达小鼠IL17A蛋白，可用于抗人IL17A抗体的评价。

这些特征使B-hIL17A小鼠成为针对人IL-17A的治疗性抗体进行临床前评估的理想模型。

数据案例1:

➤ 抗人 IL17A 抗体在 B-hIL17A 小鼠银屑病模型中的体内功效

抗体对 IMQ 诱导的B-hIL17A小鼠银屑病样皮肤病变中角质细胞增殖和炎症细胞浸润的剂量依赖性影响。在终点收集背部皮肤并用苏木精和伊红（H&E）染色。 (A) 背部皮肤的 H&E 染色。(B) 组织学变化按 0 到 11 的等级评分。(C) 小鼠的表皮厚度。如图所示，Ixekizumab（内部制备）对 B-hIL17A小鼠银屑病样皮肤病变的治疗效果呈剂量依赖性，证实B-hIL17A 小鼠为在体内评价抗人IL17A抗体提供了宝贵的临床前模型。所有数值均以均值±标准误表示。

靶点人源化小鼠用于药物各种安全性评价的潜力还在不断释放，我们也期待助力更多药企，以创新动物模型赋能生物医药开发！

参考文献

[1] Hoberman AM, Maki K, Mikashima F, Naota M, Wange RL, Lansita JA, Weis SL. Alternatives to monkey reproductive toxicology testing for biotherapeutics. Int J Toxicol. 2023 Dec;42(6):467-479.

[2] U.S. Department of Health and Human Services. Nonclinical considerations for mitigating nonhuman primate supply constraints arising from the Covid-19 pandemic guidance for industry. 2022 Feb.

[3] European Medicines Agency. ICH S5 (R3) guideline on detection of reproductive and developmental toxicity for human pharmaceuticals, Step 5. 2020 Feb.