摘要: 本研究在CN Bio肝脏器官芯片中整合HLA匹配PBMC,成功复现单抗药物免疫驱动肝毒性,为iDILI评估提供高人体相关性模型。


利用肝脏微生理系统重现免疫驱动的肝毒性

本文基于2026年3月22日至25日SOT2026毒理学博览会相关研究内容整理。:contentReference[oaicite:0]{index=0}

SOT2026毒理学博览会


一、什么是“免疫肝毒”?

药物诱导肝损伤(DILI)是药物研发失败的重要原因之一,其中免疫介导型肝损伤(iDILI)尤为复杂。

其核心机制包括:

  • 活性代谢产物或药物-蛋白复合物形成
  • 抗原呈递增强
  • T细胞激活
  • 炎症通路放大
  • 最终导致肝细胞损伤

同时,人类白细胞抗原(HLA)多态性也会影响个体易感性。

传统临床前模型往往难以覆盖这些人类特异性机制,因此,结合免疫细胞的肝脏微生理系统(MPS)成为新的研究方向。


二、肝芯片+PBMC共培养的实验设计

本研究采用肝脏微生理系统(MPS)构建体外模型,将原代人肝细胞(PHHs)与外周血单个核细胞(PBMCs)进行整合。

实验关键步骤:

  • PHHs按每芯片400,000个细胞接种
  • 在Liver-12板中进行灌流培养8天
  • 第4天加入PBMC进行共培养
  • 给予单克隆抗体干预(Ipilimumab / Infliximab)

检测指标包括:

  • LDH、ALT(肝损伤指标)
  • 白蛋白
  • CRP及多种细胞因子
  • PBMC回收率与活力

肝脏微生理系统实验设置

图:用于DILI检测的肝脏微生理系统(MPS)实验设置


三、关键实验结果解析

1. 免疫参与是肝毒性发生的关键条件

研究发现:

  • 单独药物作用 → 肝细胞损伤不明显
  • 预激活PBMC + 单抗 → 明显损伤

表现为:

  • LDH升高
  • ALT升高

说明免疫系统在iDILI中起决定性作用。


免疫细胞肝芯片共培养功能图谱


2. PBMC在芯片体系中具备稳定生存能力

实验数据显示:

  • PBMC回收率约40%
  • 细胞活力约80%

说明:

  • 系统环境适合免疫细胞长期存在
  • 观察到的肝毒性来自免疫反应,而非直接细胞毒性

PBMC回收率及活力


3. 炎症因子变化揭示免疫机制差异

在预激活PBMC存在条件下:

  • IL-2升高
  • IL-6升高
  • TNF-α升高

其中:

  • Ipilimumab诱导的炎症反应更强、更持久
  • 与其临床iDILI风险更高的特征一致

细胞因子表达变化


四、模型的研究意义

该研究表明:

将HLA匹配PBMC整合至肝脏微生理系统中,可以:

  • 更真实模拟人类免疫肝毒反应
  • 区分不同药物的免疫毒性差异
  • 支持机制研究与风险评估
  • 提供更具临床相关性的体外模型

此外,该系统还支持:

  • 长期灌流培养
  • 动态免疫-肝脏互作
  • 免疫细胞回收及下游分析

五、总结

基于肝脏微生理系统(MPS)与PBMC共培养的模型,能够有效重现免疫驱动的药物诱导肝损伤过程。

该模型在以下方面具有优势:

  • 人源相关性更高
  • 可整合免疫与肝脏因素
  • 能识别单抗药物的特异性风险
  • 有助于临床前安全性评价

随着NAMs(新方法学)的发展,这类模型在新药研发中的应用价值将进一步提升。


延伸阅读

https://www.mine-bio.com/CN-Bio-Innovations/?utm_source=csdn&utm_medium=referral&utm_campaign=cnbio_article


参考文献

  1. Gerussi A. et al., 2021
  2. Tasnim F. et al., 2021
  3. Onaciu A. et al., 2026
  4. FDA NAMs Roadmap, 2025

本文基于CN Bio公开资料由其中国代理商上海曼博生物整理,仅用于科研信息分享。

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