人原代肝細胞怎么選？ADME、DMPK與毒性研究完整指南

引言

藥物研發中如何選擇合適的人原代肝細胞？哪些因素會影響選擇決策的科學性？人原代肝細胞的選擇直接影響ADME、DMPK及毒性研究結果的準確性與臨床轉化價值。本文中，曼博生物團隊將結合臨床前藥物研發實際需求，詳細拆解人原代肝細胞的選擇邏輯與核心評估要點，為科研人員提供可落地的技術參考。

一、為什么藥物研發需優先選擇人原代肝細胞？

人原代肝細胞是藥物研發中疾病模型構建、藥物吸收-分布-代謝-排泄/藥物代謝動力學（ADME/DMPK）及毒理學研究的關鍵工具，其功能更貼近人體生理狀態，能良好提升臨床前研究數據與人體試驗的相關性，為后續研發提供明確可靠的支撐。但需注意，不同批次的原代人肝細胞在功能、穩定性等方面存在差異，科學選擇是確保研究結果有效性、降低實驗重復性風險的核心前提。

圖1.人原代肝細胞在藥物研發中的應用

二、人原代肝細胞選擇的核心評估維度

(一) 貼壁能力與貼壁程度（Palatability / Degree of Palatability）

1. 核心定義：描述每批細胞的貼壁效率，以及在不同孔板規格的工作效能，是選擇成功的關鍵因素，直接影響藥物毒性篩選和體外代謝活性檢測的重復性。

2.關鍵注意點：

• 24 孔板或6孔板中貼壁效果良好的肝細胞，在96孔板或384孔板未必能有效貼壁或正常發揮作用；

• 并非每一批次的肝細胞都能良好附著于標準塑料培養器皿或膠原蛋白包被的96孔板。

• 若采用 384 孔板進行高通量毒性篩選，建議優先選擇經該規格孔板驗證的肝細胞批次。

3.額外考量問題：

• 解凍復蘇過程中的規范操作；

• 合適接種密度的評估；

• 隨時間變化的細胞形態特征與肝功能表現

• 該批次肝細胞適用于懸浮培養還是貼壁培養場景。

(二) 存活時長（Longevity）

1.選擇邏輯：實驗持續時間決定肝細胞所需存活時長，需結合具體研究周期匹配。

2.分類選擇：

• 短期培養實驗需求：短期貼壁型或懸浮型肝細胞（功能維持時間可達72小時）可滿足基礎代謝穩定性和代謝產物鑒定研究、初步毒性篩查等短周期實驗需求；

• 中/長期培養實驗需求：采用 96 孔板或 384 孔板檢測，或特定應用場景如體外酶誘導研究（一周的誘導試驗）需選擇中期貼壁肝細胞，長周期實驗研究（如慢代謝化合物的代謝評估等）需選擇存活時長可達兩周，且功能穩定的貼壁型肝細胞。

圖2. 原代肝細胞的貼壁時長分類與功能表征

(三) 供體相關考量

1.生命階段（供體年齡）（Life stages, or donor ages）：新生兒至 2 歲幼兒的肝細胞表型與成人存在差異，需根據研究目的（如兒科藥物研發、成人疾病建模）選擇匹配供體年齡的肝細胞批次，建議與供體來源多樣化的機構合作。

2.供體信息的廣度與深度：需獲取詳細供體信息，包括病史、傳染病暴露史及其他人口統計學特征，這些因素均可能影響肝細胞對特定研究的適用性，是確保肝細胞批次穩定性及臨床前藥物研發數據可靠的關鍵。

3.組織與細胞來源：

• 核心需求：獲取健康和疾病供體的高質量人類細胞，對毒性測試、ADME 研究及疾病建模起著關鍵作用。

• 選擇建議：優先選擇垂直整合型機構，其能在捐贈同意、組織回收、保存、分離、鑒定及質量控制全流程提供全面保障和信息，降低細胞來源不確定性帶來的實驗風險。

4.健康肝細胞與疾病肝細胞（Healthy vs. diseased hepatocytes）：

兩種選擇路徑均合理，關鍵在于明確研究目的：

• 路徑一：在健康細胞中誘導疾病狀態，適用于探索疾病發病機制、篩選針對性干預藥物的研究；

• 路徑二：直接使用來自疾病組織的肝細胞，更貼近臨床疾病狀態，適用于疾病特異性藥物代謝、毒性評估；

注意事項：兩種方法的起點和實驗完成結果受研究設計和培養條件影響，需配合規范的鑒定流程，詳細的組織病理學報告可提供選擇支持。

5.病理學評估：需獲取肝細胞相關病理學評級數據，包括纖維化程度、炎性反應程度、脂肪變性、肝細胞氣球樣變、非酒精性脂肪肝疾病及非酒精性脂肪性肝炎等指標，病理學記錄對疾病建模、毒性機制研究具有重要參考價值。

(四) 細胞質量與產量相關

1.解凍后存活率與產量（Post-thaw Viability and Yield）：

• 核心標準：根據行業共識，肝細胞解凍后存活率合格基礎標準為70%；LifeNet Health 可提供存活率達80%以上的肝細胞批次，進一步提升實驗成功率

• 產量范圍：每個凍存管常規存活細胞產量為500萬至1000萬個，當前技術可進一步提升該數值。

• 延伸考量：除存活率外，使用高內涵成像、球體形成、微生理系統（MPS）等高精度技術的研究，還需關注細胞形態均一性、細胞間連接完整性等形態特征和結合特性。

2.每管細胞數量（Number of cells per vial）：根據應用場景選擇，微芯片及新型流體技術所需細胞數量較少，其他場景（如大規模毒性篩選）或計劃開展額外實驗時需選擇每管細胞數量更多的規格，LifeNet Health提供多種規格批次選擇，適配不同實驗規模需求。

3.每批次管數（Number of vials per lot）：不同批次管數存在差異，LifeNet Health 的肝細胞批次平均每批450管，可達1200管，能滿足長期研究、多重復實驗的批次一致性需求。

(五) 細胞功能相關評估

1.酶譜分析（Enzyme Profiling）：

• 核心關注對象：主要細胞色素P450（CYP）酶（藥物代謝和藥物相互作用關鍵酶）、C11H10O3（行業的 II 相代謝標準指標）。

• 關鍵詢問點：酶譜分析數據是否代表正常或平均水平，是否存在等位基因多態性相關提示，避免因酶活性異常導致藥物代謝數據偏差。

2.誘導潛能評估（Induction Potential）：依據ICH M12指南要求：體外酶誘導評估需對實驗系統進行驗證，以證明主要CYP酶具備功能活性，且可被陽性對照藥物誘導。指南明確規定，CYP1A2、2B6和3A4陽性對照的響應值（mRNA倍數變化）至少增加6倍，需確認肝細胞批次符合該標準。

3.可選或定制化數據（Optional or Custom Data）：需確認供應商是否可提供額外所需信息，如轉運蛋白的表達或功能活性、黃素單加氧酶（FMOs）、醛氧化酶（AOs）等相關通路數據，滿足特殊藥物代謝機制研究需求。

(六) 細胞應用場景適配性

需結合具體應用場景評估肝細胞功能是否滿足需求：

• 3D 模型研究：選擇具有良好自黏附性和植入特性、能在體外形成球體結構的肝細胞批次，保障3D培養體系的穩定性；

圖3. 人原代肝細胞球體形成

• ADME研究（微生理系統 MPS 應用）：選擇兼具良好貼壁性與代謝酶活性穩定性的肝細胞，適配微流控芯片等技術系統；

• 高通量篩選：優先選擇貼壁效率均一、功能穩定的肝細胞批次，確保大規模實驗的數據重復性。

(七) 供應商支持與服務

選擇能提供全周期支持的供應商，LifeNet Health在采購前、采購過程中及采購后均提供支持，涵蓋批次篩選、實驗方案適配、技術問題解決方案、合規進口流程等，深度合作支持能有效降低實驗風險，是確保研究成功的關鍵因素。

三、不同研發階段的肝細胞選擇側重點

四、 選擇肝細胞過程中的常見誤區與規避方法

1.誤區一：僅以COA報告作為選擇依據

規避方法：COA為基礎參考起點，需結合實驗設計、實驗檢測體系及研究目標制定額外鑒定策略（如功能預實驗、批次穩定性驗證）。

2.誤區二：只關注解凍后存活率，忽視其他指標

規避方法：根據應用場景補充關注細胞形態均一性、功能活性（如酶活性）、批次穩定性等特征，評估細胞適用性。

3.誤區三：忽略供體信息的完整性

規避方法：主動索取供體病史、傳染病暴露史、人口統計學特征等詳細信息，避免因供體背景差異導致實驗數據偏差。

4.誤區四：未結合應用場景選擇適配細胞

規避方法：明確實驗體系（如孔板規格、培養方式）和技術需求（如3D模型、高精度檢測），針對性選擇細胞特性，提升實驗匹配度。

五、 選擇肝細胞決策FAQ

1.Q：健康肝細胞誘導疾病狀態與直接使用疾病肝細胞，哪種更優？

A：兩種方法均合理，核心取決于研究目的：探索發病機制可選擇健康細胞誘導疾病狀態，評估疾病特異性藥物效果可選擇直接來源的疾病肝細胞；需注意研究設計和培養條件會影響實驗完成結果，且需配合規范鑒定流程。

2.Q：肝細胞解凍后存活率的合格基礎標準是什么？

A：根據行業共識，合格基礎標準為70%；若使用高精度技術（如 MPS）或對研究可靠性要求較高，建議選擇存活率80%以上的批次（如 LifeNet Health 提供的肝細胞）。

3.Q：如何確定每管細胞數量和每批次管數的需求？

A：根據實驗技術（如微芯片技術需少量細胞、高通量篩選需更多細胞）、實驗規模及是否計劃開展額外驗證實驗判斷，供應商可提供多規格批次選擇（如 LifeNet Health），建議預留10%-20%的細胞量用于應急補充。

4.Q：選擇供應商時，除產品本身外還需關注什么？

A：重點關注供應商的全周期支持能力，包括采購前批次篩選指導、采購中需求對接、采購后技術問題解決、合規文件提供等服務，同時考察供應商的細胞來源質控體系。

5.Q：酶譜分析中需重點關注哪些指標？

A：需重點關注主要細胞色素P450（CYP）酶相關數據、C11H10O3指標，同時需確認數據是否為正常 / 平均水平及是否存在等位基因多態性提示，確保藥物代謝數據的準確性。

六、 LifeNet品牌信息

LifeNet Health專注于提供高質量原代人肝細胞及專業科研支持，擁有充足肝細胞庫存，可提供存活率80%以上的產品、多規格細胞選擇及全流程技術服務，適配臨床前藥物研發中的疾病建模、ADME/DMPK及毒理學研究等多場景需求。每個產品均通過嚴格的質量控制體系，符合臨床前科研實驗的合規要求。

作為美國有名的器官獲取組織（OPO），LifeNet Health 在高質量組織獲取領域依托全流程管控能力、合規體系與技術優勢，形成了差異化競爭力，核心優勢可概括為以下4點：

1.全周期垂直整合能力，保障組織來源可控性：從捐贈同意環節起，LifeNet Health 實現對組織獲取全流程的垂直管理，涵蓋組織回收、低溫保存、專業分離、功能鑒定及質量控制等關鍵環節。不同于傳統分散式流程，其一體化管控可減少中間環節的信息斷層與操作偏差，確保每一批次組織（如原代人肝細胞所需的肝臟組織）從來源到處理的全程可追溯，降低組織污染或功能損傷風險。

2.嚴格合規與倫理標準，夯實組織獲取合法性：嚴格遵循美國器官植入與組織獲取相關法規（如《統一人體組織捐獻法》），在捐贈者篩選、知情同意流程、傳染病篩查（如乙肝、丙肝、HIV 等）環節建立標準化體系。同時，通過倫理委員會監管，確保組織獲取全程符合醫學倫理要求，避免因合規問題影響組織質量或科研 / 臨床應用合法性，尤其適配藥物研發中對“組織來源合規性"的嚴格需求。

3.專業化技術支撐，提升組織活性與利用率：憑借高性能的組織保存與處理技術（如優化的低溫灌注、冷凍保存方案），LifeNet Health能在組織離體后快速維持其生理功能與細胞活力——以肝臟組織為例，可有效減少缺血再灌注損傷，保障后續分離的原代肝細胞存活率（如前文提及的“解凍后存活率達80%以上"）。此外，其對組織的病理學評估（如纖維化程度、炎性反應程度檢測）可提前篩選出符合科研/臨床需求的高質量組織，提升組織利用率。

4.多樣化供體資源與定制化服務，匹配多元需求：依托*的合作網絡，LifeNet Health 可獲取涵蓋不同年齡（新生兒至成人）、健康狀態（健康供體與疾病供體）的多樣化組織資源，滿足藥物研發中“疾病建模"“毒性測試"等不同場景對組織的細分需求（如肝病研究所需的病變肝臟組織）。同時，針對科研機構或企業的定制化需求，可提供組織獲取后的專屬鑒定報告（如肝細胞酶譜分析、功能活性檢測數據），為后續研究提供準確可靠的組織質量依據。

上海曼博生物醫藥科技有限公司是LifeNet Health的正式提供商，若需了解實驗細節，可聯系曼博生物技術團隊，獲取專屬技術支持。如咨詢相關產品，歡迎掃描下方二維碼聯系我們！