《Reproductive Toxicology》：An Overview of Current and Potential Use of the Minipig in Developmental and Reproductive Toxicity Testing
编辑推荐：
尽管微型猪在最新版国际人用药品注册技术协调会（ICH）关于人用药物生殖与发育毒性检测指南（ICH S5(R3)）中被认定为非常规物种，但其在实际药物开发项目中的应用仍然相对有限。制药公司指出的担忧，如所需原料药（API）量大、经验丰富的实验室数量有限、历史对照
尽管微型猪在最新版国际人用药品注册技术协调会（ICH）关于人用药物生殖与发育毒性检测指南（ICH S5(R3)）中被认定为非常规物种，但其在实际药物开发项目中的应用仍然相对有限。制药公司指出的担忧，如所需原料药（API）量大、经验丰富的实验室数量有限、历史对照数据集不够广泛、妊娠期长以及抗体产前转移极少或无转移，导致了对采用微型猪的犹豫。此外，迄今为止，尚无任何获得监管机构批准的药物拥有来自微型猪胚胎-胎儿发育（EFD）研究的数据，这进一步表明了对接受和开发这一替代模型的抵触。本手稿的主要目标是解决这些担忧，并提出可扩展微型猪在生殖与发育毒理学（DART）测试中应用的非临床替代策略。通过鼓励与制药公司和卫生当局进行更广泛的对话，其目标是促进对这些替代策略和实验设计的接受。
该论文深入探讨了微型猪作为非啮齿类替代模型在生殖与发育毒理学（DART）领域的应用潜力与挑战，系统阐述了其在药物非临床安全性评价中的科学价值与实施路径。研究人员首先指出，尽管新型方法学（NAMs）旨在替代体内动物实验，但在DART领域，其应用仍局限于早期筛选，而体内胚胎-胎儿发育（EFD）研究在可预见的未来仍是必需的。在此背景下，依据ICH S5(R3)指南，微型猪作为一种非常规物种被纳入考量，但其实际应用面临诸多障碍，包括原料药（API）需求量大、历史对照数据不足、妊娠期较长以及缺乏显著的产前抗体转移等。为解决这些问题并推动监管接受度，研究人员详细分析了微型猪的生殖生物学特性，并据此提出了优化和整合DART研究的设计方案，特别是在增强型围产期发育（ePPND）研究中的应用前景。
在关键技术方法方面，研究人员主要基于现有的G?ttingen微型猪模型，结合国际协调会议（ICH）S5(R3)和M3(R2)指导原则，采用了多种实验设计策略。研究涵盖了从供应商处采购经同期化处理的时间配种雌性动物，以及在合同研究组织（CRO）内进行自然交配的方案。技术手段包括对雌性发情周期进行同步化处理（如使用Regumate?），利用超声技术监测妊娠状态，以及对后代进行从出生至断奶甚至性成熟的长期神经行为学评估（如功能性观察组合测试FOB）。此外，研究还详细描述了针对小型分子和生物制剂的不同胎盘转运机制验证方法，以及针对特定器官系统的临床病理学和组织病理学检查流程。
研究结果部分具体包含以下内容：
在“微型猪的生殖与发育特征”部分，研究表明雌性G?ttingen微型猪在6至7月龄达到性成熟，发情周期约为21天，妊娠期约为114天。与犬相比，其多胎性使得同期化处理更为便利。值得注意的是，微型猪的胎盘为上皮绒毛膜型，具有六层组织结构，这与人和非人灵长类（NHP）的血绒毛膜胎盘不同，导致单克隆抗体（mAbs）无法通过FcRn介导发生显著的产前转移，因此不适用于此类生物制剂的胚胎期暴露评估。
在“作为DART替代模型的微型猪”部分，研究人员提出，由于微型猪可用于评估生殖周期的多个阶段，应探索替代性非临床研究策略。例如，将初步胚胎-胎儿发育（pEFD）研究与ePPND设计相结合，可以在单一队列中评估EFD和产后发育（PPND）终点，从而在满足监管要求的灵活性的同时，减少动物使用数量和API消耗。
在“微型猪DART研究的采购”部分，文章指出G?ttingen微型猪是目前欧洲和北美供应最稳定的品系，供应商可通过Regumate?处理实现发情同步，并能提供受孕率超过95%的时间配种雌性动物，这为研究的计划性和标准化提供了保障。
在“微型猪的饲养管理与福利”部分，研究强调了为怀孕、分娩和哺乳母猪提供符合国际标准（如欧盟指令2010/63/EU）的环境富集和温控条件的重要性，这对于维持动物健康和研究数据的可靠性至关重要。
在“微型猪生育力研究表现”部分，鉴于非啮齿类动物通常难以进行交配期研究，建议借鉴ICH S6(R1)对NHP的策略，通过在重复给药毒性研究中加入生殖器官组织病理学检查来替代传统的生育力试验。
在“微型猪胚胎-胎儿发育研究表现”部分，研究证实微型猪对已知的人体致畸原（如乙胺嘧啶和维A酸）具有易感性。通过优化剂量范围确定研究和缩短剖宫产时间（从中期妊娠而非晚期妊娠获取数据），可以将整体研究周期缩短至约17周，显著提高了效率并降低了成本。
在“微型猪围产期发育研究表现”部分，建议使用经产母猪而非初产母猪进行此类研究，以降低杀婴行为和妊娠失败的风险。研究还探讨了利用传统行为学观察和现代电子监测技术评估子代性成熟和认知功能的可行性。
在“微型猪ePPND研究提议设计”部分，研究人员提出了一种结合EFD和PPND终点的综合研究模型。该设计利用微型猪平均窝产仔数超过5只的优势，理论上每组可获得90只以上的子代，远超NHP的单胎模式，从而为形态学和功能性评估提供更丰富的统计学效力。
在“展望与其他潜在未来应用”部分，研究人员指出，微型猪较长的胎儿期使其特别适合评估旨在用于治疗妊娠中期至晚期疾病的药物（如子痫前期疗法），因为这一阶段在啮齿类动物中难以模拟。
综上所述，研究人员在讨论与结论部分强调，尽管所有动物模型都存在固有的优缺点，但微型猪在解剖和生理上与人类具有高度相似性，其在DART项目中的利用率与其潜在价值相比仍显不足。虽然目前不太可能对微型猪实施完整的“三合一”DART套餐研究（即生育力、EFD和PPND各一项独立研究），但通过采用ICH指南允许的替代设计和研究合并策略（如ePPND），可以有效减少动物使用量并优化API供应。最终，研究人员呼吁制药公司与监管机构加强对话，就微型猪在生殖安全性评价中的科学合理性达成共识，从而推动这一有价值的非啮齿类模型在药物开发中的更广泛应用。
