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在药物研发领域，动物试验长期以来是评估药物安全性与有效性的核心环节。然而，这一传统范式正面临严峻挑战。

在药物研发过程中，非临床研究对早期识别和淘汰缺乏成药潜力的候选分子至关重要。尽管如此，进入临床阶段的药物中，仍有很大一部分因在临床试验中无效或存在安全性问题而最终未能成功上市。这提示在目前的传统非临床研究模式下，单纯的基于动物试验的结果往往难以准确或全面地预测药物在人体中的真实表现。全球范围内对动物福利的伦理关切和科学研究诉求的日益增强，推动着以"替代、减少、优化"为核心的“3R 原则”成为科学界的普遍共识（图1）。

在此背景下，新方法学（New Approach Methodologies, NAMs）应运而生，为优化药物有效性和安全性评估提供了新的技术路径。NAMs 并非单一技术，而是一个涵盖体外细胞模型、微生理系统（如器官芯片）、计算机模拟以及化学方法等多元化手段的集合（图2）^[2-4]。其核心目标是在坚守公共健康安全底线的前提下，推动非临床研究向着更精准预测临床结果、更高效加速研发进程、更符合伦理关怀的方向演进。

NAMs 的兴起得益于多重驱动力的汇聚：

• 技术上，干细胞、基因编辑、类器官与微流控等领域的突破，使得构建高度模拟人体生理和病理状态的复杂体外模型成为可能；

• 监管上，全球主要监管机构正积极通过发布指导原则与战略路线图，为 NAMs 的应用铺平道路（图3）；

• 产业上，持续攀升的药物研发成本和传统的非临床研究范式下较低的临床转化效率迫使企业寻求能降低失败风险的新工具。

然而，NAMs 从实验室走向成熟的新药研发和监管决策应用仍面临诸多挑战，例如：

因此，围绕 NAMs 在非临床研究中的定位、适用场景、基于科学设计的技术运用、监管决策中的关键考量等，仍有必要通过系统梳理监管举措背后的深层次科学诉求与已获批药物的应用实践加以深入探讨。

鼎泰团队在此前文章《替代、减少、优化，提高风险识别效率和临床开发成功率》和《Lang来了！FDA关于监管决策中NAMs使用的最新举措》中已系统探讨了 NAMs 在药物研发中的技术基础与监管政策演进。本文将以2025《FDA/CDER/OND Experience With New Approach Methodologies (NAMs)》为主要参考依据^[3]，聚焦 NAMs 在监管决策中的常见应用场景，系统梳理其在现行监管框架中的角色定位，并结合已有的审批实践与代表性应用案例，初步探讨 FDA 对于 NAMs 应用于审评监管决策时的监管考量。同时，文章也将讨论 NAMs 对未来药物研发模式可能带来的影响。通过经验总结与趋势分析，本文希望为药物研发企业、CRO 机构及监管事务相关从业者提供一些可借鉴的思路。值得强调的是，NAMs 本身是一套跨学科的技术体系，其应用必须结合具体场景，并建立在科学认知和科学设计的基础上实现精准运用，不宜将个别孤立案例的经验过度外推或泛化。

随着 NAMs 的不断发展，许多替代方法已经从科研探索走向监管实践。

从眼刺激性试验到皮肤刺激性评估，再到光安全性检测，这些基于人类生物学的创新方法不仅显著减少了对动物试验的依赖，并以其更高的人类相关性为药物安全性评估提供了更精准、更可靠的依据（表1），其中不乏我们在以往工作中熟知的体外安全性评价方法。这些方法本身并非新技术，但从其以人类相关生物学为核心、并被正式纳入局部安全性评价法规体系的特点来看，已具备典型 NAMs 的方法学特征。通过这些成熟案例，有助于指导我们理解 NAMs 如何在不依赖传统动物试验的前提下，支持具体风险评估决策。

2.1 体外方法在局部安全性评估中的实践应用

在眼刺激性评估方面，牛角膜混浊与通透性试验（BCOP）已经在国际监管框架中发展得相对成熟，并逐渐成为支撑眼部安全性评价的重要方法^[5]。该试验利用离体牛角膜构建接近人眼暴露界面的微环境，通过测量角膜浑浊度和通透性的变化来判断受试物对角膜屏障造成的影响。研究显示，BCOP 的结果与传统兔眼刺激试验具有高度一致性，能够有效识别中至高水平的眼刺激风险，是目前最具量化特征的体外评估工具之一。

2025 年 8 月 29 日，NMPA 将《牛角膜浑浊度和渗透性试验方法》等五项技术方法正式纳入《化妆品安全技术规范（2015 年版）》，并明确自 2026 年 3 月 1 日起实施，使国内在眼刺激性评价领域拥有了更加明确、可重复、与国际接轨的技术路径（图4）。

BCOP 的应用价值并不仅限于其评价能力本身，因其条件要求稳定、操作流程规范，量化指标便于跨实验室比对，相关结果也已被 OECD 测试指南采纳并在多国法规体系中获得认可（图5）。总体来看，BCOP 使行业在开展眼刺激性风险识别时具备了更具科学性和一致性的技术选项，也为我国化妆品安全评价体系的现代化提供了具体落点。

在皮肤刺激性评估领域，人体三维表皮模型已经发展为国际上普遍采用的标准化方法。其中，OECD 测试指南 439 对这一体外方法进行了系统描述，用于识别具有潜在皮肤刺激的化学品（图6）^[6]。该技术以人角质形成细胞的三维结构为基础，其层状结构、屏障特性和代谢活性均能够在一定程度上模拟人体表皮上层的生化和生理特征。当受试物作用后，模型的细胞活力下降至既定阈值（通常为 50% 或以下）时，即被认为具有皮肤刺激性，为风险识别提供了一个可量化且具有可比性的判断依据。

这一重建表皮组织通过将人角质形成细胞接种在惰性的聚碳酸酯支架上，并在体外诱导其逐层分化。与传统的二维细胞培养相比，这种三维组织能够维持更完整的角质层结构，也更接近实际皮肤表面的屏障状态，因此适用于检测涂抹型产品或化学物质经过短时接触后对皮肤造成的局部效应。此外，它能够在无血清的培养条件下稳定生长，操作流程标准化程度高，实验室之间的重复性也经过了充分验证，使其成为当前监管体系中评价皮肤刺激性的重要技术手段之一。

随着行业对早期风险筛查和人体相关性数据的需求不断提升，三维重建表皮模型逐渐在化妆品、化学品、药物外用制剂等多个领域展现出应用价值。它不仅提高了皮肤刺激性评估的生理相关性，也为企业提供了更加量化、可重复和国际可比的评价渠道，使皮肤局部安全性的判断更加明确和可操作。

体外 3T3 中性红摄取光毒性试验已成为评估化妆品原料在光照条件下潜在细胞毒性的重要方法。该试验以小鼠胚胎成纤维细胞系（3T3）为模型，通过检测细胞对中性红染料的摄取能力来评估细胞活力（图7）。若测试物质具有光毒性，则会在光照暴露后降低细胞活力，从而减少中性红的摄取量^[7]。

2025 年 10 月，国家标准《化学品体外 3T3 中性红摄取光毒性试验方法》正式发布和实施（图8）。该标准由全国危险化学品管理标准化技术委员会下属的化学品毒性检测分会负责制定和管理，标志着该试验方法在我国监管体系中得到正式认可，对化妆品及相关化学品的光毒性评价具有重要意义。

以上方法在监管体系中已被采用，其共同特点在于明确的使用场景、可量化的判定标准以及良好的跨实验室一致性。从这一角度看，它们也为理解 NAMs 如何从“方法”走向“监管工具”提供了最直观的实践示例。

2.2 证据权重（WoE）评估所提供的科学证据

ICH S1B(R1)《药物致癌性试验指导原则增补》的发布，使药物致癌性评估进入了一个更加灵活、更加基于科学证据的阶段。

该指南允许申请人在满足特定条件时采用基于证据权重（Weight of Evidence, WoE）的方法，而不是常规的 2 年大鼠致癌性试验，从而使评估过程能够更贴近药物本身的机制特点和风险特征。

WoE 方法在近年来的药物开发过程中得到越来越多的应用，尤其在生物制品、靶向治疗等机制明确的产品类型。这种方法强调整合多维信息，通过汇总药物靶点的生物学属性、作用机制、短期毒性研究发现、遗传毒性结果、免疫调节作用特点以及同类分子的开发经验等，形成对致癌性潜在风险的整体判断。WoE 方法的预测准确率已在 FDA-PhRMA-HESI 合作的前瞻性评估研究（PES）中得到初步验证，结果显示在满足特定条件时准确率可达 82%-98%^[8,9]。

2.3 基于人源细胞的心脏电生理评估：CiPA 框架下的应用实践

在心脏安全性方面，近年来基于人源细胞的体外心脏电生理方法逐渐成为监管关注的重点。其中，美国 FDA 于 2013 年正式启动的 Comprehensive in vitro Proarrhythmia Assay （CiPA）计划奠定了新的技术路线。CiPA 是利用人诱导多能干细胞来源的心肌细胞（hiPSC-CM）构建更加接近人体生理状态的心脏电活动测试体系。hiPSC-CM 在药物心脏毒性研究中的优势十分突出：

• 其遗传背景与人类一致，能够在体外重建关键的心脏离子通道特征，并呈现出与人类心肌细胞相近的动作电位及电生理反应；

• hiPSC-CM 的培养已较为成熟，可为高通量药物筛查提供稳定细胞来源。

目前，基于微电极阵列和电压敏感染料的 hiPSC-CM 电生理测试通过检测动作电位时程、节律性变化及离子通道相关反应，为心脏再极化异常以及潜在致心律失常风险提供了更加机制化的评价依据。这些进展推动了心脏安全性评估从依赖传统指标转向更加机制相关、更加贴近人体生理的技术路径。

2.4 遗传毒性杂质评估中的结构化(Q)SAR 预测框架

在遗传毒性杂质评估中，ICH M7(R1) 指导原则提出了一套以分子结构信息为核心的预测思路，推动基于 (Q)SAR 的方法成为监管体系中的常规工具。该原则明确要求采用两种互补的预测路径，从不同角度对杂质的潜在致突变风险进行判断，并确保相关模型符合 OECD 对预测工具可验证性和可解释性的基本要求^[10]。

在实际申报过程中，这种“双模型+专家审核”的组合方式已经形成较为成熟的工作流程。通过分别给出独立预测结果，并结合对分子结构特征和作用机制的专业判断，监管评估可以对杂质是否存在致突变关注作出清晰、可追溯的结论。当两类模型的预测结果一致且均未提示风险时，通常可支持“无致突变关注”的判断，从而避免进一步试验，有助于提升评估效率。

2.5 (Q)SAR 工具的流程化演进与监管可用性提升

随着技术的发展，(Q)SAR 工具本身也在不断向流程化和自动化演进。例如，近年来新版本的软件平台已将不同类型的遗传毒性预测结果整合到统一界面中，使致突变性和染色体损伤等关键信息能够在同一工作流程中完成分析与审查。这类改进不仅降低了使用门槛，也增强了预测结果的透明性和一致性，为结构驱动的杂质风险评估提供了更加高效、可操作的技术支撑。

总体来看，这些已经被监管体系广泛接受的 NAMs 技术路线，反映了药物安全性评价从传统经验导向向更加机制化、定量化、数字化方向的转变。随着验证数据的不断积累以及行业对高效率、高相关性工具的需求持续增长，预期这些方法将在心脏安全性、遗传毒性和更广泛的非临床评估领域发挥越来越关键的作用，推动未来的药物研发更加精准、高效且符合国际监管要求。

随着 NAMs 在方法学层面逐步成熟，其在真实监管决策中的应用也开始通过具体药物案例体现出来。近年来，FDA 在公开的审评报告或文章中披露了多项基于 NAMs 数据支持药物IND获批或适应症扩展的实践案例（表2）。这些案例显示，在传统研究路径受限或临床验证难以实施的情境下，经过充分论证和合理设计的 NAMs 数据，有可能在非临床证据体系中发挥关键支撑作用。

3.1 Ivacaftor：基于体外功能数据的适应症扩展

囊性纤维化是一种由 CFTR 基因突变引起的遗传性疾病，不同突变类型在分子功能和临床表型上存在显著差异。随着对疾病分子机制认识的不断深入，越来越多的罕见 CFTR 突变被识别出来，但单个突变对应的患者数量有限，使得为每一种突变分别开展临床试验在实际操作层面面临挑战。在这一背景下，FDA 接受了一种以机制为导向的体外功能评估策略。

该策略采用表达特定 CFTR 突变蛋白的细胞模型，通过测定氯离子转运功能的变化来评估 ivacaftor 对不同突变类型的潜在疗效。审评过程中，监管机构认可了一个明确的功能响应阈值，即当体外检测显示 CFTR 氯离子转运活性恢复超过正常水平的 10% 时，可作为具有临床意义的支持性证据（图9）^[11]。

基于这一体外功能数据框架，FDA 批准了 ivacaftor 针对多种此前未覆盖的罕见突变类型的适应症扩展，而无需针对每一种突变额外开展独立的临床试验。该案例表明，在疾病机制清晰且体外功能指标与临床结局具有合理关联性的前提下，NAMs 可用于支持精准医学背景下的监管决策。

3.2 Tebentafusp：在缺乏相关动物模型条件下的非临床评估路径

Tebentafusp 是一种用于治疗葡萄膜黑色素瘤的双特异性生物制品（鼎泰团队在此前文章《众里寻他千百度——首个获批上市的 TCR-T 非临床研究思路和临床开发路径》中予以介绍），其通过同时结合肿瘤细胞表面的 gp100-HLA 复合物与 T 细胞表面的 CD3 分子发挥作用。该作用机制高度依赖特定的人类 HLA-A*02:01 限制性抗原呈递，而这一分子组合在常规实验动物中并不存在或者无法功能性重现。因此，传统动物体内药效和安全性研究难以提供具有直接外推价值的数据^[12]。为应对这一挑战，申请人构建了一套以人源体系为核心的体外评估策略，涵盖靶点结合特异性、交叉反应性分析以及基于人源细胞和组织的功能性毒性风险评估。这些 NAMs 数据被用于支持对药物作用机制、靶向选择性及潜在安全风险的综合判断，并与临床研究设计形成相互支撑。

在审评过程中，FDA 接受了这一体外非临床证据体系，并将其纳入对临床试验安全性及整体风险–获益关系的综合评估之中（图10）。在缺乏药理学相关动物模型的情况下，上述人相关体外数据为非临床风险判断提供了关键支持，最终促成了 Tebentafusp 的IND获批^[13]。该案例显示，在复杂生物制品的开发过程中，基于人源体系的非临床方法能够在特定情形下补充传统评估手段，为监管决策提供可用的证据基础。

3.3 在罕见病领域的应用实例

除上述两个具有代表性的案例外，FDA 还在多份监管文件中提及了 NAMs 在其他罕见病药物开发中的应用实践。例如：

以上案例表明，NAMs 在监管决策中的作用并非简单的替代，而是在特定条件下为非临床证据体系提供关键补充。当疾病机制明确、靶点清晰且传统研究路径存在局限时，经过合理设计和充分验证的 NAMs，已能够在药物获批和适应症扩展过程中发挥实质性作用。这些实践经验为 NAMs 在未来更系统地融入药物审评体系提供了重要参考。

随着 NAMs 在非临床研究中的应用不断增多，其在监管审评中的接受度也逐步提升。根据FDA文章中分享的实际审评经验，NAMs 数据是否被采信，并不仅取决于方法本身的创新程度，而是更加注重其是否能够被清晰地嵌入到具体的监管决策场景中。FDA 指出，当前 NAMs 用于新药研发和注册申报中反复出现的挑战，主要集中在使用场景（COU）界定、生物学相关性、技术表征充分性以及数据透明度等方面（表3）。

4.1 明确使用场景是 NAMs 审评的起点

首先，监管审评的起点通常是对 NAMs 使用场景（Context of Use, COU）的理解。

如果研究未能明确说明该方法旨在支持何种具体决策，例如用于风险排序、机制阐释、剂量选择，或作为某一传统研究的补充证据，审评员往往难以判断其适用性。在实践中，一些 NAMs 研究仅被笼统地描述为“用于评估安全性”或“支持整体风险判断”，但并未明确其具体用于支撑哪一类监管决策节点。对于审评员而言，如果无法判断这组数据是用于风险筛选、剂量选择，还是作为某一既有研究的补充，其在审评中的实际用途就难以明确。即便方法本身具有科学价值，这类数据也往往难以直接被纳入正式的审评结论^[16]。

4.2 生物学相关性决定数据的外推价值

在明确使用场景之后，审评员进一步关注的是模型与人体生物学之间的相关性。

FDA 在多项案例中强调，NAMs 并不要求在结构层面完全复制人体，但需要合理覆盖与研究问题直接相关的关键生理或病理要素。例如，在涉及免疫调节、炎症反应或组织重塑的研究中，模型是否包含必要的细胞类型或信号通路，将直接影响其外推价值。

当模型所采用的终点指标与临床结局之间缺乏清晰联系时，相关数据通常只能被视为探索性信息，而难以作为风险判断的核心依据^[17]。

4.3 技术表征充分性是可信度的基础

与此同时，NAMs 的技术表征程度也是审评中的重要考量。

FDA 审评员通常会关注模型的稳定性、重复性以及对实验条件变化的敏感性。部分申报资料中，阳性或阴性对照的选择依据不充分，供体数量或重复次数缺乏合理说明，或药物暴露水平与临床实际不匹配，这些都会削弱对结果可信度的判断。在监管语境下，NAMs 并非“黑箱工具”，其方法学假设和适用边界需要清晰地呈现^[17]。

4.4 数据完整性与透明度支撑监管信任

数据完整性和信息透明度则构成了审评决策的基础保障。

FDA 在匿名案例中指出，NAMs 数据未被采信的原因之一是原始数据、实验条件或关键方法学细节未能充分披露。尽管部分 NAMs 研究可能不完全适用于传统 GLP 框架，但申请人仍需说明所采用的质量控制措施，以及为何该数据在当前语境下具备足够的可靠性。对模型局限性和不确定性的如实说明，有助于增强审评员对整体证据链的信任^[2]。

综合来看，FDA 对 NAMs 的审评并非以“是否替代动物试验”为核心，而是围绕其在整体证据权重中的定位展开。从监管视角出发，NAMs 是否可用，取决于其是否具备明确的使用场景、合理的生物学相关性、充分的技术表征以及高度透明的数据呈现方式。对于申请人而言，在研究设计阶段即引入监管思维，并以审评逻辑组织和提交 NAMs 数据，是提升其在非临床评估中实际价值的关键。

5.1 NAMs 在特定风险评估领域中的应用拓展

随着方法学不断完善，NAMs 正在一些传统评估难度较高的非临床研究领域中探索更明确的应用边界。其中，药物性肝损伤（Drug-Induced Liver Injury，DILI）预测被认为是具有代表性的方向之一。由于 DILI 往往涉及多种细胞类型、代谢过程及时间依赖性效应，传统动物模型在预测人类风险方面存在一定局限^[18]。近年来，基于人源细胞构建的肝脏微生理系统（MPS）逐渐用于模拟药物暴露下的肝脏功能变化，其在机制解析和风险排序中的潜在价值受到关注。目前，部分肝脏 MPS 模型已通过 FDA 的 ISTAND（图11），进入工具资格化的探索阶段，尝试明确其在特定使用场景下的适用性。这一过程并不意味着该方法将普遍取代既有非临床研究手段，而是明确了其在特定使用场景和前提条件下，可作为支持性证据用于 DILI 风险评估的监管应用空间。

除 DILI 外，NAMs 在复杂疾病建模方面也展现出拓展空间。例如，在涉及多器官相互作用、免疫应答或慢性炎症反应的研究中，传统单一系统往往难以反映关键的生物学过程。通过组合多种模型或引入动态调控因素，NAMs 有望在机制研究和早期风险识别中提供补充性信息。不过，这类应用目前仍以探索性为主，其监管定位需结合具体问题逐步明确。

5.2 NAMs 监管应用中的沟通与协作

从现有监管实践来看，NAMs 是否能够被有效纳入审评，并不完全取决于方法本身的复杂程度，而在很大程度上取决于申请人与监管机构之间的沟通方式和时机。FDA 鼓励申请人通过 INTERACT 会议、科学咨询等正式渠道，在非临床研究设计阶段即就 NAMs 的使用场景、研究边界和数据预期与相关审评部门进行讨论^[3]。

对于希望将 NAMs 发展为药物开发工具（Drug Development Tool, DDT）的情形，ISTAND 程序提供了一条相对清晰的资格化路径。通过分阶段提交验证数据并限定具体使用场景，NAMs 可以逐步建立其在特定监管决策中的可信度。这一过程强调透明性和可重复性，也有助于形成可供后续项目参考的审评经验。

此外，行业层面的协作同样重要。通过增加方法学细节披露、共享失败经验以及开展同行评议，申请人和研究机构可以共同提升 NAMs 数据在审评中的可理解性和一致性，从而降低个案审评中的不确定性。这些监管层面的实践经验，与当前行业在 NAMs 标准化、验证路径及多方协作方面的共识高度一致。

5.3 FDA 给申请人的建议

结合 FDA 审评经验和已有案例，NAMs 在实际应用中更适合作为解决特定问题的工具，而非一次性承担复杂非临床研究的全部功能。

在项目早期，从明确、可控的研究目标入手，例如用于机制验证、种属相关性判断或风险排序，有助于提高 NAMs 数据的实际可用性。

在研究设计阶段，明确 NAMs 的 COU 尤为关键。这一界定应直接对应潜在的监管决策节点，并在数据提交时保持前后一致，有助于审评员理解其在整体证据体系中的定位。在数据质量方面，单个设计严谨、技术表征充分且局限性分析清晰的 NAMs 研究，往往比数量较多但方法学不充分的研究更具参考价值。对模型适用范围和不确定性的主动说明，有助于增强整体证据链的可信度。在条件允许的情况下，将 NAMs 数据与传统动物试验结果进行平行提交，也有助于监管机构在对照中理解 NAMs 的补充价值。这种逐步积累的方式，有利于在不增加审评风险的前提下推动 NAMs 在非临床评估中的合理应用。

综合 FDA 近年来发布的政策文件、审评报告及相关文章中的具体案例可以看到，NAMs已不再停留在概念探索或方法储备阶段，而是逐步进入实际监管决策的实践，并在特定条件下对药物非临床评价产生了实质性影响。从局部安全性评估、心脏毒性和遗传毒性预测，到以机制为导向支持药物获批或适应症扩展，NAMs 正在以更加结构化、可验证的方式融入现有监管框架。其角色也逐步从探索性工具转变为非临床证据体系中的重要组成部分。

需要强调的是，NAMs 的发展并不意味着对传统动物试验的简单否定或全面取代，过于绝对化的解读都是机械的。FDA 的实践经验表明，其核心价值在于补充和强化非临床证据链，尤其是在疾病机制明确、靶点与人类高度相关，或传统研究路径存在明显局限的情形下。通过提供更具人类生物学相关性的功能数据和机制信息，NAMs 为风险识别、剂量决策等关键问题提供了新的技术路径，也推动非临床评价从经验导向逐步转向机制导向和定量化分析。

与此同时，NAMs 在监管决策中的成功高度依赖多方协作。监管机构通过发布指导原则、资格认证路径和沟通机制，为 NAMs 的合理使用提供制度空间；学术界持续推动模型创新和科学验证；产业界则在真实开发场景中积累数据和应用经验。只有在清晰界定使用场景、充分表征方法学特性、清晰准确地分析局限性并保持数据透明的前提下，NAMs 才能在支持新药研发和注册申报，以及监管决策中发挥其应有价值（图12）。

对中国药物研发行业而言，NAMs 既是技术发展的必然趋势，也是参与国际科学对话的重要契机。密切跟踪国际监管实践，结合本土研发需求和监管要求，科学、理性推进 NAMs 的开发、验证与应用，有助于提升非临床研究的科学性和效率，也将为创新药的安全性评价和全球化申报提供更有力的支撑。在这一进程中，理性看待 NAMs 的适用边界，基于科学评价原则稳步推动其在实践中的规范化应用，将是实现长期价值的关键所在。