约98%的小分子药物和几乎所有大分子药物无法有效穿越血脑屏障（BBB），这是中枢神经系统（CNS）药物研发失败的首要原因。爱思益普基于药物类型和研发阶段的不同需求，构建了从快速筛选到机制验证的全链条BBB通透性评价体系，帮助您在早期即做出正确的CNS药物开发决策。
血脑屏障（BBB）是机体最精密的防御系统之一。它并非一堵简单的"墙"，而是由脑毛细血管内皮细胞、周细胞、星形胶质细胞终足及基底膜共同构成的动态功能屏障。其紧密连接蛋白（ZO-1/Claudin-5）将内皮细胞密封成连续单层，外排转运体（P-gp/BCRP）主动将异源物质泵回血循环，而转铁蛋白受体（TfR）等则介导必要的营养物质选择性转运。
这道屏障带来了残酷的后果：约98%的小分子候选药物和接近100%的大分子药物（抗体、多肽、核酸药物）无法达到治疗所需的脑内浓度。许多在临床前显示优异靶点活性的化合物，最终因BBB穿透不足而被迫终止开发。更棘手的是，不同分子类型的药物面临的BBB挑战各不相同——没有一种"万能模型"能够回答所有问题。
您有一系列小分子先导化合物，需要快速判断哪些具备BBB穿透潜力，以决定SAR优化方向。同时需要评估它们是否为P-gp或BCRP的底物——因为外排作用会大幅降低脑内暴露量。
您正在开发抗体、多肽或靶向递送系统（如TfR抗体融合蛋白、纳米颗粒），需要验证它们能否借助受体介导的主动转运穿越BBB，并定量评估脑内摄取效率。
您正在探索核酸药物（mRNA/siRNA）、LNP纳米制剂或适配体等新型治疗手段，需要一个能模拟完整BBB微环境（含紧密连接、外排泵、多细胞互作）的模型来验证递送效率。
您已进入候选物优化阶段，需要将体外BBB通透数据与人体CNS暴露量建立关联，为剂量设计和临床前物种选择提供依据。
为每个决策点匹配合适的答案——从快速筛选到机制验证，模型复杂度与生理相关性逐层提升
爱思益普摒弃了"一刀切"的单一模型思路，建立了五层递进的BBB评价体系。每一层对应药物研发旅程中的一个关键决策点，模型复杂度与生理相关性逐层提升，而通量与成本逐层优化。您可以根据当前的分子类型、研发阶段和数据需求，选择最合适的起点，也可以沿着梯度逐层深入验证。
选择逻辑：早期需要高通量快速筛选→选择PAMPA-BBB或MDCK系列；需要转运体机制数据→加入MDCK-MDR1/BCRP；进入人源化验证阶段→使用hCMEC/D3单培养；大分子需要更致密的屏障→升级为共培养体系；前沿递送系统需要空间维度评价→采用3D球体模型。
根据您的分子类型、研发阶段和具体需求，对号入座选择最合适的BBB评价策略
当您需要快速、低成本地筛选大量小分子的BBB通透潜力时，PAMPA-BBB人工膜模型可在数小时内完成测试。若需判断化合物是否被P-gp或BCRP外排，MDCK-MDR1和MDCK-BCRP过表达细胞系可直接给出答案——Papp值下降即提示外排风险。
Caco-2作为经典的药物吸收模型，同时表达多种BBB相关转运体及TfR。当您的口服小分子在肠道吸收良好但CNS效果不佳时，Caco-2可帮您判断问题是出在BBB穿透还是其他环节，实现口服生物利用度与BBB穿透力的关联分析。
当您需要从"是否穿透"进入"穿透多少"的定量阶段时，bEnd.3（小鼠源）或hCMEC/D3（人源）脑内皮细胞Transwell模型可精确计算表观渗透系数（Papp）。TEER实时监测确保每一批实验的屏障完整性达标，数据可追溯。
当您的抗体、肽段或候选物对屏障完整性要求更高时，共培养模型是更优选择。星形胶质细胞分泌的可溶性因子显著增强内皮紧密连接，TEER值较单培养提升，大分子Dextran通透性降低——更接近体内BBB的真实阻力。
当您需要评估抗体、核酸药物、LNP纳米制剂或TfR靶向递送系统时，只有包含内皮-周细胞-星形胶质细胞三维空间排布的球体模型才能提供答案。免疫荧光验证的多细胞解剖结构、时间依赖性的穿透动力学、以及高内涵成像的空间分布数据，是其他任何模型无法替代的。
每一步都围绕您的实际研发问题展开，而非机械化的实验操作
我们首先了解您的分子类型、当前研发阶段和关键问题。基于此推荐单层模型或组合方案，而非默认套餐。
每一批实验都经过严格的屏障完整性验证：TEER动态监测、免疫荧光确认ZO-1和P-gp表达、Dextran分子量梯度验证屏障选择性。
根据方案执行跨BBB通透性实验：小分子LC-MS/MS定量；抗体/肽/适配体荧光示踪法；球体模型高内涵成像获取时间-空间穿透动力学。
交付不仅是原始数据，更是可指导决策的分析结论：Papp分级、转运体机制判断、动力学曲线，以及与体内暴露的关联建议。
Transferrin（TfR天然配体）的通透率显著高于10kDa FITC-Dextran——这不是巧合，而是TfR介导的主动转运在hCMEC/D3模型中功能保留的直接证据。流式细胞术进一步验证了Caco-2与hCMEC/D3细胞表面TfR的表达。这意味着，当您测试TfR靶向抗体或融合蛋白时，模型的阳性信号是可信的。
在hCMEC/D3模型中，DF1513、MEM-75、JR141等5种抗体的Papp范围为0.32–0.83×10⁻⁶ cm/s，回收率90.99%–104.77%。数据一致性高，证明模型对大分子的通透性定量是稳定的。>4kD肽段及TfR靶向适配体的内化实验进一步证实，该模型可支撑抗体、肽、适配体三类大分子的BBB评价需求。
hCMEC/D3+U251和bEnd.3+U251共培养体系的TEER值均高于对应单培养体系；10kDa和150kDa FITC-Dextran的通透率同步降低。这不是"理论上更好"，而是有定量数据证明共培养屏障更致密——当您的化合物需要更高的屏障完整性来验证穿透能力时，共培养模型是更严谨的选择。
解剖学保真度：CD31⁺内皮定位于球体外周，PDGFRβ⁺周细胞环绕其外侧，GFAP⁺星形胶质细胞分布于核心——这与体内BBB的三层细胞结构一致。ZO-1和P-gp的高表达进一步确认了屏障功能完整性。
选择性屏障验证：1kDa Dextran被完全阻挡，而LY（332.31 Da）自由穿透——球体具备分子尺寸选择性，不是"漏的"。
小分子定量一致性：Osimertinib（已知CNS阳性药物）在球体中时间依赖性蓄积（1h→7h，摄取比0.09→0.27），而Dabrafenib（CNS渗透差）摄取比接近0——模型预测与临床CNS暴露特征一致。
大分子主动转运验证：Trontinemab（TfR抗体）在球体中呈现浓度-时间依赖性穿透（1h→4h，荧光强度递增），Isotype对照无信号——3D模型成功重现了受体介导的主动转运。
纳米药物前沿验证：LNP-EGFP mRNA纳米制剂在24h内穿透BBB球体并被内化，平均荧光强度从2h到24h持续递增——证明该模型适用于核酸递送系统等新型CNS治疗平台的评价。
| 交付项 | 内容说明 | 用途 |
|---|---|---|
| 屏障完整性质控报告 | TEER动态曲线、Dextran验证数据、免疫荧光图像 | 证明实验条件可靠，可用于监管申报方法学描述 |
| 通透性定量数据 | Papp值、通透率、回收率、浓度-时间曲线 | SAR优化决策、候选物分级排序 |
| 转运体机制判断 | P-gp/BCRP底物判定、TfR介导转运证据 | 指导结构改造方向、规避DDI风险 |
| 3D球体成像数据 | 高内涵图像、多通道免疫荧光、空间分布分析 | 大分子递送系统概念验证、项目汇报可视化 |
| 中英文实验报告 | 方法学、原始数据、统计分析、结论建议 | 内部决策、合作方沟通、监管预沟通 |
BBB通透性评价不是孤立的终点，而是CNS药物研发链条中的关键环节
覆盖五层递进式体系：PAMPA-BBB人工膜与MDCK系列（高通量初筛）、Caco-2细胞模型（转运体机制补充）、bEnd.3/hCMEC/D3 Transwell单培养（Papp精确定量）、内皮+星形胶质细胞共培养（致密屏障验证）、BBB Spheroid 3D球体模型（空间维度评价），可按分子类型与研发阶段灵活组合。
小分子早期筛选推荐PAMPA-BBB或MDCK系列；需评估P-gp/BCRP外排风险时加入MDCK-MDR1/BCRP过表达细胞系；进入人源化定量阶段使用hCMEC/D3 Transwell；抗体、多肽等大分子对屏障完整性要求更高，推荐共培养体系；核酸药物、LNP纳米制剂、TfR靶向递送系统等前沿平台则采用3D球体模型验证。
交付表观渗透系数（Papp）、通透率、回收率与浓度-时间曲线。以hCMEC/D3模型为例，5种抗体验证的Papp范围为0.32–0.83×10⁻⁶ cm/s，回收率90.99%–104.77%，数据一致性高；3D球体模型还可提供高内涵成像的时间-空间穿透动力学数据。
每一批实验均执行严格质控：TEER动态监测屏障电阻、免疫荧光确认ZO-1紧密连接蛋白与P-gp外排转运体表达、Dextran分子量梯度（10kDa/150kDa）验证屏障选择性，确保实验条件可靠、数据可追溯，可支撑监管申报的方法学描述。
可以。平台与爱思益普ADME/DMPK及生物分析平台无缝衔接，可开展多种属体内PK、脑脊液与脑匀浆分布研究（Kpuu/Kp），配套LC-MS/MS定量，帮助您将体外Papp数据外推至体内CNS暴露水平，指导剂量设计与候选物决策。
