心脏安全性评价法规从 1996 年 EMA 的 PtoC 文件和同年 FDA、加拿大的白皮书开始逐步发展,2000 年 ICH 发布 S7A 原则,2005 年发布 S7B 和 E14 指导原则,为心脏安全性评价提供明确框架。2015 年 ICH E14 问答提出 C-QTc 模型,简化了临床试验,标志着 TQT 时代的结束。2020 年 ICH 对 S7B 和 E14 进行了深入修订,提高心脏安全性评估的科学性和实用性。
围绕 S7B Q&A 的修订以及多年的服务项目经验,爱思益普技术团队建立立足于体外实验的评价策略,可有效预测临床阶段发生 QT 间期延长乃至 TdP 的风险。
常规筛选以及符合最佳实践的验证。
基于 iPSC 诱导的人源心室肌细胞,合理设置实验条件并采用恰当的安全窗口判断标准。
Nav1.5、Cav1.2 及心脏相关其他离子通道的电生理学检测。
浦肯野纤维动作电位检测实验。
离体心脏灌流检测实验。
在体麻醉或清醒状态豚鼠体表心电图检测实验。
酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)极大地改善了多种癌症的治疗和预后,但使用这些药物治疗的患者出现了意想不到的心脏毒性:短时间作用可能通过直接影响心脏相关的离子通道导致心脏电活动紊乱和心律失常;长时间作用则可能引起器质性的结构变化,发展为心力衰竭。鉴于这些危及生命的严重并发症,需要创新性的、全面的体外研究策略,帮助研究者在药物研发早期快捷有效地评估抗癌药物的心脏毒性。

我们选取 TKI 抑制剂 Sunitinib,使用爱思益普全面心脏安全性评价平台进行心脏复极风险评估,涉及 hERG、Nav1.5、Cav1.2 等心脏相关离子通道的检测,整体动作电位检测,Langendorff 离体心脏灌流等实验。检测流程如下:
测定 IC50,<1 μM 提示较强抑制、心脏复极风险高
›评估 APD90 延长,确认安全浓度范围
›ex vivo ECG 监测 QTc 间期变化
Sunitinib 对 hERG 的抑制结果 IC50=0.55 μM,属于较强抑制范围;整体动作电位的结果提示 0.3 μM 及以下的浓度无 APD90 延长的现象,提示 0.3 μM 是一个安全浓度范围;进一步用 ex vivo 的 ECG 监测同样能看出 0.3 μM 及以下的浓度无 QTc 间期延长的现象。
法规从 1996 年 EMA 的 PtoC 文件起步,2000 年 ICH 发布 S7A 原则,2005 年发布 S7B 和 E14 指导原则,2015 年 E14 问答提出 C-QTc 模型、标志 TQT 时代结束,2020 年 ICH 对 S7B 和 E14 深入修订。
Cardio-one® 涵盖 6 大体外到在体评价模块:体外 hERG 电生理检测、iPSC 人源心室肌细胞动作电位检测、心脏相关离子通道(Nav1.5、Cav1.2 等)检测、兔子浦肯野纤维动作电位检测、Langendorff 离体心脏灌流检测、在体豚鼠体表心电图检测。
平台拥有 10+ 年心脏安全性评价实践经验,建有 6 个体外到在体评价实验模块和 13 个心脏离子通道电生理(Manual Patch Clamp)检测体系,围绕 S7B Q&A 修订建立体外评价策略,可有效预测临床 QT 间期延长乃至 TdP 风险。
以 TKI 抑制剂 Sunitinib 为例:hERG 抑制 IC50=0.55 μM,属较强抑制范围;iPSC-CMs 动作电位检测提示 0.3 μM 及以下无 APD90 延长;ex vivo ECG 监测同样显示 0.3 μM 及以下无 QTc 延长,提示其为安全浓度范围。
爱思益普团队基于最终版 ICH S7B 和 E14 Q&A,结合 10 多年实践经验和对新指导原则的理解,编写了《体外心脏安全性评价》白皮书,涵盖从政策法规到指导建议、从评估方法到预防策略的心脏毒性方方面面。