非临床安全性试验是确保新药安全进入人体试验的关键环节。传统的非人灵长类动物（NHPs）试验面临着诸多挑战，包括高昂的成本、复杂的伦理问题以及与人类生理差异等因素。如今，欧盟的一项创新计划：NHPig项目正在稳步推进中，致力于通过引入小型猪（mini-pigs）和微型猪（micro-pigs）作为替代模型，有望为非临床药物开发领域带来变革。

NHPig项目是一项由欧盟和业界共同资助的公共私营合作计划，于2024年10月1日正式启动。项目不仅响应了欧盟立法中关于在研究中替代、减少和优化动物使用的“3R”原则，还特别强调了限制非人灵长类动物的使用。

NHPig的进展与目标

NHPig项目目前进展顺利，预计将在近期达成第一个里程碑——建立详细的小型猪繁殖和运输计划。未来，项目还将开展一系列研究工作，预计完成五个科学工作包，专注于以下关键领域：

• 创建一个数据库和IT平台，用于跨物种比较小型猪和微型猪的数据。

• 对人源化IgG1/4小型猪和微型猪进行表征，研究它们对人类治疗性抗体的耐受性，并探索这些猪模型在非临床安全性测试中的可行性。

• 建立野生型和基因改造的小型猪和微型猪的生物样本库，收集多组学数据，用于生物标志物的发现和安全性/有效性评估，包括使用AI驱动的分析方法。

• 表征猪的免疫系统和对人类治疗性药物的免疫反应，扩展猪的工具，并进一步开发体外猪源模型以减少药物开发中的动物使用。

• 通过开发和验证符合监管要求的AI集成数字解决方案来增强临床前毒理学研究，这些解决方案能够客观测量临床相关的生物标志物。

此外，项目还计划开发、验证和实施生物传感器、医疗设备和智能动物房，以实现涉及小型猪的药物安全性研究中的自动化数据收集和分析。

采用小型猪的优势与挑战

2024年发表于《监管毒理学与药理学》（Regulatory Toxicology and Pharmacology）期刊上的研究文章《小型猪用于非临床药物开发的机会与挑战》（Opportunities and challenges for use of minipigs in nonclinical pharmaceutical development: Results of a follow-up IQ DruSafe survey）对其优势与挑战做了概述。

小型猪作为非临床研究中的大动物模型，其优势主要体现在与人类的解剖学和生理学高度相似性，在模拟人类疾病和评估药物反应方面具有显著的潜力。此外，小型猪的饲养成本相对较低，操作更简便，更具成本效益。同时，小型猪在伦理考量上可能更受青睐，因为它们与人类的亲缘关系较远，且不被视为伴侣动物。随着基因编辑技术的发展，通过改造小型猪以携带人类特定基因，可以进一步降低对全人源或人源化抗体的免疫原性风险，这为生物药的研究提供了新的可能。

同时，小型猪在非临床研究中的应用也面临挑战。首先，与小型啮齿类动物相比，小型猪需要更多的供试品，这可能会增加研发成本。其次，目前缺乏专门为小型猪开发的试剂和毒性生物标志物，这限制了它们在某些特定研究领域的应用。此外，与犬和非人灵长类动物相比，小型猪的历史对照数据较少，这可能影响研究结果的解释和比较。技术能力和知识经验的不足也是小型猪研究中的一个挑战，一些公司对于合同研究组织（CROs）进行小型猪研究的能力和经验尚未建立信任。最后，小型猪在评估某些模态和特定给药途径的研究中可能存在局限性，尤其是在胚胎-胎儿发育（EFD）研究方面，由于小型猪胎盘对大分子的通透性有限，它们不适合作为评估大分子药物胚胎-胎儿发育毒性的模型。