1.服务简介：

一、肠毒性评价

药物的肠道反应是药物评价中的关键一环。胃肠道毒性(gastrointestinal toxicities,GIT)是临床研究中最常见的不良反应之一，导致了约9%的临床项目终止。准确预测药物在肠道中的药物利用和肠道毒性是现代药物开发中的一项重要任务。

药物的复杂特征、肠道生理学以及患者的异质性对药物的准确预测提出了重大挑战.

1.传统药物开发的局限性

动物模型:不同物种之间，药物代谢酶及区域丰度、底物特异性、细胞转运体及转录激活机制等方面都存在较大差异。对具有临床胃肠道毒性化合物(100%流行率)的回顾性评估显示，非齿动物GIT的临床一致性为83%，而啮齿动物的GIT只有46%。例如，小鼠中有34个细胞色素P450(CYP)基因家族参与药物代谢，即CYP1A、CYP2C、CYP2D和CYP3A基因簇，而在人类中只有8个，其中CYP2C9、CYP2D6和CYP3A4，占所有反应的75%。此外，药物代谢酶和药物转运体的表达水平相关的转录因子也表现出显著的物种差异。这些都使得动物模型在药物开发的临床前阶段很难预测人类的药物反应。

2D 细胞:2D细胞作为评价模型预测潜在候选药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)等方面也表现乏力 。其中，在 transwell 上单层培养Caco-2细胞是体外模拟人类小肠的最常用的模式之一。然而，Caco-2细胞是来源于人类结直肠腺癌的肠细胞样细胞，其代谢酶和转运体的表达差异限制了对体内情况的有效判断。同时，这种培养方式缺乏相关的三维细胞结构、细胞单一，这些都对使用这些传统模型预测人类临床反应提出了挑战。

2.类器官与芯片模型

类器官(Organoids)指利用成体干细胞或多能干细胞进行体外三维(3D)培养而形成的具有一定空间结构的组织类似物，能够模拟体内组织结构及功能并能够长期稳定传代培养。体外培养的小肠类器官可以分化出多种肠上皮细胞(IEC)类型，例如肠内分泌细胞、杯状细胞、潘氏细胞、增殖细胞等。将人小肠类器官(从健康成年人的内镜活检中分离出的隐窝中建立)种植在芯片通道(D1Med Barrier Functon Chip)中，通过持续的流体剪切力刺激形成肠绒毛结构及致密的屏障结构，构建的小肠芯片模型表现出言度成熟和生理相关的上皮细胞结构，具有吸收、代谢及外排功能，呈现出与体内相似的屏障功能。人小肠类器官和小肠芯片可应用于评估药物肠毒性、药物吸收与代谢、肠道菌群研究等。

类器官与芯片模型的优势

·包含小肠类器官主要细胞类型，更接近体内肠上皮

更接近体内代谢酶和转运蛋白表达;

稳定可重复的分化体系:

芯片可实现流体刺激重现肠道屏障，

3.人小肠类器官与小肠芯片模型

人小肠类器官:丹望建立起稳定可重复的人源正常小肠类器官分化平台，明场观察可见类器官具有芽体结构，相当于小肠中的隐窝。在芽体中可见明显相间排列的黑色颗粒，证明含有潘氏细胞，在人小肠中潘氏细胞和LGR5*干细胞相间排列于隐窝基底。免疫荧光鉴定表明，该分化体系获得的肠类器官同时包含吸收性肠细胞(Vilin+)、杯状细胞(MUC2*)、肠内分泌细胞(CHgA*)以及增殖细胞(Ki67)。

小肠芯片上小肠类器官在流体刺激下形成具有绒毛结构的肠上皮，模拟了天然人类肠道的多谱系分化。通过免疫染色细胞定量分析证实存在所有主要的分化肠上皮细胞类型，包括吸收性肠细胞(viin)，杯状细胞(mucin2)，潘氏细胞(lyz)以及肠内分泌细胞(ChgA)等，并且可以表达重要药物转运蛋白MDR1、PEPT1以及小肠主要药物代谢酶CYP3A4。

二、肾毒性评价

肾毒性是导致药物失效和药物开发失败的主要原因之一。只有约 2% 的药物开发失败能够在临床前阶段被筛选出来，>20% 的新药在临床阶段后才发现严重不良反应。老年人中药物引起的肾毒性可能高达66%。尽管肾功能损害通常是可逆的，但其管理费用估计每年约为35亿美元。而肾近端小管细胞是大多数肾毒性化合物的主要靶点。

1.传统药物开发的局限性

动物模型:肾单元近端小管细胞具有多种药物转运蛋白和代谢酶,在药物及其代谢中发挥关键作用。并且动物试验周期长，且代谢酶和转运体在功能、表达方面存在物种差异，例如，与齿类动物相比，人的肾小管转运蛋白更复杂和多样化，代表肾毒性机理更复杂，动物难以完全模拟。使得动物模型的临床前肾毒性筛选的预测效能较差。

2D 细胞:HK-2(肾近端小管细胞系人肾2)细胞是从一名成年男性的肾脏中分离后并用HPV16 E6/E7 病毒永生化而得来，其表型及功能标志物、酶活性、膜转运功能和损伤机制均类似于从大鼠体内新鲜分离的近端小管上皮细胞。但是，HK-2不能表达主要的基底有机阴离子转运体(organic anion transporter,OAT)和基底有机阳离子转运体(organic cation transporter,OCT)，同时，细胞的吸附方式、伸展方向、形态和极性均与细胞在体内的状态有所差别，这些都降低了该模型对药物和毒物的灵敏度和预测性

2.类器官与芯片模型

肾类器官是自组织的3D结构，与常见的单层培养系统相比，更接近于体内环境，为研究细胞间的相互作用提供了更好的模型。由屏障芯片(D1Med Barrier Function Chip)与肾小管类器官构建而成的肾小管芯片，结构与肾小管相似，包含单层极化的人肾近端肾小管上皮细胞，表达极化marker-乙酰化微管蛋白(Acetylated tubulin)和钠/钾ATP酶(Na/K-ATPase)，表达紧密连接蛋白(Z0-1)、黏附蛋白(CDH1)，以及各种功能性通道蛋白-水通道蛋白(AQP-1)、药物转运蛋白(OCT2)、离子转运蛋白(OAT1和OAT3)。芯片细胞具有类似活体的表型:高度分化，具有正常的上皮细胞极性和形态，并表现出功能性转运蛋白活中，性，可实现对健康的肾功能和候选药物的肾毒性进行更多的生理学分析。人肾小管类器官和肾小管芯片可应用于评估药物肾毒性、药物代谢、肾小管吸收代谢研究等。

类器官与芯片模型的优势

云蛋白复杂性及活性高，比细胞系更接近组织的表达水平;气更明显的细胞极化、细胞高度和纤毛形成:

与吸收功能、药物单向转运功能

定可重复的分化体系:

芯片可实现流体刺激重现肾屏障。

3.人肾类器官与肾小管芯片模型

人肾类器官:来源于患者的正常肾组织可在体外培养形成类器官，肾正常类器官可表达能量代谢酶Na*Ж*ATP酶、离子转运蛋白OAT3、药物转运蛋白OAT2、药物外排泵P-gp等，CDH1显示存在粘附连接，表达紧密连接蛋白Z0-1，Cubiin代表了主要重吸收作用内吞受体。RNA-seq对比类器官与细胞系HK-2以及肾脏组织相关蛋白的表达水平，肾小管类器官表达肾小管功能所需的SLC12A3、:SLC12A9、CALB1、CUBN.AQP1等功能蛋白，且表达水平明显比细胞系更接近组织的表达水平。

肾小管芯片:将肾小管类器官引入到屏障芯片(BFC芯片)上，肾小管类器官沿着流道在灌注室中培养，允许顶端和底部流体的刺激，接种后约在7天内能够形成单层的类肾小管结构，乙酰化微管蛋白的免疫荧光染色显示上皮紧密连接及荧光在内侧聚集，表明上皮细胞极化，为了确认芯片上屏障的完整性，向类器官流道内添加荧光探针FITC·葡聚糖，FITC-葡聚糖保留在类器官流道内，表明芯片种肾屏障未受损无泄漏，屏障具有完整性。芯片能够表达各种通道蛋白，包括Na+K+ATP酶、Z0-1、AOP1、OAT1、OAT3、0CT2 等(图2D)，表明芯片具有药物转运和代谢功能。在管的下层添加罗丹明123，孵育一段时间后在顶端检测到荧光，表明跨上皮转运。

2.服务内容：

芯片耗材:屏障芯片(D1Med Barrier Function Chip,BFC)

设备:可编程蓝牙摇床

试剂:

肠类器官扩增试剂盒

肠类器官定型试剂盒

肠类器官成熟试剂盒肠芯片试剂盒

肾正常类器官试剂盒芯片试剂盒

服务

肠类器官模型肠芯片模型于小肠类器官模型的肠毒性测试于小肠芯片模型的肠毒性测试

小管类器官模型

小管芯片模型

于肾小管类器官模型的肾毒性测试于肾小管芯片模型的肾毒性测试

3.适用范围：

基于类器官及类器官芯片的肠毒性、肾毒性评价

4.服务流程：

5.收费标准：

面议

6.服务团队：

创始团队由华国强博士、李俊强总经理、Hans Clevers 教授联合创办。 华国强博士是复旦大学医学院教授，美国纪念斯隆卡特琳癌症研究所博士后，中科院生物物理研究所博士，是国内顶尖的类器官领域专家。 Hans Clevers 教授，是美国科学院外籍院士，英国皇家国家科学院院士，欧洲科学院院士，荷兰皇家院士科学院主席，是类器官领域的鼻祖，是成体干细胞与类器官技术领域大师级的科学家，开创了类器官作为疾病模型的研究时代。 李俊强总经理历任香港基因有限公司试剂耗材事业部总经理、思路迪副总裁、至本医疗联合创始人、副总裁。行业经验丰富，具有20余年生物医药领域的运营和管理经验。
丹望医疗的服务包括： (一)类器官药企研发服务 类器官药物筛选：基于类器官的药敏检测、药物组学测试等，对大分子、小分子、ADC等药物进行筛选及评价。 类器官免疫共培养：基于患者来源类器官和免疫细胞在体外重建免疫微环境，以分析各种免疫相关疗法，包括免疫检查点抑制剂(PD-1)、TILs细胞和CAR-T细胞等。 类器官毒理：基于患者来源类器官，提供肠毒性、肾毒性等检测，为药物安全性评价提供数据支持。 (二)类器官科研服务 类器官疾病模型库：迄今为止，公司已经成功构建肠癌、肝癌、胃癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、肾癌等肿瘤类器官，其拥有配对的正常类器官，如肠上皮、肺上皮、肾类器官等。 类器官建模：提供从组织样本到类器官构建的全流程定制化服务，打造类器官生物样本库。 类器官病理平台：提供类器官病理切片及染色等服务，为类器官鉴定及其他相关检测提供技术服务。 (三)类器官试剂及设备 人肿瘤类器官试剂盒、人正常类器官试剂盒、类器官培养辅助试剂。 设备：类器官自动化培养工作站、微流控设备等。 (四)类器官芯片： VOC芯片(vascularized organoid chip)：高通量开放式微流控芯片，可形成三维可灌注性血管网络，允许实时追踪血管形成以及血管网络形态，具有可视化、高通量等特点。 VTC芯片 (vascularized tumoroid chip)：该芯片为封闭式微流控芯片，可形成血管化肿瘤类器官模型、血管新生模型，以及共培养模型的构建。 BFC芯片 (barrier function chip)：屏障模型芯片，可用于药物互作研究、药物评价、屏障功能评价、肠毒性研究、肠道菌群研究等。