전임상 연구에서 개와 인간이 아닌 영장류의 임상 병리학 해석

개와인간이 아닌 영장류(NHP)특히 비글개와 시노몰구스 또는 붉은 털 원숭이는 전임상 약물 개발에 필수적인 대형 동물 모델입니다. 인간과의 생리학적 유사성은 안전성, 약리학 및 바이오마커 평가에 대한 번역 가치를 제공합니다.

설치류와 달리 대형 동물은 반복적인 혈액 샘플링과 더 큰 샘플 볼륨을 수용하므로 동시 수집이 가능합니다.약동학(PK), 독성동태학(TK)및 임상 병리학 평가. 그러나 이들 종의 임상 병리학 데이터를 해석하는 것은 생물학적 다양성, 연구 설계, 동물 기원 및 실험 절차로 인해 혼란스럽습니다. 실제 테스트 항목-관련 독성을 생리적 드리프트 또는 절차적 인공물과 구별하려면 이러한 변수에 대한 포괄적인 이해가 필요합니다.

대규모 동물 연구에서는 윤리적, 실무적 제약으로 인해 코호트 규모가 본질적으로 제한됩니다. 결과적으로,-투약 전 기준 데이터가 중요합니다. 여러 번의 투여 전-평가를 수행하면 조사관은 다음을 수행할 수 있습니다.

• 각 동물을 자체 세로 제어로 설정합니다.
• 개인의 생물학적 다양성을 정량화합니다.
• 무작위화 전에 이상값이나 건강에 해로운 동물을 식별하고 제외합니다.
• 기본 생리학에서 유발된 스트레스 반응 처리를 구별합니다.-

목적으로 사육된 설치류나 개에 비해 NHP에서는 개인차가 특히 두드러집니다.- 기준선 이상에는 종종 변동하는 적혈구 매개변수, 간 효소의 산발적인 상승 또는 비정형 단백질 프로필이 포함됩니다. 이러한 기준 변화가 예상되는 약리학적 목표 또는 시험 제품의 독성학적 프로필과 겹치는 경우,-투여 전 스크리닝은 위양성 해석을 방지하기 위한 기본 메커니즘 역할을 합니다.

약동학적 프로파일링을 위한 빈번한 정맥절개술은 의원성 혈액학적 변화를 유발할 수 있습니다. 높은-빈도 또는 고용량-채혈로 인해 다음 항목이 자주 감소합니다.

• 적혈구(RBC) 수
• 헤모글로빈(Hgb) 농도
• 적혈구용적률(Hct)
• 총 단백질 및 알부민(혈액 희석으로 인해)

골수 기능이 손상되지 않은 경우 이러한 소적혈구 또는 정상적혈구 변화는 일반적으로 보상성 망상적혈구증가증을 동반합니다. 따라서 에리스론 매개변수의 약간의 감소는-연구 전반에 걸쳐 채취된 총 혈액량과 상호 참조되어야 합니다.

NHP 프로토콜에서는 구속, 영상 촬영 또는 침습적 샘플링을 위해 일상적으로 마취가 필요합니다. 마취의 선택과 기간은 임상 병리학 판독에 직접적인 영향을 미칩니다. 마취된 동물은 의식이 있고 수동으로 구속된 코호트에 비해 변경된 백혈구 분포와 이동된 전해질 프로필을 자주 나타냅니다. 더욱이, 누운 자세와 근육내 마취제 주사는 무증상 근육 외상을 유발하여 크레아틴 키나제(CK)의 급격한 증가를 초래할 수 있습니다. 일관된 샘플링 기술과 표준화된 마취 프로토콜은 모든 연구 단계에서 필수입니다.

엄격한 통제가 필요한 추가 연구 설계 변수는 다음과 같습니다.

• 동물의 나이와 발달 단계
• 수집과 관련된 금식 기간 및 시기
• 코호트 내 샘플링 순서
• 투여 경로 및 속도
• 복합 실험 절차(예: 외과적 투여, 연속 주입)

개와 NHP는 설치류보다 적혈구 수명이 길어 빈혈 발생 및 골수 회복의 동역학을 변경합니다. 급성 혈액 손실 후, 대형 동물은 기준선 망상적혈구 비율이 낮고 보다 점진적인 재생 반응을 나타냅니다.

원숭이의 경우 기준 적혈구 특성(예: 평균 미립자 부피)은 지리적 기원(예: 중국 대 캄보디아 대 모리셔스 시노몰구스 원숭이)과 상관관계가 있습니다. 단일 지리적 소스의 동물을 활용하면 기본 소음이 최소화됩니다. 또한, 무증상 배경 병원체(예: 조혈기생충 또는 잠복성 바이러스 감염)는 적혈구 생성을 억제할 수 있으므로 격리 중에 선별검사해야 합니다.

백혈구 프로필은 매우 종에 따라 다릅니다-. 개는 호중구-우세한 반면, 건강한 NHP는 보다 균형 잡힌 또는 림프구-우세 분포를 나타냅니다. 이러한 기본 차이는 전신 염증 동안 뚜렷한 발현 패턴을 나타냅니다.

더욱이 신체적 구속, 새로운 환경 또는 두려움은 카테콜아민과 글루코코르티코이드의 급격한 방출을 유발합니다. 이러한 스트레스 반응은 일시적인 호중구 증가증 및 림프구 감소증으로 나타나는 한계 풀 동원을 유도합니다. NHP는 스트레스 처리에 매우 민감하기 때문에, 백혈구 수의 고립된 변화는-상관되는 임상 징후 또는 조직 염증의 조직병리학적 증거가 없는-주의 깊게 해석되어야 합니다.

응고 동역학은 종에 따라 다릅니다. 기본 프로트롬빈 시간(PT)은 본질적으로 인간보다 개에서 더 짧으며, 특이한 인자 결핍은 개별 개에서 개별적인, 비-약물과 관련된-PT 연장을 유발할 수 있습니다. NHP 연구에서 활성화된 부분 트롬보플라스틴 시간(APTT) 분석은 시약 배치 변동성과 시료 처리(예: 수집 중 부분 응고)에 매우 민감합니다. 응고 단계가 테스트 항목의 알려진 대상인 경우 엄격한 베이스라인 일치와 균일한 시약 로트가 필수적입니다.

ALT(Alanineaminotransferase)는 간세포 누출에 대한 표준 바이오마커입니다. 목적에 맞게 사육된 어린-비글 개에서는 기준 ALT 범위가 좁아서 치료로 인한 미묘한 -간 변화를 감지할 수 있습니다. 반대로, 나이가 많은 개와 NHP는 더 넓은 생리학적 변화를 나타냅니다.

원숭이는 배경 간 변화 또는 무증상 바이러스 발적으로 인해 일시적이고 자가 제한되는 ALT 스파이크를 자주 나타냅니다.- 결과적으로, 간 효소의 단일 지점 상승은 동시 바이오마커(예: 아스파테이트 아미노전이효소, 총 담즙산), 기능 분석 및 조직병리학적 평가를 통한 확증이 필요합니다.

알칼리성 인산분해효소(ALP)와 감마{0}}글루타밀 전이효소(GGT)는 간담도 질환 또는 담즙정체 질환의 지표 역할을 합니다. ALP는 개에서 담즙울체에 매우 민감한 반면, NHP에서는 상당한 뼈 및 장 동위효소 기여로 인해 특히 어린 성장 동물에서 덜 특이적입니다. GGT는 종종 NHP 모델에서 더 신뢰할 수 있는 담즙 마커입니다.

혈액요소질소(BUN)와 혈청 크레아티닌은 초기-신장애에 둔감함에도 불구하고 사구체 여과의 표준 지표로 남아 있습니다. 개는 이러한 분석물질에 대해 상대적으로 좁은 생리학적 범위를 유지하므로 경미한 신장 변화를 쉽게 식별할 수 있습니다. 대조적으로, NHP는 광범위한 기준 범위를 제공하므로 미묘한 변화를 특성화하기가 더 어렵습니다.

BUN은 단백질 이화작용, 식이 섭취량, 수분 공급 상태의 영향을 받기 때문에 크레아티닌과 함께 해석해야 합니다. 소변검사는 필수적인 맥락을 제공하지만, 대형 동물의 샘플 수집은-종종 밤새 팬 수집을 포함-하여 증발, 배설물 오염 또는 세포 분해의 위험을 초래합니다. 신독성이 주요 관심사인 경우, 시기적절한 초음파-유도 방광경 검사 또는 특수 대사 케이지가 권장됩니다.

크레아틴 키나제(CK) 상승은 NHP 연구에서 흔히 나타납니다. 이는 전신 시험 물질 독성보다는 물리적 포획, 구속, 근육 주사 또는 마취 하의 장기간의 누움에 의해 발생하는 경우가 많습니다. 오해를 방지하려면 격리된 CK 스파이크를 다음 항목에 대해 평가해야 합니다.

• 스트레스가 많은 사건이나 주사에 대한 연대순 근접성
• 치료군 전반에 걸쳐 명확한 용량-의존성
• 보다 구체적인 조직 마커의 공동 활성화-
• 아스파르테이트 아미노트랜스퍼라제(AST)와 락테이트 탈수소효소(LDH)의 동시 변화

심장 독성 평가의 경우 개와 NHP 모두에서 기존 효소 마커보다 우수한 심장 특이성을 제공하는 심장 트로포닌(I 또는 T)을 활용해야 합니다.

NHP의 포도당과 지질 대사는 환경적 스트레스 요인과 식이 변화에 매우 민감합니다. -유도된 에피네프린 방출을 처리하면 일상적으로 빠른 글리코겐분해가 유발되어 일시적인 고혈당증이 발생합니다. 급식 일정은 또한 혈청 중성지방과 콜레스테롤의 급격한 변동을 유발합니다.

NHP는 또한 설치류보다 더 높고 더 다양한 기준선 혈청 단백질 농도를 나타냅니다. 알부민과 글로불린 분획의 변화는 직접적인 표적 기관 독성보다는 시술, 무증상 감염 또는 영양 상태 변화에 대한 비{1}}비특이적 급성{2}}염증 반응을 반영하는 경우가 많습니다.

혈청 전해질 농도, 특히 나트륨, 칼륨 및 염화물은 수화 상태, 마취로 인한 산{0}}염기 불균형-으로 인한 호흡 억제 또는 검체 용혈로 인해 NHP에서 급격한 변화를 겪을 수 있습니다.

총 칼슘 농도는 혈청 알부민과 직접적으로 결합됩니다. 결과적으로, 총 칼슘의 변화는 알부민 수준에 대해 수학적으로 또는 생리학적으로 교정되어야 합니다. 총 칼슘의 변화가 반드시 기능성 이온화 칼슘 부분의 생물학적으로 관련된 변화를 나타내는 것은 아닙니다.

개와 인간이 아닌 영장류의 임상 병리학 데이터를 해석하는 것은 차량과 치료 그룹 간의 표준 통계 비교를 넘어 확장됩니다. 생물학적 다양성, 기준선 표류, 정맥 절개 인공물, 마취 및 스트레스 처리로 인해 종종 혼란스러운 데이터가 발생합니다.

정확한 안전성 평가는 임상 병리학 매개변수와 연구 설계 매개변수, 실시간{0}}임상 관찰, 약동학 노출 데이터 및 결정적인 조직병리학적 결과의 전체적인 통합에 달려 있습니다. 전임상 결과를 정확한 인간 위험 평가로 전환하려면 이러한 데이터세트에 대한 엄격한 종별{2}}접근 방식이 필수적입니다.

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홀, RL, & Everds, NE(2003). 개와 인간이 아닌 영장류의 임상 병리 해석에 영향을 미치는 요인.독성병리학, 31(1_공급), 6-10. DOI: 10.1080/01926230390174878