[分享]活体动物体内成像技术在药物研究领域的应用情况简介

1.  技术简介
活体生物发光成像是美国精诺真公司的专有技术，它为研究人员提供了一个观察实验动物体内发生的生物学现象的窗口，使在分子水平上实时跟踪生物学过程成为可能。这种技术采用了使某些昆虫、水母和细菌发光的酶－荧光素酶。当整合到细胞，微生物，或实验动物上的荧光素酶基因表达时，在有底物荧光素存在的情况下，会产生生物发光现象。利用精诺真公司的高灵敏度相机和软件系统可对这些光学信息进行采集和分析，从而获取生物体内的基因表达、疾病发展，新药的药效等信息。
另外，精诺真公司还提供多种可表达荧光素酶的转基因动物模型，称为可发光转基因动物（LPTA®）。这些动物模型广泛应用于多个医学研究领域，如药理, 药效, 药物代谢，安全性/毒性评价，给药方式等(自然综述杂志在2005年4月对此有详细的介绍)。
2.  精诺真成像技术在药物研究中的应用
精诺真活体成像技术可应用于多个药物研发及医学领域的关键步骤中。精诺真的Bioware™细胞株和菌株可直接应用到感染性疾病和肿瘤研究中，在活体动物水平上进行药效和PK（药物动力学）/ADME（吸收，分布，药代和排泄）的研究。
精诺真活体成像技术让高通量, 大规模筛选在药物研究的动物实验步骤中成为现实. 与以前动物水平的药物筛选技术相比，精诺真公司的活体动物成像技术大大提高了筛选效率，适于进行大规模的药物筛选研究。另外，精诺真活体成像技术可提供更加全面和可*的实验数据，从而提供了一种更有临床预见性意义的研究模式。将高通量药物筛选和更有临床预见性意义的研究模式相结合，必将大大提高药物开发效率。
3.  技术优势
a)  高灵敏度：精诺真活体成像技术可检测到实验动物体内少至几百个细胞的肿瘤病灶. 目前采用的其它检测方法的检测极限是直径1mm左右的肿瘤，大约由10的6次方 或10的7次方个细胞组成. 精诺真活体成像技术与传统技术相比，灵敏度提高了几千倍。

b)  高通量：不再需要处死小鼠，解剖，染色，病理分析等实验过程。精诺真成像系统操作简单，任何一个实验室人员都可使用。一天时间就可以检测几百只实验动物，立刻得到实验数据，使制药企业进行大规模, 高通量动物研究成为现实。

c)  定量结果：实验结果以靶细胞单位时间内发射光子数的绝对量表示，它与标记的靶细胞数量或基因表达情况直接线性相关。利用精诺真活体成像技术可以精确地定量分析药效, 药理, 及毒理结果.

d)  自身对照：利用在不同的时间点观察同一只动物得到的实验结果，可以更好地了解疾病病理，药物动力学及发生在活体动物体内的其它生物学和药理过程。高效率的药物筛选模型使研究人员能在动物试验阶段收集更多的数据。通过增加实验数据的时间过程，精诺真技术能够更加准确和定量地检测出药物与正常或病理过程之间的关系。

e)  动物疾病模型：利用可发光转基因动物技术, 精诺真公司构建和提供各种肿瘤, 药理和毒理研究, 代谢, 内分泌, 过敏性, 免疫性疾病, 以及其它多种疾病的动物模型。这些动物模型已被国际制药公司和生物技术公司广泛应用于药物的研发和报批过程中. 2005年4月的自然杂志(Nature Review)还专门对此技术的应用进行了详细的评述。

f)  成熟和普遍认可的技术：利用精诺真体内成像技术, 在欧美已有几百篇发表在高级别杂志上的文章。 大部分的制药企业已利用这项技术进行药物开发, 在对FDA的新药申报和FDA药物批准文件中采用这种技术作为动物研究的主要手段。包括Novartis, Pfizer, Merck, Bayer, BMS, Chiron, Biogen, and GSK, 等等。

4.  其它相关信息
a)  诺华制药(Novartis) 是最早在临床前研究中采用精诺真体内成像技术的机构之一。到2004年，Novartis已在其全球各个研发中心配备了十几台精诺真成像系统.

b)  2004年11月，Merck一次性购买了五台IVIS200，一个月后又购买了两台，将其用于临床前动物研究。这已经是Merck公司第二次购买精诺真成像系统。

c)  2003年9月，FDA批准了Cubist Pharmaceuticals公司的新型抗生素Cubicin (Daptomycin申报号：021571）上市。在FDA批准文件中可以看到精诺真成像技术作为评价药效的关键性技术手段并被FDA认可。

d)  2005年2月, 香港上市公司长江生命北京研究中心购买并安装了精诺真公司的IVIS200系统, 用于癌症, 基因治疗和病毒的药物研发. 这是亚洲的第一台IVIS200系统, 标志着中国的药物研发水平达到的一个崭新的高度.