在藥物研發(fā)中，藥效是研究者S要關(guān)注的對象，但是隨著藥物研發(fā)的進行，安全性更應(yīng)該成為藥物研發(fā)中Z需要考慮的因素。據(jù)統(tǒng)計，2015年中止的藥物臨床項目中就有超過50%的藥物是因為安全性問題。

其中心臟毒性一直是藥品召回和FDA黑框警告（Black Box Warnings, 是美國 FDA 對上市藥物采取的一種Z嚴重的警告形式，要求在藥品說明書Z靠前、Z醒目的位置添加粗加黑的方框，對藥物的使用風(fēng)險進行提醒）的主要原因?？鼓[瘤藥物心臟毒性是指在使用某些抗腫瘤藥物對癌癥患者進行治 療后，藥物對患者心肌和/或心電傳導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用，從而引起的心臟病變。在2020年FDA就因心臟毒性原因召回27種藥品。在2021年FDA更新3款JAK抑 制劑藥物的黑框警告，警告用藥會增加患者心臟病和中風(fēng)等心臟疾病的風(fēng)險。

近年來，生物藥和小分子等抗腫瘤藥物研發(fā)數(shù)量激增，因此為了確保藥物的臨床安全，研發(fā)人員有必要將藥物誘導(dǎo)的心肌毒性或者off-target效應(yīng)在臨床申報前完成驗證。安捷倫細胞分析事業(yè)部在藥物心臟安全性評估方面可以提供全面的工具支持。

人誘導(dǎo)干細胞來源的心肌細胞（hiPSC-CM)的誘導(dǎo)分化

心肌細胞不具備自我更新能力，體外心臟毒性檢測需在人誘導(dǎo)干細胞來源的心肌細胞，Agilent xCELLigence RTCA ePacer為獲得功能成熟的 hiPSC-CM提供了一種簡便有效的方法。在精確、一致的電刺激條件下，ePacer在2–3周內(nèi)即可改善hiPSC心肌細胞的成熟狀態(tài)，并且不會對細胞產(chǎn)生任何可檢測到的毒性或應(yīng)激?？赏瑫r刺激多達6塊E-Plate中的細胞，以進行更多高通量實驗。

使用幅度/頻率關(guān)系和內(nèi)置算法評估心肌細胞成熟度

藥物誘導(dǎo)的心肌細胞收縮和離子通道損傷評估

hIPSC-CM誘導(dǎo)成熟后使用 xCELLigence RTCA CardioECR 系統(tǒng)評估同一塊板子中hiPSC-CM在藥物誘導(dǎo)后的的收縮反應(yīng)，離子通道（Na+, Ca2+, 及 K+）活性和心肌細胞活力等。

評估hiPSC心肌細胞的收縮反應(yīng)和電反應(yīng)

通過成像對心肌細胞數(shù)量以及活率分析

hIPSC-CM誘導(dǎo)成熟后，在E-Plate Cardio VIEW 96 上使用 Agilent xCELLigence RTCA eSight系統(tǒng)對細胞進行成像采集，通過成像數(shù)據(jù)分析孔內(nèi)的細胞數(shù)量，或者通過死細胞染料和阻抗檢測心肌細胞在藥物誘導(dǎo)下的活率變化。

Agilent xCELLigence RTCA eSight       

抗病毒 藥物瑞德西韋對hiPSC-CMs毒性（綠色為AnneixnV)

心肌細胞線粒體毒性分析

線粒體對于維持心肌細胞正常功能具有至關(guān)重要的作用，線粒體結(jié)構(gòu)與功能異常會導(dǎo)致心肌病的發(fā)生與發(fā)展。Agilent Seahorse XFe96分析儀以微孔板形式測定心肌細胞在藥物誘導(dǎo)下的線粒體呼吸和糖酵解的改變。另外，也可以直接利用Agilent MitoXpress Xtra試劑以高通量形式來確定呼吸速率以進行心肌細胞代謝表征并評估藥物對線粒體功能毒性作用。

Agilent seahorse XFe96 Analyzer

Agilent MitoXpress Xtra試劑

小結(jié)

安捷倫提供行業(yè)領(lǐng)先的集成工作流程解決方案，實時評估藥物引起的心臟毒性，可應(yīng)用于化藥，小分子靶向藥，抗體藥以及細胞治療藥物等。安捷倫的解決方案可生成更全面的數(shù)據(jù)，包括心肌細胞的收縮，電生理，活力，糖酵解，耗氧率以及線粒體毒性等，提高評估藥物誘導(dǎo)性心臟毒性的數(shù)據(jù)質(zhì)量。想要了解更多實驗步驟，請點擊下圖，了解更多……