體外活性需通過體內模型驗證其醫療潛力。根據疾病類型選擇合適的動物模型是關鍵：例如，針對自身免疫病，常用NOD小鼠或膠原誘導性關節炎（CIA）模型；針對tumor，則采用患者來源異種移植（PDX）模型或基因工程小鼠（如KRAS突變型肺ancer模型）。以抗纖維化藥物為例，將候選分子（如TGF-β1抑制劑）通過腹腔注射給予博來霉素誘導的肺纖維化小鼠，通過Micro-CT掃描量化肺密度變化，結合羥脯氨酸含量測定評估膠原沉積，可明確藥物能否逆轉纖維化進程。體內實驗需設置嚴格對照組（如陽性的藥、溶劑對照），并采用盲法評估以減少偏差。若候選分子在動物模型中顯示出劑量依賴性療效（如降低tumor體積30%以上），且效果優于或非劣于已上市藥物，則可推進至毒理學研究。臨床前將斑馬魚分組用藥，對比生長、存活，科學評估藥物優劣。浙江天然藥物臨床前模式動物

生物大分子藥物（如抗體、蛋白、核酸等）因其高特異性和強的效性，已成為現代醫藥研發的關鍵方向。然而，其臨床前研究面臨獨特挑戰：分子量大導致膜通透性差、免疫原性風險高、穩定性控制難，且需針對特定靶點設計復雜作用機制。例如，單克隆抗體需通過抗體依賴細胞介導的細胞毒性（ADCC）或補體依賴細胞毒性（CDC）發揮作用，而雙特異性抗體則需同時結合兩個抗原表位以實現精細調控。臨床前階段需系統評估這些分子的藥代動力學（PK）、藥效動力學（PD）及毒性特征，通常采用體外細胞模型（如HEK293、CHO細胞）和體內動物模型（如小鼠、非人靈長類）相結合的策略。數據顯示，全球生物大分子藥物臨床前研發失敗率高達40%，其中因免疫原性或藥代動力學問題導致的淘汰占比超60%，凸顯了臨床前研究的重要性。寧波外泌體臨床前新藥評價中心項目臨床前通過斑馬魚全基因組測序，挖掘與藥物敏感關聯基因信息。

動物毒理實驗是化合物臨床前研究中保障安全性的關鍵環節。實驗需選用合適的動物模型，如大鼠、小鼠、豚鼠等，根據化合物預期的臨床用途和給藥途徑，設計不同劑量組進行長期或短期給藥。期間密切觀察動物的一般行為表現、體重變化、飲食情況等，定期采集血液、組織樣本進行血常規、血生化、病理組織學檢查。例如，通過長期毒性實驗，可發現化合物對動物肝臟、腎臟、心臟等重要organ是否造成損傷及損傷程度，確定其無毒性反應劑量和比較大耐受劑量。急性毒性實驗則能快速評估化合物單次大劑量給藥后的毒性反應，如是否引發急性死亡、驚厥等嚴重不良反應。這些毒理實驗數據為確定化合物在人體臨床試驗中的安全起始劑量和劑量遞增方案提供重要參考，很大程度降低人體用藥風險。

毒代動力學（TK）研究通過測定動物體內藥物濃度-時間曲線，明確毒性劑量下的暴露量（AUC、Cmax），為毒性機制解析提供劑量依據。例如，某肝毒性的藥物在重復給藥毒性實驗中，發現300mg/kg劑量下肝酶升高，TK研究顯示該劑量下血藥濃度是療效劑量的10倍，提示毒性源于過度暴露。風險評估則結合毒理學數據與臨床預期暴露量，計算安全邊際（MarginofSafety,MOS=NOAEL/臨床劑量）。若MOS≥10，認為安全性可控；若MOS<5，則需重新優化結構或調整給藥的方案。此外，基于生理的藥代動力學模型（PBPK）可預測不同人群（如兒童、肝腎功能不全患者）的毒性風險，為個性化用藥提供依據。終，毒理學研究需形成綜合報告，明確“可接受風險”與“需關注風險”，支持IND申報及臨床試驗設計。臨床前用斑馬魚高通量篩選，短時間鎖定有潛力的抗tumor先導物。

臨床前研究的起點是體外活性篩選，通過高通量技術（如96孔板、自動化液體處理系統）從化合物庫中篩選出對靶點具有抑制或活動作用的“苗頭化合物”。例如，針對EGFR突變型肺ancer，通過酶聯免疫吸附試驗（ELISA）篩選能抑制EGFR激酶活性的小分子，初始命中率可能低至0.1%。隨后，通過構效關系（SAR）研究優化分子結構——通過合成系列類似物（如改變苯環取代基、調整酰胺鍵位置），結合表面等離子共振（SPR）技術測定結合親和力（KD值），逐步提升活性（如將IC50從μM級優化至nM級）。這一階段需平衡活性與理化性質（如logP、溶解度），避免“活性陷阱”（如過度追求高親和力導致代謝不穩定）。例如，某候選HER2抑制劑通過引入氟原子降低脂溶性，成功將半衰期從2小時延長至8小時，為后續體內研究奠定基礎。開展老年病臨床前項目，斑馬魚衰老特征顯現早，助探延緩衰老策略。杭州成都臨床前評價

耳科藥臨床前，利用斑馬魚內耳結構，測試藥改善聽力、平衡功能。浙江天然藥物臨床前模式動物

在臨床前安全性評價中，實驗動物的選擇和模型構建極為關鍵。常用的實驗動物有小鼠、大鼠、兔子、犬和非人靈長類動物等。小鼠和大鼠繁殖能力強、生命周期短、基因背景相對清晰，適合進行大規模的初步毒性篩選試驗。兔子則在某些特殊研究如眼部藥物安全性評價中有獨特優勢，因其眼睛結構與人類較為相似。犬類動物的生理和解剖結構在一定程度上與人類相近，可用于心血管、神經系統等藥物的安全性研究。非人靈長類動物如恒河猴，由于其與人類在基因、生理和行為等方面的高度相似性，在藥物安全性評價的后期階段，尤其是對于一些作用機制復雜、靶向性強的創新藥物，其評價結果更具參考價值。在模型構建方面，除了正常動物模型，還會根據研究需求構建各種疾病動物模型，如糖尿病動物模型、高的血壓動物模型等，以便在患病狀態下考察藥物的安全性，使評價結果更貼合臨床實際應用場景，提高安全性評價的準確性和可靠性。浙江天然藥物臨床前模式動物