藥物性肝損傷是藥物研發(fā)失敗和上市后撤市的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過(guò)40%的上市后藥物因肝毒性被警告或撤回。然而，傳統(tǒng)的肝毒性評(píng)價(jià)方法——血清轉(zhuǎn)氨酶檢測(cè)和組織病理學(xué)檢查——存在顯著局限。轉(zhuǎn)氨酶升高是肝細(xì)胞損傷的間接標(biāo)志，往往在不可逆損傷發(fā)生后才能檢測(cè)到；組織病理學(xué)則需要處死動(dòng)物，無(wú)法在同一個(gè)體內(nèi)追蹤損傷的演變。更重要的是，這兩種方法均無(wú)法回答一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：肝毒性信號(hào)在肝臟內(nèi)是如何空間分布的？是彌散性損傷還是局灶性損傷？不同肝葉之間是否存在敏感性差異？

此外，候選藥物往往具有多器官毒性潛力。研究者需要分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)評(píng)估肝、腎、脾等器官的毒性，不僅成本高、周期長(zhǎng)，而且不同實(shí)驗(yàn)之間的動(dòng)物個(gè)體差異使比較失去意義。

科辰星飛系統(tǒng)憑借其大視野成像和定量分析功能，使多器官同步毒性監(jiān)測(cè)成為現(xiàn)實(shí)。研究團(tuán)隊(duì)使用了一種新型Gaussia熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)，其分泌特性使得血液中的信號(hào)能夠反映全身報(bào)告基因的表達(dá)水平。將該系統(tǒng)置于肝臟特異性啟動(dòng)子控制下，即可通過(guò)外周血采樣（非成像）和活體成像（空間定位）兩種方式互補(bǔ)評(píng)價(jià)肝毒性。團(tuán)隊(duì)給小鼠注射一種已知具有肝毒性的抗腫瘤化合物（高劑量組和低劑量組），使用科辰星飛系統(tǒng)在給藥前及給藥后8、24、48、72小時(shí)連續(xù)成像。

結(jié)果顯示：高劑量組給藥后8小時(shí)，肝臟右葉即出現(xiàn)局灶性信號(hào)熱點(diǎn)（較背景升高2.5倍），提示該區(qū)域?qū)λ幬镒顬槊舾校?4小時(shí)信號(hào)擴(kuò)散至整個(gè)肝臟，強(qiáng)度升至基線的4.2倍，同時(shí)意外發(fā)現(xiàn)脾臟區(qū)域也出現(xiàn)陽(yáng)性信號(hào)（強(qiáng)度為肝臟的30%），提示藥物可能存在免疫相關(guān)效應(yīng)；48小時(shí)肝臟信號(hào)開(kāi)始下降，提示肝細(xì)胞大量死亡導(dǎo)致報(bào)告基因表達(dá)丟失；72小時(shí)存活動(dòng)物的肝臟信號(hào)降至基線的15%，而脾臟信號(hào)仍保持在較高水平。低劑量組全程未出現(xiàn)顯著信號(hào)升高。終點(diǎn)組織病理學(xué)證實(shí)，活體成像信號(hào)的空間分布與肝細(xì)胞壞死區(qū)域空間匹配。

科辰星飛的全視野同步成像能力讓研究者在同一組動(dòng)物中同時(shí)評(píng)估藥物對(duì)肝臟和脾臟的影響，將藥物安全性評(píng)價(jià)的信息密度提升了數(shù)倍。科辰星飛，讓多器官毒性同步評(píng)價(jià)從“不可能"變?yōu)椤俺Ｒ?guī)操作"。