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引言：临床前评价，是IND申报前最容易被低估的环节

在本系列**期《立项早研》与第二期《研发攻坚》中，我们分别拆解了轮状病毒疫苗的立项逻辑、技术路线选择，以及效力分层、排毒研究、肠套叠监测等攻坚阶段的关键议题。当候选疫苗完成抗原设计与工艺定型后，真正决定其能否顺利拿到IND批件的，往往是临床前评价阶段的动物模型选择是否科学、体内外数据是否完整可靠。

轮状病毒是一种高度依赖肠道黏膜局部免疫的病原体，这一特性决定了其临床前评价体系与大多数注射类疫苗存在本质差异——常规的皮下免疫原性小鼠模型往往无法真实反映口服活疫苗在肠道内的复制动力学与保护效力，必须借助专门构建的攻毒模型才能获得具有申报价值的数据。本期将结合国内外公开发表的模型研究证据，以及昌柏科技在轮状病毒项目中的真实评价数据，系统拆解临床前评价阶段的模型选择、评价指标设计与常见风险点。

01

动物模型选择：
没有"**模型"，只有"适配模型"

1.1 乳鼠腹泻模型：效率**的一线筛选工具

新生乳鼠模型（neonatal mouse model）是轮状病毒疫苗临床前评价中应用最广泛的一线筛选模型。其原理是利用乳鼠肠道对轮状病毒感染的天然易感性，通过口服攻毒诱导腹泻表型，并在14日龄左右随年龄增长自然获得抗病毒腹泻的抵抗力，这一窗口期恰好为疫苗保护效力评价提供了明确的观察终点。研究显示，以恒河猴轮状病毒株（RRV）攻毒的乳鼠模型中，原发感染可诱导3-4天轻度但稳定的腹泻表现，通过监测粪便病毒排出量（shedding）作为主要评价指标，具有良好的重现性与统计学区分度。

昌柏科技在实际项目中构建的Lewis大鼠乳鼠攻毒模型显示出典型的可控腹泻动力学特征：攻毒后腹泻率逐渐增高，至第7天达到****峰值，第10天起腹泻率逐渐回落，整个病程持续超过7天且无动物死亡，模型重现性良好。这一模型特征说明，乳鼠模型的价值不仅在于"能否诱导腹泻"，更在于其腹泻动力学曲线的可预测性与稳定性——这是候选药物或疫苗组间比较能够获得统计学显著差异的前提条件。

图1  昌柏科技轮状病毒乳鼠攻毒模型

在实际抗病毒药物评价项目中，基于腹泻评分、最大腹泻指数（MDI）及腹泻评分曲线下面积（sAUC）三项核心指标的组间比较，能够清晰区分模型组、阳性药组与不同剂量受试物组之间的差异，且多项指标均可达到统计学显著性（P<0.05至P<0.001）。这套评价指标体系目前已成为轮状病毒口服制剂药效学评价的标准范式。

图2  昌柏科技轮状病毒乳鼠肠道病理切片

1.2 无菌猪模型：最接近人类肠道生理的"金标准"

如果说乳鼠模型胜在效率与成本，无菌猪（gnotobiotic piglet）模型则胜在生理相关性。多项发表于Vaccine、Journal of Virology等期刊的研究反复验证，无菌猪的胃肠道生理结构与免疫系统发育特征与人类婴儿高度相似，是评价轮状病毒疫苗保护性免疫应答（尤其肠道局部IgA应答）机制的"金标准"模型。经典研究显示，无菌猪经口服途径接种减毒轮状病毒疫苗后，肠道局部IgA分泌细胞（ASC）数量与保护效果之间存在直接正相关，而血清中和抗体滴度与保护效果之间的相关性反而较弱，这一发现深刻影响了后续轮状病毒疫苗免疫原性评价指标的设计逻辑。

2022年发表于Viruses期刊的一项新无菌猪模型研究进一步细化了攻毒剂量的科学设定方法——通过10²至10⁵ FFU不同剂量梯度攻毒，发现攻毒剂量为10⁵ FFU时可诱导全部动物出现稳定的临床感染表现，为后续疫苗保护效力评价确立了标准化的攻毒剂量参照。昌柏科技在实际无菌猪攻毒项目中的造模数据显示了清晰的剂量-反应关系：攻毒剂量从10²FFU提升至10⁵FFU，腹泻均值AUC从8.75提升至14.38，排毒峰值滴度从13800 FFU/g粪便提升至90200 FFU/g粪便，且各剂量组腹泻发生率与排毒发生率均达到****。这种剂量梯度数据的完整性，恰恰是评价疫苗保护效力（能否降低排毒峰值、缩短排毒持续时间、降低排毒AUC）所必需的对照基准。

图3  昌柏科技轮状病毒无菌猪攻毒模型timeline

1.3 模型选择的策略性权衡

模型类型
核心优势
主要局限
适合研发阶段
新生乳鼠模型
成本低、周期短、通量高，适合早期候选株筛选与剂量探索
免疫系统发育程度与人类婴儿存在种属差异，机制外推需谨慎
候选株筛选、早期剂量爬坡
无菌猪模型
胃肠道生理与免疫系统发育与人类婴儿高度相似，可评价肠道局部lgA机制
饲养成本高、周期长、动物数量受限，通量较小
关键候选株确证性评价、免疫机制研究
棉鼠/雪貂等其他模型
部分呼吸道/肠道病原体的补充模型，可用于特定血清型交叉保护研究
轮状病毒领域应用相对较少，数据积累不及前两者充分
特殊研究目的的补充验证
对于计划提交IND的候选疫苗团队而言，单一模型的数据往往难以完全说服审评专家——乳鼠模型适合快速验证候选株的减毒效果与初步保护效力趋势，而无菌猪模型则是回答"免疫机制是否与人类婴儿一致"这一核心问题的关键证据。两类模型的组合使用，正是当前国际主流轮状病毒疫苗临床前评价方案的标准配置。

02

体内外评价体系：
从免疫原性到保护效力的完整证据链

2.1 体外评价：免疫原性的**道量化关卡

体外评价的核心任务是量化候选疫苗诱导的体液免疫与细胞免疫应答水平。对于轮状病毒疫苗而言，中和抗体检测是最核心的体外评价指标——通过检测血清中针对疫苗株VP7/VP4抗原的中和抗体滴度，评价疫苗诱导保护性免疫的能力。同时，病毒滴度测定作为放行检测与效力评价的基础指标，贯穿于原液、半成品到成品的全生产链条，是疫苗质量控制体系不可或缺的一环。

图4  昌柏科技轮状病毒中和抗体检测

2.2 体内评价：免疫原性评价与攻毒保护效力的最终验证

体内评价的设计逻辑通常遵循"免疫-攻毒-评价"的标准范式。我们既要评价疫苗的免疫原性，也要评价攻毒保护性。轮状病毒疫苗免疫保护机制较为复杂，粘膜免疫、体液免疫及细胞免疫协同发挥保护作用，目前尚无公认的可用于推测疫苗保护性的免疫原性替代指标。因此，口服减毒活疫苗通常采用血清抗轮状病毒IgA抗体作为评价指标(阳转率、阳性率、几何平均浓度等)，同时鼓励探索粪便IgA、粘膜相关免疫指标，以及针对不同型别的中和抗体检测以评估型别特异性及交叉免疫应答。值得关注的是，由于低月龄婴幼儿存在母传抗体，可能影响免疫应答判读，新规特别强调应关注受试者免疫基线水平及既往暴露史的潜在干扰。细胞免疫评价（如ICS胞内细胞因子染色、ELISPOT）在轮状病毒疫苗评价体系中的重要性正逐渐被重新认识。已有研究证实，轮状病毒特异性CD4 T细胞应答参与调控疫苗诱导的保护效果，这意味着仅依赖体液免疫指标可能无法完整反映候选疫苗的免疫原性全貌。

图5  昌柏科技免疫原性及攻毒保护性评价指标检测

本系列第二期《研发攻坚篇》曾详细讨论排毒研究对于评估毒力回复风险的重要性。在临床前阶段，排毒动力学数据同样是评价候选疫苗保护效力的核心指标之一——通过比较免疫组与对照组在攻毒后的排毒起始时间、排毒峰值滴度、排毒持续时间及排毒AUC等参数，可以量化候选疫苗对病毒复制的抑制效果。这些临床前阶段积累的排毒动力学基线数据，也为后续I/II期人体临床试验中排毒研究方案的设计提供了重要的参照依据。

2.3 排毒动力学：连接攻坚篇与临床前篇的关键指标

本系列第二期《研发攻坚篇》曾详细讨论排毒研究对于评估毒力回复风险的重要性。在临床前阶段，排毒动力学数据同样是评价候选疫苗保护效力的核心指标之一——通过比较免疫组与对照组在攻毒后的排毒起始时间、排毒峰值滴度、排毒持续时间及排毒AUC等参数，可以量化候选疫苗对病毒复制的抑制效果。这些临床前阶段积累的排毒动力学基线数据，也为后续I/II期人体临床试验中排毒研究方案的设计提供了重要的参照依据。

03

临床前评价的高频风险点与关键决策

3.1高频风险拆解

RED 01 模型单一化导致的机制证据不足

若候选疫苗仅依赖乳鼠模型完成全部临床前评价，缺乏无菌猪等生理相关性更高模型的机制验证数据，可能在IND申报阶段面临审评专家对"临床前保护效力能否外推至人类婴儿"的质询，尤其是采用新技术路线（如亚单位、灭活等非传统减毒活疫苗路线）的候选疫苗。

RED 02 攻毒剂量设定缺乏梯度验证

若攻毒模型未通过剂量梯度试验确定**攻毒剂量，直接采用单一剂量开展保护效力评价，可能导致模型区分度不足（攻毒过轻无法体现保护效果差异）或動物福利风险过高（攻毒过重导致动物死亡影响数据完整性），这一问题在无菌猪等高成本模型中尤为需要谨慎规划。

RED 03 评价终点设计不完整

若体内评价仅关注单一终点（如仅评价腹泻评分而忽略排毒动力学与病理学评分），可能无法全面反映候选疫苗的保护效力特征，尤其是排毒抑制效果与临床症状缓解效果之间可能存在分离，两者均是监管机构评估候选疫苗价值的重要维度。

RED 04 菌毒株来源与可溯源性缺陷

若攻毒所用毒株缺乏清晰的临床来源与合规可溯源链条，可能在注册申报阶段面临菌毒株合规性质询，这一问题对于计划同时在国内外申报的候选疫苗尤为关键。

3.2

 关键Go/No-Go决策

决策 1 模型组合策略

建议在临床前评价方案设计阶段，即规划乳鼠模型（早期筛选）与无菌猪模型（机制确证）的组合使用策略，而非仅依赖单一模型数据支撑IND申报，尤其是对于技术路线创新程度较高的候选疫苗。

决策 2 攻毒剂量与评价终点的标准化

建议参照已发表文献中验证过的攻毒剂量梯度设计（如10²-10⁵ FFU梯度），并同步设置腹泻评分、排毒动力学、病理学评分等多终点评价体系，确保临床前数据的完整性与可比性。

决策 3 CRO合作方的资质审查

建议在选择临床前评价合作方时，重点核查其菌毒株来源合规性、动物设施资质认证（如CNAS、AAALAC）、既往项目申报经验（尤其是否有轮状病毒项目及IND申报的实际经验），这些因素直接决定了临床前数据能否顺利通过监管核查。

04

从瓶颈到突破：

昌柏科技能提供什么支持？

作为深耕传染病与疫苗领域的专业CRO机构，昌柏科技可为轮状病毒疫苗临床前评价阶段提供：1.乳鼠/无菌猪等全谱系动物模型搭建，为不同技术路线、不同研发阶段的候选疫苗提供适配的模型选择方案。
昌柏科技已构建覆盖体外筛选、免疫原性、病毒学、病理学四大维度的一站式检测服务矩阵：体外层面涵盖抗病毒/抗菌药物体外筛选评价、酶活抑制评价；免疫原性层面同时具备体液免疫（中和抗体检测）与细胞免疫（ICS、ELISPOT）双通道检测能力，避免因单一免疫机制指标缺失而无法完整回答保护效力来源的问题。

如您正在规划轮状病毒或其他病原体疫苗管线的临床前评价方案，欢迎与我们的科学顾问团队沟通，共同拆解模型选择与申报风险。
05

下期预告・轮状病毒疫苗管线全周期实战

指南 第四期：

临床试验设计与注册申报篇

关于昌柏科技

安吉昌柏科技有限公司，聚焦于菌毒应用，尤其是传染病领域，形成了传染病药物与疫苗筛选评价、兽用药物疫苗开发评价、菌毒种放行检测等多个业务模块。目前可提供100余种传染病药物与疫苗相关评价管线，覆盖90%的主流研发管线。现有菌毒种资源广泛，覆盖病毒、细菌、真菌、支原体，且主要为国内三年内流行菌毒株。所有临床菌毒株来源清晰、合规、可溯源。可使用A/BSL-3级生物安全实验室，备案14种高致病性病原。A/BSL-2实验室1000平米以上，备案47种病原，负压笼位3000余笼。昌柏科技凭借优质的服务，**的专家团队储备，为国内外多家传染病药物及疫苗公司长期提供药效学评价与临床生物样本分析服务。