鞘内给药非临床安全性评价关注点

鞘内给药可将药物直接递送至蛛网膜下腔，在脑脊液（CSF）中弥散并作用于中枢神经系统（CNS），具备CNS内浓度高、全身暴露量低、系统毒性风险小等优势，在疼痛管理、神经系统疾病及中枢肿瘤等领域应用价值突出。由于该给药途径绕过了血脑屏障，使药物直接暴露于脊髓和脑组织中，因此其非临床安全性评价尤为重要，面临着更高的技术要求与挑战。本文将系统阐述鞘内给药非临床安全性评价的关键点，以期为相关药物研发提供参考。

实验动物种属的选择

小型啮齿类

因成本低、易操作，适用于鞘内给药的机制研究和初步毒性评价，但因其椎间隙较狭窄（大鼠L4~L6仅1~2 mm）、脑脊液总量少，给药体积需严格控制。

中型动物

包括兔和Beagle犬，常用于局部刺激性评价。新西兰兔腰椎间隙较宽、穿刺成功率较高，为局部刺激性评价的首选模型；Beagle犬体型适中，易于操作，在毒理研究中应用广泛。

非人灵长类动物

其解剖结构和生理功能与人类最为接近，椎间隙宽度明显优于啮齿类，且脑脊液周转率与人类相似，是桥接临床前与临床研究的理想动物模型。

不同种属动物的CSF体积

产量和周转率

种属	体积	产生速率（μL/min）	周转率（Tims/24 h）
小鼠	35~40 μL	0.32~0.35	12~14
大鼠	150 μL	1.7~2.8	9~12
兔	2.3 mL	7.8	/
犬	12 mL	30~500	5~6
非人灵长类	13~15 mL	1.7~2.8	9~12
人类	100~400 mL	350~370	3~5

鞘内给药的技术要点

给药方式

建议结合给药周期和频率确定鞘内给药方式。

直接穿刺法

依赖于操作者的经验，适用于短期研究，重复穿刺易造成机械性损伤，包括椎旁肌肉损伤、硬膜外血肿、脊髓损伤。研究显示，兔连续7 d腰椎穿刺注射后可见脊髓注射点出血灶及炎细胞浸润。

预置管法

此方法有一定难度和技巧，对操作者要求较高，适用于长期或重复给药，可减少反复穿刺产生的组织或神经损伤，但存在手术风险。此外，长期置管可能引发血栓形成、蛛网膜下腔肉芽肿或细菌感染等风险，还有可能发生导管移位或堵塞。

给药体积与速率

给药体积

通常不超过CSF总量的10%。

给药速率

快速推注可能引起颅内压升高；慢速输注虽可降低峰值压力，但可能影响药物向头端的扩散效率，建议匹配临床方案确定给药速率。

穿刺成功的判定

小型啮齿类动物依靠“突破感”、尾部摆动、后肢抽动等神经反射作为穿刺成功的标志。
中型动物如兔，依据明显的后肢弹跳反射和甩尾反射来判定。
非人灵长类动物以清亮脑脊液溢出作为穿刺成功的金标准，除手感判定外还可借助影像学技术引导穿刺。

局部刺激性评价

由于药物直接暴露于神经组织，局部刺激性评价是非临床安全性评价的重中之重，常采用组织病理学检查进行评价。取注射部位及前、后段腰椎和脊髓进行HE染色，重点关注组织神经元的变性、神经纤维脱髓鞘、炎细胞浸润及出血等指标。为量化刺激性程度，建议对病变程度进行量化评分，计算刺激指数，进而判断刺激性级别，并设置恢复期观察组以评估损伤的可逆性。

全身毒性及其他安全性考量

全身毒性评价

药物仍可经脑脊液循环进入体循环，因此全身毒性评价不可或缺。通常包括临床观察、体重、血液学指标、血清生化指标及主要脏器组织病理学检查。

神经行为学评价

这是鞘内给药安全性评价的重要组成部分，应重点关注运动功能（如运动功能评分、自主活动）、感觉功能（如痛阈测定）及高级神经功能（如学习记忆能力）等指标。此外，根据药物特点可增设脑电图（EEG）监测以评估脑电活动改变。行为学评价需与组织病理学检查结果进行关联分析，以全面判断药物对神经功能的影响。

细胞凋亡与分子毒理学评价

对于存在潜在神经毒性的药物，建议开展深入的分子水平毒理学研究，重点关注细胞凋亡及相关信号通路的改变。可采用免疫组化和实时荧光定量PCR等技术检测凋亡相关蛋白（如Bax、Bcl2、Caspase-3等）的定位与表达水平，以阐明毒性机制。

天勤生物鞘内给药技术

天勤生物在鞘内给药领域积累了丰富经验，熟练掌握小鼠、大鼠、兔、非人灵长类动物等多个种属的鞘内给药技术，建立了完善的给药操作规范与质量控制体系，可开展单次、多次及长期置管给药研究；拥有强大的兽医团队支持和完善的急救监护设施，可为鞘内给药后或置管后出现异常反应（如躯体反弓、僵直、呼吸急促、心跳加速等）的动物保驾护航；具备影像引导精准穿刺、局部刺激性病理学评价、神经行为学评估等核心技术能力，已成功完成多个项目案例，为中枢神经系统药物的非临床安全性评价提供可靠的技术支撑。

关于天勤生物

湖北天勤生物科技集团股份有限公司是一家以非人灵长类大动物试验为特色、聚焦新药研究与评价的CRO高新技术企业。拥有实验室总面积逾10万平米，通过了国际AAALAC完全认证，汇聚了多名拥有 20 年以上资深经验的顶尖新药审评专家及GLP技术专家，应用AI技术赋能非临床研究，确保项目科学规范、高质高效推进。

天勤生物可提供符合中国NMPA、美国FDA和欧盟OECD GLP规范的专业化的CRO服务。建有国内领先的特色研究平台，涵盖食蟹猴生殖与发育毒性、非人灵长类动物神经退行性和代谢性等疾病模型、大动物PET CT和MRI分子影像等核心领域。业务覆盖药物非临床安全性评价、动物模型及药效学评价、药代动力学研究、生物分析、分子影像检测、医疗器械评价、非人灵长类实验动物繁育等。

天勤生物已助力数百个药物品种通过NMPA、FDA等审批成功IND或NDA。在小分子、疫苗、ADC、核酸、多肽、CGT、抗体等各类药物领域，积累了丰富的非临床评价经验与大量的成功案例。

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