原创 | 什么是NAM? 为什么它在动物试验替代领域这么火?( 二 )

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毒理学阈值关注(TTC)
毒理学关注阈值（TTC）的原理是可以对一般化学物质建立一个通用的暴露阈值(这个阈值与化学物质结构有关),当化学物质的人体暴露剂量低于这个阈值水平时，该化学物质对人体健康造成负面影响的可能性很小(即使没有这个化学物质的毒性数据) 。
TTC方法主要用于评估化学结构明确、缺乏详尽毒理学数据且对人体暴露量低的化学物质的风险，常用于香精香料、食品、化学原料及产品中杂质或微量添加物的风险评估。
在使用TTC方法前首先要确定该方法是否适用于目标物质的评估(TTC方法不适用于无机物，有生物蓄积性的物质和纳米材料等) 。然后根据Cramer决策树确定Cramer结构分类并选取如下暴露阈值用于风险评估(假设人均体重60kg) 。
CramerI类：30μg/kgbw/dCramerII类：9μg/kgbw/dCramerIII类：1.5μg/kgbw/d有机磷酸酯类：0.3μg/kgbw/d对于有遗传毒性预警的物质：0.15μg/kgbw/d可以协助判断Cramer结构类别的软件有ToxTree和OECDQSARToolbox等。 TTC完整流程评估方法如下所示：

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有害结局通路(Adverseoutcomepathway,AOP)
在传统动物毒性试验中我们通常观察记录动物的死亡、突变、器官损伤、肿瘤等终点，然而这些有害结局（Adverseoutcome）实际上都是起始于细胞/分子层面对暴露化合物的反应。毒性通路就是对从细胞层面分子起始事件(MolecularInitiatingEvent,MIE)到有害结局这一连续细胞反应和关键事件(KeyEvent,KE)的描述说明。比如化合物暴露引起的分子起始事件首先造成一系列的蛋白水平的级联反应如受体蛋白的激活，随后引发一系列关键事件比如促进某些酶的合成、细胞的增殖或死亡等，最终导致组织或器官的损伤或个体死亡甚至种群的改变。
验证过的毒性通路中各个事件一般是可以验证识别或可检测的，同时它们之间的发生应具有可靠的因果关系。对于已建立且被验证过的毒性通路，我们只需要对通路中的分子起始事件和关键毒性事件展开试验即可推断出最终的毒性损伤效应，从而避免高级别的耗时费力的动物实验。检测低层次（分子或细胞水平）的毒性事件通常可以使用体外或离体试验技术开展，费用低、周期短、通量高，与传统的动物毒性试验相比有明显优势。
不过目前已经验证过的毒性通路比较有限,且建立新的毒性通路技术难度大，目前基于毒性通路的测试策略尚不能替代传统动物试验。

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小结
新技术方法(NAM)的定义很广泛，同时包括了测试手段和非测试方法，可以通过避免使用完整动物进行测试而提供化学品危害和风险评估信息。本文所提到常用技术有些并不能称为真正的“新”,但这个领域的发展是日新月异的，很多新技术比如高通量筛选、基因组学、蛋白组学和有害结局通路说不定有天会彻底改掉我们对动物试验的依赖。
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【原创 | 什么是NAM? 为什么它在动物试验替代领域这么火?】作者：张霄鹏、石云波