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一只20万元的猴子,为何卡住创新药的脖子?

www.creaders.net | 2026-07-16 15:01:57  MIT科技评论 | 0条评论 | 查看/发表评论

  最近,A股里一只猴子抢夺了惊人风头。

  7月中旬,国内用食蟹猴的现货单价突破20万元,部分出口级猴源实验报价超过22万元。有研究人员在社交媒体上称,打遍全国各地的猴场电话,得到的都一样:今年的猴子已经回复合作方订完了。半年前,这个数字还在14个月左右,半年涨了四成多,一只实验猴现在大致等价于中档汽车。

  A股也跟着热闹起来,“实验猴概念股”连续多日领涨,社交平台上开始了中东各种猴场的存栏数据和券商研报截图。一次行情,让实验猴这个不为大众熟悉的品类迅速成为顶流。

  股价和段子之外,相信大家也已经看到了关于行情和相关股票的显着分析,但似乎为珍贵所忽视的,就科学本身而言,为什么一种用于临床前研究的实验动物,会成为创新药产业链上的稀缺资源?

  答案得从 100 多年前的一场传染病说起。

  猴子是怎样进入实验室的

  1908年,维也纳的病理学家卡尔·兰德施泰纳(Karl Landsteiner)和埃尔温·波珀(Erwin Popper)试图找到中断灰质炎的方案。他们从一个死去的该病的男孩身上取出了抗生素材料,制成了整个悬液,一次注射给兔子、豚鼠和小鼠,没有产生反应。最后,他们把同样的悬液注射给1只恒河猴和1只狒狒,2只有猴子的中枢神经系统都出现了与人类高度相似的病理损伤。

  这是人类在实验动物身上复现第一次切断灰质炎。兔子、豚鼠和小鼠不易感,原因在后来的研究中逐渐明了:脊椎灰病毒进入细胞,需要依赖于细胞表面的特异性受体。灵长类动物表达的偶联能被病毒有效识别,告齿类动物的相应受体则不能。人类是切断灰质炎病毒的自然,少数灵长类动物在实验条件下也可感染。1908今年,兰德施泰纳不知道这个原因,但他的实验已经表明了一件事:对于某些疾病,猴子能够提供其他实验动物无法提供的信息。

  到20世纪50年代,猴子在脊灰研究中的角色进一步扩大。乔纳斯·索尔克(Jonas Salk)团队用猴肾细胞大规模脊灰病毒,从而为基础开发灭活疫苗,再用恒河猴进行安全性验证。当年,猴子在药物研发中的角色已更接近一种生物材料来源,主要提供细胞和组织来病毒、检验疫苗效力。物种选择主要培养经验和可得性,还没有形成系统性的科学原则。

  改变这一切是1961年暴露出来的沙利度胺(沙利度胺)灾难。然而在欧洲广泛使用的镇静药,在当时常用的肿瘤实验中未出一致的致畸效应,导致全球超过1个月婴儿出生时出现严重的肢体畸形。事后补充测试发现,沙利度胺可以在灵长类动物身上复现致畸效应。

  灾难性的维护了各国建立药品上市前的强制安全性评价制度。美国于1962年通过《凯弗维尔-哈里斯修正》(Kefauver-Harris Amendments),英国于1968年通过了《药品法》。“先在船上动物做安全性测试”从行业变成了法律义务。沙利度海滩事件也证明了一件事情:选择什么动物做实验,可能决定未来能够发现真正的风险。

  “像人”只是一个过于简单的解释

  “猴子像人”,通常是人们对实验猴最直接的解释。

  这句话没有错,只是过于粗糙。非人灵长类动物在大脑结构、视觉、免疫系统、生殖生理和社会行为上的确与人类更接近。2023 年,美国国家科学院的一份共识报告认为,实验猴只占生物医学研究所用动物的一小部分,但在复杂神经活动、传染病、免疫反应、生殖发育等研究中仍有重要作用。

  可在药物研发中,科学家并不会简单地选取“基因最像人”的动物。真正决定一种药物不要用猴子的,是它能够在动物体内找到同一个靶点。

  这一点在1997年被写进了国际规则。那一年,国际人用药品注册技术协调会(ICH)发布S6指南《生物技术产品的临床前安全性评价》,确立了一个原则:生物药的安全性研究必须在“药理相关物种”(pharmacologically relatedspecies)上进行。实验动物必须能够与备选药物产生真实的药理交互,否则实验就没有信息量。

  传统小分子化学药通常能在偶联、犬等物种中找到可用的偶联和毒理模型。到了大分子生物药时代,下一步原则的筛选力才释放。单克隆抗体、双抗体偶联、抗体偶联药物(抗体药物)结合物,ADC)、基因治疗和部分细胞治疗产品的药理作用,高度依赖与特定蛋白靶点的结合。在很多情况下并不表达相应的同源靶点。食因为猴蟹在靶点结构和免疫系统上与人的匹配度很高,在多个项目中成为少数合格物种之一,甚至是唯一的药理相关物种。

  反过来说,如果窃齿类动物已经能够产生有效的药物反应,就不需要为了“更接近人”而机械地增加猴子实验。ICH S6的物种选择跟随药物的作用机制走,并不是默认某种动物必须出场。

  但它是最接近人类的动物模型,也有预测盲区。2006年,德国TeGenero公司开发的抗CD28单克隆抗体TGN1412在食猴身上完成了临床前安全性评价,未观察到能够对人体产生严重反应的毒性信号。英国北威克公园医院(Northwick Park Hospital)的Ⅰ期临床试验后,6名健康志愿者在注射后90分钟内出现严重的细胞因子风暴(细胞因子)最终,器官却成为药物安全性评价中最严重的物种间预测失败事件之一。

  尽管存在这样的盲区,在大分子生物药物的安全性评价中,食蟹猴目前仍能够同时提供活体水平靶点结合、免疫应答和多器官调用信息的重要模型。

 图丨医学实验中的猴子(来源:Understanding Animal Research)

  创新药跑得快,猴子增值得慢

  理解了实验猴为什么会成为某些药物的刚需,也能理解最近其价格为何大幅上涨。

  过去几年,国内大分子生物药配方浓度不断增加,ADC、GLP-1、双抗、小循环、细胞与基因治疗产品扎堆提交了IND(研究性新药,新药临床试验申请)。据行业说明,目前国内新药配方中,安全性评价超过70%,需要使用实验猴,单款药物试验通常消耗60—80只。按季度需求,补充却无法在近期内检测。

  实验国内猴总存栏量约22万只,但存栏量不等于充足补充。对于GLP(Good Laboratory Practice,良好实验室)安全性评价研究的猴,需要满足严格的准入条件:年龄通常要求为3—5岁,体重在特定范围内背景,遗传严重可追溯,没有特定的感染,也没有被其他的实验使用过。

  接受某种药物处理的猴子,体内的生理中心已经改变,不能再用于另一项需要清洁核心的毒理研究。不同项目争夺的,是这些全部合适、来源明确、能按时交付的个体。根据行业指引,国内实验猴年出栏量维持在3万只左右,而2026年全行业需求预计超过6万只。

  产能也无法快速拓展。食蟹猴大约4岁性成熟,妊娠期约5个半月,可能期超过半年,幼猴长到实验年龄又需要2—3年。从留种到下一代商品猴可以交付,完整周期为6—7年。今天实现的任何扩产决策,要到2032年甚至2033年才能看到。

  高价仍在汇总未来的饲养。当一只商品猴能卖到20万元时,猴场有强烈动机能出栏的个体灭绝把卖掉,很少愿意把年轻母猴留下一只品种。2023年的行业调查显示,受调查猴场中,8岁以上繁殖母猴活动已达80%。食蟹猴在较年轻时产仔率较高,随后会随着年龄增长而下降。种群老龄化意味着整体增殖率逐年走低。今天的高价,一部分是在透支明天的人口。

  替代实验猴,已经进行了70多年

  就在实验猴子地位愈发重要的同时,替代它的技术也在不断发展。

  早在1949年,馄饨肾细胞即将成为脊灰疫苗时期重要的生产工具,约翰·恩德斯(John Enders)、托马斯·韦勒(Thomas Weller)和弗雷德里克·罗宾斯(Frederick)罗宾斯(Robbins)证明,脊灰病毒可以在体外的非神经组织培养细胞中增殖。在此之前,脊灰研究高度依赖活猴并观察其神经系统病变。恩德斯等人的突破,让科学家能够在动物体外研究和检测病毒。3人因此获得1954年诺贝尔生理学或医学奖。

  索尔克后来仍使用原代猴肾细胞病毒,用于灭活疫苗的生产。 变化更多地体现了依赖方式上:中断只靠让整只猴子得出确定病毒的、组织和细胞培养开始接手第一部分工作。

  1959年,英国学者威廉·拉塞尔(William Russell)和雷克斯·伯奇(Rex Burch)出版了《人道实验技术原理》,系统提出了3R原则:替代(Replacement)、减少(Reduction)和优化(Refinement)。但从概念到可用的工具,发展相当缓慢。

  真正改变技术可能性的节点出现在21世纪。2009年,科学家从破坏干细胞培育出破坏类器官。这不是简单的一层细胞,而是能够在培养基中自我组织形成三维结构的微型组织,足以破坏绒毛和隐窝的形态,可以模拟肠上皮的部分屏障功能并借以药物反应。

  类器官分级为肝、肾、脑、肺等多种器官类型,成为在体外检测靶器官毒性的有力工具。例如,要测试一种候选药物是否损害肝细胞,类器官已经能够给出有参考价值的答案。

  2010年,哈佛大学维斯研究所制造出了第一个肺器官芯片:在一片指甲盖大小的透明芯片上,用微流控通道分隔出气体侧和液体侧,中间夹着一层活的人上皮细胞,再通过机械肺拉伸模拟运动。研究人员由此可以在肺器官观察药物颗粒如何与肺组织相互作用。

  2022年,美国通过《FDA现代化法案2.0》,不再把动物实验作为新药申报获取非临床证据的唯一路径,允许类器官、器官芯片等非动物方法提供部分证据。2025年,美国食品药品监督管理局(FDA)进一步发布替代技术路线图和指导原则文件,推进单克隆回避类药物拯救非人灵长类动物毒理试验。

  70多年下来,这些工具在特定周期已经发挥了实用价值,但各自都有适用范围。类器官没有完整的血液循环和免疫系统,可以回答“这款药物是否损伤肝细胞”,却很难回答“这款药物在全身循环后是否会引发系统性免疫反应”。器官芯片尝试在微流控平台上连接多个器官模型,以逼迫近全身效应,但目前程度的复杂度和标准化距离替代活体实验还很远。

  计算毒理学和人工智能限制模型面临一个更根本的:训练数据主要来自于动物实验。面对已知的毒性机制,它们可以做出有用的预测;面对全新靶点和全新分子类型,数据不足会直接限制模型能力。

  脊灰研究中猴模型的错误和TGN1412的预测失败都提醒我们,活体模型有盲区,体外系统和计算模型同样有自己的边界。此类物种间免疫差异能否由外部系统提前发现,取决于模型是否包含正确的免疫细胞、接收表达和刺激条件。问题不仅在于工具的准确性,也在于人类对自身免疫系统的理解仍不完整。

  因此,在可预见的未来,实验猴仍很难被完全替代。更出现的变化是,它的使用范围可能逐渐缩小,使用种群逐渐提高,被用于少数确实无法由其他模型回答的问题。

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