人體、細胞與機器:比較以定量交叉參照(qRAx)、體外試驗數據與電腦預測推估毒性起始點POD(Human vs. cells vs. machine: A comparative analysis of toxicological points of departure derived from quantitative read-across (qRAx), in vitro data, and in silico predictions)

交叉參照(Read-across)是一種電腦預測的新穎測試方法(new approach methodology, NAM),用於填補化學物質毒性數據的缺口。雖然定性交叉參照(qualitative read-across)已被廣泛使用,卻少有研究以定量交叉參照(quantitative read-across, qRAx) 推導毒性量化指標,例如起始點(points of departure, PODs)。最近美國德克薩斯農工大學(Texas A &M University)研究團隊發表一篇研究論文,比較定量交叉參照、體外試驗數據與電腦預測所推導起始點POD的適用域、一致性和保守性。首先從美國環保署暫定同儕審查毒性值計畫(Provisional Peer-Reviewed Toxicity Value, PPRTV)挑選41種物質,確定其可用於計算定量交叉參照的口服慢性毒性起始點POD。針對這些物質,再以下列方式產生起始點:(1)根據ToxCast生物活性進行體外至體內推估(in vitro-to-in vivo);(2)根據ToxValDB資料庫校準的電腦預測評估;(3)三種定量構效關係(quantitative structure-activity relationship, QSAR)模型。各種方法產生起始點POD的成功率差異相當大:定量交叉參照為83%(34/41),ToxCast為22%(9/41),ToxValDB為66%(27/41),QSAR為46~100%(19~41/41)。定量交叉參照在大多數案例中(44~54%)產生最保守的起始點。結合多種新穎替代方法(NAMs),其中至少包括ToxValDB或一種QSAR模型,可實現超過90%的覆蓋率;若在分層式策略(tiered)同時納入兩者所推估的起始點POD平均與定量交叉參照推導值相差一個數量級。本研究的結論是,經過良好校準的電腦預測方法可以快速推導出具有明確不確定性的起始點POD,進而支援健康風險決策。

參考文獻:Chiu WA, Roe HM, Rusyn I. Human vs. cells vs. machine: A comparative analysis of toxicological points of departure derived from quantitative read-across (qRAx), in vitro data, and in silico predictions. Regul Toxicol Pharmacol. 2026 Aug;169:106104. doi: 10.1016/j.yrtph.2026.106104.

編輯:徐如欣 研究助理
校稿:林嬪嬪 研究員

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