傳統化學物質毒性評估主要依賴動物實驗，不僅測試效率有限，也難以將動物實驗結果直接轉換為人體毒性反應。近年高通量體外（in vitro）測試技術逐漸發展，然而，如何將細胞實驗中的生物活性濃度轉換為體內劑量及組織暴露濃度，仍是毒性評估的重要挑戰。
本研究擴充美國環保署（EPA）開發的高通量毒物動力學開源 R 套件（High-throughput Toxicokinetics, httk），在原有的生理基礎毒物動力學（physiologically based toxicokinetic, PBTK）模型中新增腦部與脂肪組織區室。透過納入血腦屏障（blood–brain barrier），模擬化學物質進入腦部及其分布情形，以評估潛在神經毒性；而脂肪組織區室則可用於預測親脂性化學物質的組織蓄積及長期暴露情形。此外，研究利用口服及靜脈注射的實驗數據，比較模型預測值與實際測量結果，以驗證模型的預測效能。
本研究擴展了 httk 模型的應用範圍，不僅有助於評估化學物質的潛在神經毒性，以及親脂性化學物質在體內的長期暴露與蓄積，也能更全面地預測其體內毒物動力學特性。此外，模型亦可協助優化動物實驗劑量及其他研究參數，改善實驗設計，進一步落實動物實驗的減量（Reduction）與精緻化（Refinement），提升化學物質安全性評估的效率。
編譯：何瑀琪 博士
校稿：林嬪嬪 研究員