利用最少的雄激素受體試驗組合篩選化學物質



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更新日期:2020-09-14

       美國國家毒物計畫替代性毒理學方法跨部門評估中心(The National Toxicology Program (NTP) Interagency Center for the Evaluation of Alternative Toxicological Methods, NICEATM)發表一個以「最少試驗組合」的篩選方法,可以在初步篩選中鑑別出具有雄激素受體活性的化學物質。

       依據化學物質能與其內分泌作用目標(內分泌激素受體)產生交互作用的能力對環境中的化學物質進行篩選,是全球矚目的重要議題。NICEATM研究團隊於2018年利用11種雄激素受體(androgen receptor, AR)的體外(in vitro)試驗開發預測模型,評估體內(in vivo)雄激素受體活性。2020年,此論文再提出修正的數學建模方法,並增列3種體外雄激素受體試驗,結合新的試驗數據,證明利用部分的試驗(subsets)即可以提供與完整模型接近相同的預測水準。

圖:雄激素受體的訊息路徑與相關試驗節點

       本研究利用1820種化學物質,以及來自文獻中具有體外(in vitro)和體內(in vivo)數據的參考化學物質,來評估子集的模型。促進性物質的預測模型使用至少6個試驗組合(agonist batteries)、拮抗性物質的預測模型使用至少5個試驗組合(antagonist batteries),即可產生95%或是比完整模型更好的平衡準確度;參考化學物質的預測平衡準確度則為100%。這個方法可提供研究者開發自己的子試驗組合(subset batteries),利用對映至關鍵分子和細胞事件路徑的試驗,包括化學調節雄激素受體活化和轉錄活性,來準確檢測雄激素受體活性。

       本篇研究顯示,化學物質的體外試驗活性與對映至雄激素受體反應路徑的電腦預測(in silico)可以應用於綜合測試與評估方法(integrated approach to testing and assessment, IATA),以鑑別直接與哺乳動物的雄激素受體交互作用的化學物質。

參考文獻:

Selecting a minimal set of androgen receptor assays for screening chemicals, Regulatory Toxicology and Pharmacology, 117 (2020).

Evaluation of androgen assay results using a curated Hershberger database, Reproductive Toxicology, 81 (2018)

 

編譯:徐如欣 研究助理、鄭獻仁 博士/兼任助理教授

校稿:鄭獻仁 博士/兼任助理教授、林嬪嬪 研究員