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当前位置：阿仪网 > 美谷分子仪器（上海）有限公司 > 新闻动态 > 从hERG到CiPA：药物心脏安全评价进入新时代，FLIPR如何助力更精准的风险预测？
发布时间：2026/10/16 8:30:03关注度：76
近年来，随着创新药研发不断提速，药物心脏安全性评价已成为药企、CRO以及药物监管机构关注的重点。许多曾经上市的药物由于诱发QT间期延长或严重心律失常（Torsades de Pointes，TdP）风险而被限制使用甚至退市，这也推动全球监管机构不断升级心脏安全评价体系。
过去二十余年，药物心脏安全评价主要围绕hERG钾离子通道展开，因为大量导致QT延长的不良药物均表现出hERG阻断作用。然而，研究发现仅依赖hERG检测容易出现“假阳性”或“假阴性”，无法全面反映药物对心脏电生理活动的真实影响。因此，美国FDA联合HESI、CSRC以及全球多家药企和研究机构，于2013年提出CiPA（Comprehensive in vitro Proarrhythmia Assay，综合体外致心律失常风险评价）理念。CiPA已经成为当前全球药物心脏安全评价的发展方向，并受到FDA以及日本JiCSA项目等国际组织的广泛关注。
CiPA强调从多个维度评估药物风险：
多离子通道检测（hERG、Nav1.5、CaV等）
In Silico计算机建模
人源iPSC心肌细胞功能评价
临床ECG验证
相比传统hERG单指标评价，CiPA能够更真实地预测药物导致TdP风险的可能性。
对于药企而言，最大的挑战并非发现药物无效，而是在后期研发阶段发现安全性问题。
如果能在先导化合物筛选阶段提前识别潜在心脏毒性，不仅能够降低研发成本，更能显著提高项目成功率。
因此，从离子通道筛选到iPSC心肌细胞验证的完整CiPA策略，正逐渐成为创新药研发、IND申报以及安全药理评价的重要组成部分。
作为高通量药物筛选平台，FLIPR不仅能完成传统hERG研究，还能够支持CiPA框架下多个关键检测模块。
Nav1.5是心肌动作电位去极化的重要组成部分，也是CiPA重点关注离子通道之一。
利用FLIPR Membrane Potential Assay，可以快速建立高通量Nav1.5检测模型。研究显示，对于经典钠通道阻断剂TTX（Tetrodotoxin），FLIPR检测获得的IC50约为6.2-6.3 μM，与电生理结果具有良好一致性。对于具有使用依赖性的利多卡因（Lidocaine），FLIPR同样能够识别其通道阻断特征。
图一：从Patch Clamp到FLIPR：高通量评估Nav1.5心脏钠通道安全风险
（ Optimization of NaV1.5 channel assay with FLIPR Membrane Potential Assay Kits）
CaV1.3属于L型钙通道家族，在心脏电生理调控中发挥重要作用。
传统钙通道检测通常依赖高钾刺激或Patch Clamp，而FLIPR创新性地引入光遗传学（Optogenetics）策略，通过蓝光激活ChR2实现可逆膜电位调控。研究表明，采用FLIPR光遗传学方法测得的Isradipine IC50结果与经典Patch Clamp数据高度接近，同时保留了高通量筛选优势。
更重要的是，FLIPR能够区分通道开放态与失活态药理学差异，获得接近电生理水平的状态依赖性数据。
图二：FLIPR光遗传学技术实现CiPA关键钙离子通道CaV1.3的状态依赖性评价
（Development of a Cav1.3 channel assay using optogenetic methods on the
FLIPR Tetra System）
CiPA最终关注的并非单个离子通道，而是药物对整个人源心肌细胞系统的综合影响。
FLIPR结合EarlyTox Cardiotoxicity Assay，可直接监测人诱导多能干细胞来源心肌细胞（iPSC-CMs）的钙振荡行为，分析：
Beat Frequency（搏动频率）
Peak Width（峰宽）
Peak Prolongation（峰延长）
Secondary Peaks（二次峰）
节律异常
等关键指标。
研究发现，多种已知hERG阻断剂（如Cisapride、Droperidol和Amitriptyline）均导致搏动频率下降和峰宽增加，这些正是药物诱发QT延长和TdP风险的重要表征。
图三：FLIPR结合iPSC心肌细胞模型实现CiPA终端心脏安全风险综合评价
（Measure calcium oscillation in iCell Cardiomyocytes2 on the FLIPR Tetra System）
从Nav1.5检测到CaV1.3评价，再到iPSC心肌细胞功能分析，FLIPR平台能够覆盖CiPA框架中的多个关键环节，实现从单离子通道到整体细胞功能的连续评价。
对于药企、安全药理实验室以及CRO机构而言，这意味着：
更早发现潜在心脏毒性风险
更接近人体生理相关性的检测结果
更高通量、更低成本的筛选模式
更符合未来监管趋势的心脏安全评价体系
随着CiPA逐步成为全球药物心脏安全评价的新标准，能够同时支持离子通道筛选与iPSC心肌细胞分析的FLIPR平台，正在帮助研发团队以更高效率、更高可信度推进创新药开发进程。
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