综述：迈向2027年——最大化非动物方法（NAMs）在欧盟食品安全评估中的应用：缩小监管评估差距

这篇综述系统探讨了欧盟食品安全评估中减少动物实验的迫切需求与实施路径。文章全面梳理了适用于食品安全评估的非动物方法（NAMs），包括化学安全领域的计算机模拟（in silico）、基于暴露的豁免（EBW）、交叉参照（RAX）和遗传毒性评估，生物安全领域的安全菌株谱系（SSL）和历史安全使用（HoSU）等方法。作者提出了修订欧盟食品法规和行业指南的具体建议，并规划了未来研究方向，为实现欧洲食品安全局（EFSA）"到2027年最小化动物实验"的愿景提供了系统性解决方案。特别强调了通过整合下一代风险评估（NGRA）框架和新型体外检测技术来加速监管体系转型。

　　

迈向无动物实验的食品安全新时代

引言
欧盟食品安全评估目前主要依赖动物实验数据，但随着科学发展和伦理要求，欧洲委员会正在制定路线图，计划在所有相关立法中逐步淘汰动物实验。欧洲食品安全局（EFSA）设定了到2027年将新科学进展——特别是非动物方法（NAMs）——整合到评估中，实现"动物实验最小化"的愿景。然而，近期仍有一些监管产品被要求进行新的动物研究，表明在食品安全领域减少并最终替代动物实验仍需重大进展。

长期应用的监管方法

化学安全评估方法
计算机模拟（in silico）方法已成为预测物质特性的重要工具，特别是在遗传毒性评估方面。定量结构-活性关系（QSAR）和结构-活性关系（SAR）等传统方法正日益受到人工智能进步的推动。突变性是最常建模的遗传毒性终点，商业和公开模型均可用于预测突变性和潜在代谢物。EFSA已将这些方法纳入多个部门指南，如评估植物保护产品次要代谢物的遗传毒性时，建议使用两种不同计算机方法进行预测。

基于暴露的豁免（EBW）通过阈值毒理学关注（TTC）概念，允许在暴露低于特定阈值时豁免毒理学测试。EFSA自2004年起应用该方法，最近更将其扩展到复杂混合物评估。内部TTC（iTTC）的新发展为评估代谢为无害代谢物的物质提供了更精确的方法。

交叉参照（RAX）策略填补毒理学数据空白，通过定义目标化学物与源化学物之间的相似性来共享数据。EFSA正在制定跨部门RAX指南，该方法已成功用于食品添加剂、香料和食品接触材料等评估。

生物安全评估方法
安全菌株谱系（SSL）方法评估微生物衍生食品酶的安全性，通过建立相关微生物菌株组的安全谱系，使新酶的安全评估可基于谱系内已有毒理学研究结果进行推断。类似方法也可扩展到某些转基因产品和发酵食品。

历史安全使用（HoSU）概念假设传统食用的大众食品在制备和食用方式一致时是安全的。该方法已应用于全食品、植物提取物和生物安全评估中，但在实际应用中仍存在主观性挑战。

蛋白质安全评估创新
蛋白质安全评估主要关注过敏原性和毒性两大危害。过敏原性评估通常基于食品法典委员会开发的非动物方法，包括氨基酸序列同源性比较和胃肠道消化率研究。毒性评估则通过蛋白质序列分析结合生物化学、功能特性等信息进行。

新兴评估技术

组学技术应用
转录组学和代谢组学在毒理学评估中展现出巨大潜力。转录调控是生物活性的第一层级，而代谢组学更接近表型变化。虽然组学技术已发展数十年，但在国际测试指南和监管毒理学中的应用仍然有限。EFSA正在制定组学数据报告框架，以支持监管使用。

细胞应激与药理分析
许多化学物质通过压倒稳态调节的细胞应激通路非特异性地引发毒性。高通量细胞应激检测板（如CSP和ToxProfiler）已成为非动物安全评估的关键组成部分。药理分析（PhaP）研究识别次级药效学特性，在药物发现领域已成熟应用，现正扩展到食品安全评估。

表型分析与不良结局通路
表型分析（PP）通过测量广泛反应或特定预定反应来评估化合物效应。BioMAP?平台使用人类原代细胞模拟特定疾病状态，识别与炎症、增殖和组织重塑相关的表型扰动。不良结局通路（AOPs）模型通过组织分子和细胞事件来解释暴露如何导致不良效应，目前已有36条OECD认可的通路。

毒代动力学新方法
生理药代动力学（PBK）模型整合生理学信息与化学特异性ADME参数，模拟体内毒代动力学特征。这些模型在定量体外到体内外推（qIVIVE）中发挥关键作用，将体外效应起始点（PoDs）转化为人体等效剂量。ADME和PBK模型在制药和化妆品领域应用广泛，在食品安全评估中的应用正在逐步增加。

下一代风险评估框架

预测性方法
预测特定不良效应的评估方法已通过多项研究验证。例如，乙二醇醚类的人类和大鼠PBK模型结合体外胚胎干细胞反应数据，可估算产生特定内部浓度所需的外部剂量，结果与传统发育毒性数据相似。双酚A（BPA）及其替代物的PBK模型整合动力学数据与内分泌活性体外测量，可推导相对体内效价因子。

保护性方法
当物质作用机制未知时，保护性评估方法显示出独特优势。由转录组学、细胞应激检测板和药理分析组成的生物活性模块，通过比较PoDs与估计暴露量来做出安全决策。对38种物质（包括多种食品相关物质）的评估显示，该方法对高风险暴露情景的识别准确率超过90%。

监管转型挑战与机遇
欧盟食品安全评估向NAMs转型面临多重挑战。部门指南中NAMs体现有限，近期仍有要求进行动物实验的案例。建议从REACH法规借鉴"最后手段"原则，建立申请人与监管机构间的开放沟通渠道。同时需要开发指导文件，提供动物实验不必要时的具体案例。

验证体系革新需求
现行验证流程已不适应NAMs发展需求。新的科学可信度框架应包含：目的适用性、人类生物相关性、技术特征、数据完整性和透明度以及独立审查五个关键要素。建立专门的食品领域NAMs论坛，加强行业与监管对话，将有助于优先解决监管相关研究需求。

展望未来
实现EFSA"2027年最小化动物实验"的愿景需要系统性变革。从预测机制毒理学转向务实保护性评估模式，结合成熟的知识基础，将为食品安全评估开辟新路径。通过修订法规指南、开展针对性研究和建立行业监管对话机制，欧盟食品安全体系有望在减少动物实验方面取得实质性进展。