综述:标准在转录组学和代谢组学体外方法应用于监管毒理学中的重要作用

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:Archives of Toxicology 6.9

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  这篇综述深入探讨了标准(如ISO、OECD指南)在推动转录组学(RNA-seq)和代谢组学(LC-MS)体外方法应用于监管毒理学中的关键作用。文章强调标准化(包括文献标准和参考物质)对确保方法可靠性(reliability)、可及性(accessibility)和可持续性(sustainability)的重要性,并以GARDskin(OECD TG 442E)为例,展示了标准化如何促进新方法(NAMs)在减少动物实验中的国际认可。

  

引言

标准化通过制定和实施标准(如ISO 2004),在工业、贸易和健康保护中发挥核心作用。监管毒理学领域尤其依赖标准,例如OECD的测试指南(TGs),这些指南通过数据互认(MAD)机制减少重复实验,节约资源和动物使用。近年来,随着新方法学(NAMs)如转录组学和代谢组学的兴起,标准化成为确保其可靠性和国际接受的关键。

现有标准概览

转录组学:标准集中于RNA-seq技术,涵盖实验设计、样本制备(如ISO 20397-1:2022)、数据生成(如NGS质量倡议指南)和分析流程(如R-ODAF框架)。例如,MAQC项目利用人类参考RNA(UHRR、HBRR)验证跨平台可重复性。
代谢组学:标准多由科学社区推动,如代谢组学标准倡议(MSI)的代谢物注释层级(Levels 1-5),以及MERIT项目的最佳实践。mQACC联盟则聚焦质量控制(QC)样本的使用和报告标准(如Kirwan et al. 2022)。

参考物质的价值

参考物质(如NIST标准血浆SRM 1950)通过提供已知“真相”验证方法性能。例如,ERCC Spike-In Mix用于RNA-seq的动态范围评估,而Quartet项目的多组学参考物质(DNA、RNA、蛋白质、代谢物)支持跨平台数据整合。

标准化对TG三大支柱的支撑

  1. 可靠性:通过ISO 22690等标准评估高通量基因表达数据的质量,或通过跨实验室代谢组学环试验(Viant et al. 2024)验证方法重现性。
  2. 可及性:性能标准(如OECD 2024c)允许灵活适配不同技术平台,避免地域性技术壁垒。
  3. 可持续性:避免依赖单一商业产品(如BCOP试验中OP-KIT替代方案),确保方法长期可用。

结论与展望

标准并非僵化规则,而是动态共识。未来需填补数据解释(如通路分析工具滥用问题,Wijesooriya et al. 2022)和跨组学整合的标准化空白。开发者、用户和监管机构需协作,将现有最佳实践(如OORF报告框架)转化为国际认可标准,加速NAMs在化学品安全评估中的落地。

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