臨床上廣泛使用的鉑類抗腫瘤藥物，對卵巢癌、睪丸癌、肺癌等實體瘤具有明確療效。然而，劑量限制性毒性——尤其是急性腎損傷——嚴重制約了其臨床應用。約三分之一接受該治療的患者會出現(xiàn)不同程度的腎功能損害，部分發(fā)展為不可逆的腎衰竭。多年來，藥物化學家持續(xù)探索順鉑的衍生物或聯(lián)合用藥方案以降低腎毒性，但評價腎損傷的傳統(tǒng)方法存在顯著缺陷：研究者通常在不同時間點采集小鼠血液或尿液，檢測肌酐、血尿素氮和腎損傷分子-1等生物標志物。這些指標雖能反映腎功能變化，但存在兩方面問題——肌酐和尿素氮的升高通常滯后于組織損傷24-48小時，無法提供早期預警；同時，這些檢測丟失了空間信息，研究者無法獲知腎損傷究竟發(fā)生在腎小球的哪個節(jié)段、腎小管的哪一部分，是局灶性還是彌漫性損傷。

更為關(guān)鍵的是，藥物腎毒性的機制研究中常常需要回答：藥物是否優(yōu)先損傷腎外髓質(zhì)？近端小管S3段的損傷是否比S1-S2段更嚴重？這些問題僅能通過處死動物后取腎組織切片進行病理學評價，意味著不同時間點的數(shù)據(jù)來自不同的動物個體，失去了時間維度上的連續(xù)性和個體內(nèi)對照。

科辰星飛系統(tǒng)為解決這一問題提供了新的技術(shù)路徑。研究者建立了腎損傷分子-1啟動子驅(qū)動熒光素酶的報告基因小鼠。KIM-1是近端腎小管上皮細胞在遭受缺血或缺氧損傷時特異性高表達的跨膜蛋白，其表達水平與腎小管損傷程度高度相關(guān)。給予處理后，在不同時間點利用科辰星飛系統(tǒng)對同一組小鼠進行活體成像。系統(tǒng)搭載的深度穿透光學路徑和背景扣除算法，能夠有效克服腎臟上方肝臟、腸道及腹部脂肪組織的光散射和自發(fā)熒光干擾。

實驗數(shù)據(jù)顯示：給藥后12小時，腎臟區(qū)域即可檢測到高于背景3倍的熒光素酶信號，而此時血清肌酐和尿素氮尚未出現(xiàn)任何變化。至24小時，腎區(qū)信號進一步升至基線的8倍，信號空間分布顯示主要集中于左腎的外側(cè)區(qū)域和右腎的上極，提示順鉑的腎損傷存在明顯的區(qū)域異質(zhì)性。48小時信號達到峰值，72小時后開始下降。終點組織切片蘇木精-伊紅染色結(jié)果與活體成像信號的空間分布吻合——信號高亮的區(qū)域?qū)谀I小管壞死較為嚴重的位置。

這一發(fā)現(xiàn)具有重要的臨床前意義：科辰星飛系統(tǒng)能夠在傳統(tǒng)生化指標出現(xiàn)異常之前至少24小時預警腎損傷，且能夠定位損傷的具體部位與范圍。目前，該技術(shù)已被多個新藥研發(fā)企業(yè)納入腎臟安全性篩選流程，用于快速淘汰腎毒性過高的候選化合物?？瞥叫秋w，讓腎臟藥毒性評價實現(xiàn)了“定量、連續(xù)、空間可視化”的三位一體監(jiān)測。