12 种药物在 2 个浓度和 3 个时间点比较
药物造成的心肌结构损伤常在细胞能量、脂质与氧化还原状态上留下变化。Archives of Toxicology 的这项研究由伯明翰大学与阿斯利康团队合作，在三维心肌微组织中同时分析药物的实际暴露与代谢响应，寻找能区分结构性心脏毒性的分子特征。
实验使用成熟培养 21 天的心肌微组织，纳入 8 种临床已归为结构性心毒性的药物和 4 种非结构性心毒药物。每种药物设置 2 个浓度，并按主文实验设计在 6、48 和 72 小时采样。研究分 4 批开展，每批含 2 种结构性心毒药物与 1 种非结构性心毒药物，以同批次、同时间对照校正培养变化。
每份细胞内代谢样本合并 28 个微组织。团队分别提取极性代谢物与脂质，用直接进样质谱测量；同时用液相色谱–质谱分析培养液中的药物和代谢物相关特征。细胞内变化与外部培养液测量来自同一给药设计，便于结合培养液中药物含量变化与组织代谢响应。
培养基实测药物浓度常低于标称浓度
12 种药物中有 11 种能够可靠定量，多柔比星未获得可靠定量结果。多种药物的培养基实测浓度低于加入培养液时的标称值；9 种药物在 6–72 小时内相对稳定，伊达比星的浓度随时间降低。配套稳定性实验提示，伊达比星下降包含药物自身不稳定的影响，不能只归因于心肌微组织代谢。
非靶向分析还发现拉帕替尼、甲苯咪唑和舒尼替尼等药物相关转化特征，提示微组织能进行部分生物转化。这些特征多属于推定注释，尤其直接进样质谱缺少色谱保留时间，可能受到同质量离子或源内变化影响；研究据此提出候选代谢物，没有完成所有化合物结构的确认。
分类模型在当前药物数据内接受检验
研究用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）区分两类药物引起的代谢变化。6 个分析数据类型与 3 个时间点形成 18 组数据，其中 17 组通过标签置换检验；6 小时的细胞内脂质负离子数据没有通过。不同分析类型与时间点的效果有差异，早期的某类脂质数据并未稳定区分两类反应。
在进一步筛选重要特征后，48 小时细胞内极性代谢物负离子模型的交叉验证曲线下面积为 0.95。训练与交叉验证都来自这 12 种药物的实验数据，药物两个浓度均进入模型。这一结果支持当前数据中的分类能力，尚未评价模型面对独立的新药物集或新药物类别时的表现。
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神经酰胺下降提供待检验的代谢线索
候选特征中有 29 种推定神经酰胺，27 种在至少 1 种结构性心毒药物处理后下降。肌酸、嘌呤相关代谢物、泛酸及谷胱甘肽等也参与区分药物响应，分别指向能量代谢、辅酶代谢和氧化还原状态。它们提供的是伴随损伤的代谢线索，作者尚未通过干预实验确定这些变化在损伤过程中的因果作用。
研究也观察到多种只在特定药物、浓度或时间出现的变化，共同变化与条件特异变化需要分别考虑。培养液实测浓度低于标称值，还会影响对浓度–反应关系的解释，因此仅按加入量排列药物强弱，可能与组织实际暴露不一致。
后续工作需要扩大药物范围、确认候选代谢物，并将代谢特征与结构损伤终点对应。当前模型显示若干药物转化和代谢响应，其分类特征在独立药物集中的表现仍需检验。