肝损伤评价需要覆盖多种病理过程
2021 年发表于 Journal of Hepatology 的专家共识由欧洲药物性肝损伤网络（European Drug-Induced Liver Injury Network，PRO-EURO-DILI-NET）支持，讨论如何改进药物性肝损伤（drug-induced liver injury，DILI）的临床前研究。文章把人体与动物之间的差异、体外模型的功能不足，以及疾病机制的复杂性放在一起分析。
作者区分了通常具有剂量依赖性的内在性肝损伤，以及受个体易感性影响、较难预测的特异质性肝损伤。DILI 可表现为肝细胞损伤、胆汁淤积或脂肪变性，并受遗传、环境与免疫因素影响。共识因此建议，在细胞活力之外评价代谢、炎症和组织功能等变化。
原代细胞、细胞系与肝样细胞的代谢能力
共识比较了原代人肝细胞、肝来源细胞系和干细胞来源的肝样细胞。原代细胞保留较强的肝功能，但组织来源、供者差异与体外功能维持都会影响使用；容易扩增的细胞系则可能缺少与药物代谢有关的重要能力。对于需要代谢活化才能表现毒性的药物，模型是否具备相应酶活性会直接影响结果。
作者也讨论了 iPSC 来源肝样细胞的优势与不足。此类细胞能够提供特定遗传背景的材料，并用于二维、三维和多细胞模型，但其成熟程度及功能表达仍是重要问题。文章强调应确认模型实际表现出的代谢、分泌和组织功能。
HepaRG 是共识重点介绍的细胞系之一，能够形成肝细胞样与胆管上皮样细胞，并在适当条件下保持多项代谢功能。作者提出，将其分别与肝脏巨噬细胞、内皮细胞或星状细胞结合，可以针对免疫、血管或纤维化问题建立模型。iPSC 还可用于产生遗传背景一致的多种肝脏细胞，减少多细胞组合中的背景差异。
多细胞组成有助于研究炎症与纤维化
肝细胞之外，肝脏巨噬细胞、星状细胞、血管内皮和胆管细胞分别参与炎症、基质变化、血管反应与胆汁相关功能。共识指出，DILI 与慢性肝病的一些病理过程相互重叠；研究炎症、纤维化或胆汁淤积时，只有肝细胞的系统可能遗漏有关环节。
文章介绍了多种三维组织与共培养方式，目的是在保持功能的同时呈现组织结构和细胞间作用。它也指出，一些系统含有不同物种来源的支撑细胞或蛋白，这可能给药物代谢分析带来额外变量。标准化、成本、可获得性和组织功能因此要同时权衡。
肝芯片、多器官模型与跨组织药物作用
肝芯片通过流动环境和多细胞组织研究器官层面的功能。共识汇总了不同系统维持白蛋白分泌、尿素生成和代谢酶活性的方式，也介绍了人、犬和大鼠来源模型比较物种特异性药物反应的案例。
多器官系统则用于讨论药物和代谢产物在肝脏与其他组织之间的作用。共识列举的肠—肝模型观察到非那西丁穿过肠道屏障后被肝细胞代谢为对乙酰氨基酚；肝—肾模型则用于研究异环磷酰胺经肝脏代谢后的肾毒性。更复杂的联用系统已用于研究多个组织的功能与药物分布，但器官间相互作用的解释和检测安排仍有困难。作者据此认为，相关模型在深入机制研究、药代动力学研究和研发后续阶段的用途更值得考虑。
活细胞成像、光学相干断层与阻抗检测
共识还讨论非侵入性检测在肝模型中的用途。高内涵活细胞成像能够观察氧化应激、未折叠蛋白反应和 DNA 损伤等变化，并在单细胞或三维组织层面追踪过程。相比只在实验结束时测量一次，动态信息有助于区分损伤出现的先后与细胞反应的差异。
三维组织较厚或较致密时，常规光学显微镜难以观察其内部。共识介绍了一项光学相干断层成像研究：以无标记、非破坏性的方式检测人肝球体对乙酰氨基酚的反应，结果与细胞代谢活性检测具有良好相关性。
电阻抗检测提供细胞连接变化的功能信息。文章介绍，这种方式可以实时、无标记地监测细胞间连接受到药物影响的变化，并讨论其向三维模型扩展的进展。
文章提出把这些功能与形态资料同转录、蛋白和代谢信息结合，并通过机制框架整理分子起始事件、关键生物变化与最终损伤之间的关系。临床样本和已知药物结果可以提供参照，帮助判断检测变化与人体肝损伤是否对应。
遗传易感性与既有肝病影响模型选择
共识介绍了将多基因风险评分与细胞和类器官研究结合的工作，用于分析个体对多种肝毒性药物的易感差异，包括候选药物 fasiglifam。单细胞转录分析则在对乙酰氨基酚所致的小鼠急性肝衰竭中识别了不同非实质细胞的状态变化，并发现其与人急性肝衰竭资料相关。这些研究从遗传背景和细胞组成两方面补充了单一活力指标。
非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）也是共识讨论的模型背景。既有肝病可能通过改变代谢酶活性、线粒体功能及炎症状态影响药物毒性，影响程度随药物而异。共识列举的脂肪变性 HepaRG 模型中，部分药物的毒性增强，另一些药物则未表现出同样变化。作者因此提出，用适合的临床前模型研究既有肝病与年龄等因素，并将结果与临床资料比较。