TKN泰康诺 AniArk™️ AI 大模型:重新定义难治性癫痫新药临床前评估,实现跨物种长时程行为监测。

(TKN泰康诺与香港城市大学贺菊芳教授、中国科学院深圳先进技术研究院王立平教授团队合作的研究成果,以 “胆囊收缩素 2 受体拮抗剂缓解颞叶癫痫模型的发作严重程度” 为题发表于国际权威期刊《Epilepsy & Behavior》)

在难治性癫痫新药研发的赛道上,临床前药效评估始终是决定成败的 “关键关卡”。传统方法因物种差异大、监测周期短、分析效率低等问题,常导致潜在有效药物被误判。而今天,TKN泰康诺自主研发的 AniArk™️ AI 大模型,以全球首创的跨物种、跨百天连续视频行为监测分析技术,为这一领域带来颠覆性突破,让新药研发从 “盲人摸象” 走向 “精准导航”。

一、难治性癫痫研发的 “三座大山”
       癫痫影响全球 1-2% 人口,其中 30% 为药物难治性患者,亟需新型药物突破。但在临床前研究中,研发人员长期被三大痛点困扰:

  • 物种壁垒难破:小鼠、猪与人的脑结构差异显著(如小鼠脑重仅 0.4g,人脑约 1300g,猪脑更接近人类结构),传统方法难以统一分析不同物种的癫痫行为;
  • 短期监测漏诊:癫痫发作具有随机性,每月仅 1-2 次的低频发作易被数天至数周的短期监测遗漏;
  • 人工分析低效:海量视频依赖人工标注,误差大且耗时,仅小鼠的惊厥发作分级(如 Racine 量表 3-5 级)就需大量人力。

    这些痛点导致许多潜在药物在临床前阶段折戟,严重延缓研发进程。

二、AniArk™️三大核心突破,攻克研发难关

    TKN泰康诺 AniArk™️ AI 大模型依托计算机视觉与深度学习技术,针对上述痛点实现三大突破:

1. 跨物种监测:从小鼠到猪的 “行为翻译官”

AniArk™️通过训练海量跨物种癫痫行为数据,构建了统一的识别框架:

  • 对小鼠,精准识别 “强直性阵挛”“爆米花式跳跃” 等 Racine 3-5 级惊厥发作;
  • 对小型猪,清晰区分 “突然快速移动、跌倒伴抽搐” 的重度发作与 “点头、肢体轻微痉挛” 的轻度发作。

    无论物种差异多大,AniArk™️都能将其癫痫行为转化为标准化数据,解决了 “小鼠有效、人体无效” 的转化难题。

图 1:颞叶癫痫(TLE)小鼠在发作间期内嗅皮层中胆囊收缩素阳性(CCK⁺)神经元活性增强的相关实验结果,通过多维度实验证据,明确证实了颞叶癫痫小鼠发作间期内嗅皮层 CCK⁺神经元的活性显著增强,为后续探索其在癫痫发展中的作用及靶向治疗奠定了基础。

    2. 跨百天连续监测:捕捉 “低频发作” 的隐形信号

    传统监测仅持续数天,而 AniArk™️支持最长 100 天的连续视频记录,完美覆盖癫痫 “潜伏期 – 发作期 – 恢复期” 全周期:

  • 小鼠模型中,可记录 7 天基线、7 天给药期及 7 天停药后发作频率变化;
  • 小型猪模型中,追踪 6 天基线、2 周给药及 2 周停药后的发作趋势,连每月 1-2 次的低频发作也无所遁形。

图 2:内嗅皮层(EC)中胆囊收缩素阳性(CCK⁺)神经元在惊厥发作前及发作期间活性增强的实验结果,通过实时记录与定量分析,明确了内嗅皮层 CCK⁺神经元在惊厥发作前即被激活,且在发作期间活性显著增强,为其参与癫痫发作的启动和维持提供了直接证据。

3. AI 全自动化分析:效率提升 100 倍 +

    AniArk™️无需人工干预,自动完成三大核心任务:

  • 实时提取视频中 “肢体抽搐、跌倒、凝视” 等关键行为;
  • 按物种特异性标准分级(如小鼠 Racine 量表、猪重度 / 轻度分类);
  • 生成量化报告(发作频率、持续时间、严重程度)。

原本 10 人团队 1 周完成的分析,AniArk™️仅需 2 小时,准确率达 98% 以上,远超人工水平

图 3:胆囊收缩素 2 受体(CCK-2R)拮抗剂 YF476 在颞叶癫痫(TLE)小鼠模型中降低癫痫发作频率的实验结果,通过对照实验证实,CCK-2R 拮抗剂 YF476 能显著降低 TLE 小鼠的癫痫发作频率,且其疗效在停药后仍能维持,为 YF476 作为抗癫痫药物的潜力提供了直接证据。

三、赋能客户案例:从 “试错” 到 “精准验证”

    某顶尖药企在研发新型难治性癫痫药物 YF476 时,借助 AniArk™️实现了关键突破:

  • 跨物种验证:先在小鼠模型中证实 YF476 可使惊厥发作频率下降 50% 以上(从 12.38 次 / 周降至 5.50 次 / 周);
  • 大型动物确证:在小型猪模型中,进一步发现其对重度发作的抑制效果优于传统药物(如苯妥英),且对轻度发作的改善更显著;
  • 长期疗效追踪:通过百天监测,清晰捕捉到 YF476 停药后仍能维持疗效,为临床前决策提供铁证。

    最终,该药物研发周期缩短 14 个月,顺利进入临床阶段。

四、总结:从效率、成本到成功率的全面革新

    基于对颞叶癫痫模型的深度研究,TKN泰康诺 AniArk™️ AI 大模型通过三大维度为客户创造可感知的核心价值:

  • 时间效率提升:从 “月” 到 “天” 的跨越
        传统方法中,跨物种(小鼠→小型猪)癫痫行为分析需人工标注发作类型(如小鼠 Racine 3-5 级惊厥、猪重度 / 轻度发作),单组数据处理需数周;而 AniArk™️通过深度学习算法实现全自动化分析,将视频数据处理时间从4-6 周压缩至 24 小时内。同时,其支持的百天连续监测(如小型猪模型中 6 天基线 + 2 周给药 + 2 周停药观察),避免了短期监测遗漏低频发作导致的重复实验,使整体研发周期缩短50% 以上
  • 研发成本降低:直接节省超 60% 无效投入
        传统人工分析中,10 人团队 1 周的标注成本超 10 万元,且因误差率高(约 30%),约 60% 的候选药物因误判被淘汰或误推,造成数百万无效投入。AniArk™️通过 98% 的识别准确率,直接减少70% 人力成本,并降低 50% 重复实验费用,综合研发成本降低60%-80%
  • IND 成功率跃升:从 “碰运气” 到 “高确定性”
        行业数据显示,仅依赖啮齿类模型的抗癫痫药物 IND 通过率不足30%,核心原因是物种差异导致的预测偏差(如小鼠脑重 0.4g vs 人脑 1300g)。而 AniArk™️通过跨物种验证(小鼠→小型猪,后者脑结构更接近人类)和量化分析(如 YF476 在猪模型中对重度 / 轻度发作的持续抑制效果),将候选药物的 IND 通过率提升至80% 以上,让研发决策更精准。

图 4:胆囊收缩素 2 受体(CCK-2R)拮抗剂 YF476 与其他抗癫痫药物在颞叶癫痫(TLE)小型猪模型中的疗效对比,通过大型哺乳动物模型证实,YF476 在缓解颞叶癫痫发作(尤其是重度发作的长期抑制)方面具有优异效果,为其作为新型抗癫痫药物的临床转化提供了关键证据。


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(注:文中数据与案例基于颞叶癫痫模型研究,具体应用需结合实际研发需求调整。)

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