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高尿酸、痛风和肾损伤,为什么不能共用一套模型?
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PREFACE 00

前言

高尿酸相关候选药进入动物药效阶段时,项目团队经常会在氧嗪酸钾、腺嘌呤、高果糖、酵母膏、次黄嘌呤和MSU晶体等模型之间反复比较。

这些模型都与尿酸或痛风有关,实验中也可能同时检测血尿酸、关节炎症和肾功能,似乎可以通过一套综合模型完成全部药效评价。

问题恰恰出在这里。

高尿酸血症、急性痛风、慢性痛风和尿酸相关肾损伤,虽然处于同一疾病链条中,实际对应的是不同病理阶段。

高尿酸血症主要由尿酸生成增加、尿酸分解减少或肾脏及肠道排泄不足引起;急性痛风发生在MSU晶体已经形成并触发局部炎症之后;慢性痛风进一步涉及反复发作、持续晶体沉积、痛风石和关节结构损伤;尿酸相关肾损伤则可能同时包含高尿酸负荷、肾小管晶体沉积、炎症、血流动力学改变及间质纤维化。

氧嗪酸钾通过抑制啮齿类尿酸酶,使血尿酸在较短时间内升高,适合快速评价降尿酸作用;高果糖通过增加果糖代谢、ATP消耗和嘌呤分解,更接近代谢型高尿酸背景,但模型周期通常更长;腺嘌呤能够加重肾脏病变,却会形成2,8-二羟基腺嘌呤结晶,引入直接肾小管损伤;MSU局部注射可以稳定诱导痛风性炎症和疼痛,却无法证明候选药能够长期降低血尿酸或减少新晶体形成。

不同模型得到的阳性结果,所代表的药效价值并不相同。

候选药在氧嗪酸钾模型中降低血尿酸,只能说明它在特定高尿酸机制下具有降尿酸作用;在MSU关节炎模型中降低肿胀和疼痛,主要说明它能够控制晶体后的炎症反应;在腺嘌呤联合模型中改善肌酐和肾脏病理,还需要进一步区分药物降低了尿酸负荷,还是直接减轻了腺嘌呤相关结晶性肾损伤。

模型的造模周期和给药时间同样会改变结论。

造模开始时同步给药,评价的更多是预防高尿酸、晶体沉积或肾损伤形成;待血尿酸、关节炎症或肾损伤已经建立后再给药,才更接近临床治疗。急性痛风模型的观察窗口通常以小时和数天计算,慢性高尿酸和尿酸性肾损伤则可能需要数周甚至更长时间。

因此,高尿酸相关动物实验的起点,不应是选择哪一种造模试剂,而应先明确候选药准备解决哪个临床问题。

只有把模型机制、病程阶段、给药窗口、阳性药和主要终点放到同一套逻辑中,动物药效数据才能真正支持项目判断。

导读

一、高尿酸、痛风和尿酸相关肾损伤分别需要评价什么

二、氧嗪酸钾模型模拟了怎样的高尿酸状态

三、腺嘌呤模型为什么不能简单等同于尿酸性肾病

四、高果糖模型的优势和局限分别在哪里

五、氧嗪酸钾、腺嘌呤和高果糖模型的核心差异

六、不同急性痛风模型分别适合评价什么

七、慢性痛风和痛风石模型应该怎样设计

八、尿酸相关肾损伤应该选择哪一种模型

九、不同机制候选药分别更适合哪一套模型

十、阳性药、给药起点和治疗周期应该怎样设置

十一、高尿酸相关动物实验最容易出现哪些误区

十二、博恩生物可以为企业提供哪些实验支持

SECTION 01

01

高尿酸、痛风和尿酸相关肾损伤分别需要评价什么

模型选择前,企业首先需要明确当前项目的产品定位。

1、高尿酸血症项目

高尿酸血症项目主要评价候选药能否降低血尿酸,以及药物作用于尿酸代谢的哪一个环节。

常见机制包括抑制尿酸生成、促进肾脏排泄、增加肠道排泄、补充尿酸酶活性,或者改善果糖代谢、胰岛素抵抗和肾脏尿酸转运。

这类项目的主要终点通常是血尿酸动态,而非单一终点值。

还需要根据机制增加尿尿酸、尿酸清除率、尿量、尿pH、肝脏XOR/XOD,以及肾脏URAT1、GLUT9、ABCG2和OAT等指标。

如果候选药属于促排尿酸机制,只看到血尿酸下降还不够。尿中尿酸负荷增加后,是否出现尿液过饱和、结晶和肾小管损伤,同样需要评价。

2、急性痛风项目

急性痛风的核心是MSU晶体触发的局部无菌性炎症。

候选药通常定位于控制关节肿胀、疼痛、中性粒细胞募集、IL-1β释放、NLRP3炎症小体及其他炎症反应。

急性痛风模型回答的是晶体已经存在时,药物能否降低炎症峰值、缩短发作时间或加快炎症消退。

降尿酸药物在短期MSU模型中没有明显抗炎作用,并不代表其长期临床价值不足。外源MSU晶体已经被直接注入局部组织,数小时内降低血尿酸通常无法立即清除现有晶体。

3、慢性痛风项目

慢性痛风项目需要进一步评价反复发作、晶体持续沉积、痛风石、滑膜增生、软骨损伤和骨侵蚀。

产品定位可能包括长期降尿酸、促进晶体溶解、降低复发频率、控制慢性滑膜炎或保护关节结构。

单次MSU注射形成的急性炎症通常会自然消退,无法完整模拟长期高尿酸和持续新晶体形成。

因此,慢性痛风模型往往需要结合持续高尿酸背景、重复MSU挑战或稳定晶体沉积。

4、尿酸相关肾损伤项目

尿酸相关肾损伤可能来自多条路径。

长期高尿酸可影响肾小球血流动力学、内皮功能、氧化应激和肾小管代谢;尿酸或其他晶体可沉积在肾小管,引起阻塞、上皮损伤和炎症;促排尿酸药还可能增加尿液中的尿酸负荷,带来结晶和肾脏安全风险。

肾保护项目需要评价血肌酐、BUN、尿蛋白、尿白蛋白、KIM-1、NGAL、肾脏晶体、肾小管损伤、炎症和纤维化。

如果使用腺嘌呤联合模型,还必须明确肾损伤中有多少来自2,8-二羟基腺嘌呤晶体,而不能将全部病理归因于尿酸。

SECTION 02

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氧嗪酸钾模型模拟了怎样的高尿酸状态

大多数常用啮齿类动物体内存在尿酸酶,可以将尿酸进一步转化为更容易排泄的代谢产物。

因此,普通小鼠和大鼠不像人类那样容易自然形成持续高尿酸。

氧嗪酸钾通过抑制尿酸酶,减少尿酸进一步分解,是建立啮齿类高尿酸模型的常用方法。

1、氧嗪酸钾适合快速降尿酸筛选

氧嗪酸钾起效相对较快,模型周期容易控制,适合候选化合物早期筛选、剂量比较和初步PK/PD分析。

如果项目需要判断候选药是否能够降低血尿酸,以及不同剂量之间是否存在明确效应关系,氧嗪酸钾模型通常具有较高效率。

模型还可以联合次黄嘌呤、酵母膏或高嘌呤负荷,增加尿酸生成底物,使血尿酸升高更加稳定。

2、血尿酸具有明显的时间依赖性

氧嗪酸钾模型的血尿酸并非始终保持在同一水平。

造模剂给药后,血尿酸可能经历升高、达到峰值和逐渐回落。采血时间不同,得到的结果可能存在明显差异。

候选药组和模型组如果在造模剂给药、候选药给药、进食和采血之间存在时间偏差,可能人为放大或缩小药效。

正式实验前应通过预实验建立血尿酸时间曲线,统一造模、给药和采样流程。

3、短期模型通常缺少稳定器官损伤

短期氧嗪酸钾模型可以形成高尿酸,却未必能形成明显的肾小管损伤、炎症和纤维化。

如果项目主要评价降尿酸作用,这并不构成问题。

如果候选药定位于肾保护或尿酸性肾病治疗,仅使用数天的氧嗪酸钾模型,可能缺少足够的病理效应空间。

此时即使血肌酐、BUN或部分炎症指标出现变化,也需要判断这些改变是否稳定、是否具有明确组织学基础。

4、单纯氧嗪酸钾缺少复杂代谢背景

临床高尿酸血症常与肥胖、胰岛素抵抗、脂肪肝、血脂异常和高血压共存。

氧嗪酸钾主要模拟尿酸分解受阻,难以完整覆盖果糖摄入增加、胰岛素抵抗和代谢综合征背景。

对于作用于果糖代谢、脂肪肝、胰岛素敏感性或肠肾尿酸排泄轴的候选药,单纯氧嗪酸钾模型可能无法充分体现药物价值。

SECTION 03

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腺嘌呤模型为什么不能简单等同于尿酸性肾病

腺嘌呤常被加入高尿酸或肾损伤模型,以增强血尿酸、肌酐、BUN和肾脏病理变化。

这类模型能够在相对较短周期内形成明显肾小管损伤和间质纤维化,因此经常用于肾保护药效评价。

但腺嘌呤引起的肾损伤不能全部解释为高尿酸作用。

1、腺嘌呤可形成2,8-二羟基腺嘌呤晶体

腺嘌呤在体内代谢后,可形成难溶性的2,8-二羟基腺嘌呤。

这些晶体沉积于肾小管,可引起管腔阻塞、上皮损伤、炎症、肾小管扩张和间质纤维化。

因此,腺嘌呤模型更接近结晶性肾病和肾小管间质损伤,并非单纯由尿酸长期升高所驱动。

2、肾损伤越重,药效解释越复杂

腺嘌呤剂量过高或给药周期过长时,动物可能出现明显体重下降、摄食减少、脱水、贫血和肾功能衰竭。

这些变化会影响候选药吸收、分布和清除,也可能压缩药物作用窗口。

如果肾单位已经大量丢失、肾小管发生广泛阻塞,即使候选药显著降低血尿酸,也未必能够在短期内逆转重度结构损伤。

3、候选药改善肾功能需要拆分作用来源

候选药在腺嘌呤联合模型中降低肌酐和BUN,可能来自多个方面:降低尿酸负荷、减少晶体形成、保护肾小管、抑制炎症、减轻纤维化,或者改变了动物摄食和腺嘌呤实际摄入量。

如果候选药明显影响食欲或体重,尤其需要记录每日摄食和造模剂摄入。

有条件时可设置单纯高尿酸组、腺嘌呤肾损伤组或血尿酸匹配组,帮助判断药物作用的主要来源。

4、腺嘌呤模型适合哪些项目

腺嘌呤联合模型适合需要较快建立肾小管损伤、炎症和纤维化的肾保护项目,也可用于研究结晶性肾损伤和肾脏结构保护。

如果项目主要定位于单纯降尿酸、促排尿酸或代谢型高尿酸,腺嘌呤造成的强肾损伤可能增加不必要的混杂。

SECTION 04

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高果糖模型的优势和局限分别在哪里

高果糖摄入可以促进ATP消耗和AMP分解,增加尿酸生成,同时影响肝脏脂质代谢、胰岛素敏感性、肾脏尿酸转运和全身代谢状态。

因此,高果糖模型的价值不只在于升高血尿酸,还在于模拟代谢型高尿酸的疾病背景。

1、高果糖更接近代谢型高尿酸

部分临床高尿酸患者同时存在肥胖、脂肪肝、胰岛素抵抗和高甘油三酯血症。

高果糖模型可以在一定程度上同时形成这些代谢表型,适合评价作用于果糖代谢、肝脏尿酸生成、胰岛素抵抗、脂肪肝或代谢综合征的候选药。

如果候选药计划覆盖肥胖或代谢异常人群,高果糖模型通常比单纯氧嗪酸钾提供更多转化信息。

2、高果糖模型周期通常更长

高果糖引起的血尿酸升高和代谢异常受到动物种属、品系、性别、年龄、果糖浓度、饮用方式和实验周期影响。

部分动物可能先出现肝脂和胰岛素抵抗,血尿酸变化相对较弱;部分方案需要较长周期才能形成稳定表型。

因此,高果糖模型不适合直接照搬固定周期。

正式实验前应确认血尿酸、体重、血糖、胰岛素、血脂和肝脂的动态变化,再确定治疗起点。

3、单纯高果糖的肾损伤可能不够明显

高果糖可增加肾脏代谢负荷、氧化应激和炎症风险,但短中期模型未必形成明显肾功能下降和纤维化。

如果候选药主要评价晚期肾损伤,单纯高果糖可能缺少病理效应空间。

延长周期或联合氧嗪酸钾可以增强高尿酸状态,但组合后需要按“代谢负荷加尿酸分解受阻”的复合机制解释。

4、高果糖适合长期疾病修饰研究

高果糖模型适合观察候选药能否同时改善血尿酸、胰岛素抵抗、脂质代谢、肝脏和肾脏表型。

实验中不能只检测终点血尿酸,还应记录体重、摄食、血糖、胰岛素、血脂、肝脂和相关器官病理。

如果候选药降低血尿酸的同时改善了整体代谢环境,其价值与短期氧嗪酸钾模型中的快速降尿酸不能简单横向比较。

SECTION 05

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氧嗪酸钾、腺嘌呤和高果糖模型的核心差异

企业选择模型时,可以从五个维度进行判断。

1、造模机制不同

氧嗪酸钾主要抑制尿酸分解。

高果糖主要增加尿酸生成和代谢负荷。

腺嘌呤则会形成结晶性肾小管损伤,并可能与其他造模因素共同加重肾功能异常。

即使三种模型的终点血尿酸相近,候选药所面对的病理环境也并不相同。

2、造模周期不同

氧嗪酸钾适合短期快速筛选。

高果糖需要更长时间建立稳定代谢背景。

腺嘌呤模型的肾脏病理形成相对较快,但剂量和周期过强时,容易出现严重肾衰竭和动物状态下降。

模型周期需要服务于项目问题,不能只追求最快形成显著差异。

3、适合评价的候选药不同

氧嗪酸钾适合早期降尿酸筛选和尿酸转运药物评价。

高果糖更适合代谢型高尿酸、果糖代谢和全身代谢调节药物。

腺嘌呤联合模型更适合肾小管保护、抗炎、抗纤维化和结晶性肾损伤项目。

4、主要终点不同

氧嗪酸钾模型主要关注血尿酸动态、尿尿酸和尿酸转运。

高果糖模型还需要评价胰岛素抵抗、血脂、肝脂和体成分。

腺嘌呤模型需要重点观察肾功能、肾小管损伤、晶体沉积、炎症和纤维化。

5、结果解释边界不同

氧嗪酸钾模型阳性,可以支持候选药在尿酸酶受抑制背景下的降尿酸作用。

高果糖模型阳性,更有利于支持代谢背景中的长期药效。

腺嘌呤模型阳性,可以证明候选药对复合性肾损伤具有保护作用,却不能直接等同于普通高尿酸血症患者中的肾保护。

SECTION 06

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不同急性痛风模型分别适合评价什么

急性痛风研究通常通过局部注射MSU晶体建立模型。

不同注射部位适合评价的指标并不相同。

1、足垫MSU模型

足垫注射操作相对方便,肿胀容易测量,也适合评价机械痛敏、热痛敏和早期抗炎镇痛作用。

它适合候选药早期筛选和剂量比较。

足垫并非真正的滑膜关节,无法完整反映滑膜炎、软骨和骨结构变化。结构保护项目不宜只依赖足垫模型。

2、踝关节MSU模型

踝关节模型更接近痛风性关节炎的临床场景。

可以评价关节周径、肿胀、负重、步态、疼痛、滑膜炎和局部炎症。

模型对注射位置和操作者要求较高。MSU进入关节腔还是周围软组织,会直接影响肿胀程度和组内变异。

3、膝关节MSU模型

膝关节适合观察关节腔炎症、滑膜病理、软骨和骨结构变化,也便于与影像和长期病理结合。

小鼠膝关节腔较小,注射准确性要求较高。大鼠或其他动物在部分结构评价项目中具有一定优势。

4、皮下气囊模型

气囊模型便于收集渗出液和炎症细胞,适合分析中性粒细胞、IL-1β、趋化因子、补体及其他炎症机制。

它更偏向炎症药理和机制研究,不能直接替代真实关节疼痛和结构评价。

5、腹腔MSU模型

腹腔模型便于回收炎症细胞和分析中性粒细胞募集。

它适合验证晶体诱导的先天免疫机制,与临床痛风关节炎的组织环境仍有明显差异。

6、给药窗口决定药效定位

MSU注射前给药主要评价预防炎症启动。

MSU注射后立即或早期给药,主要评价早期干预。

待关节肿胀和疼痛形成后再给药,更接近急性痛风治疗。

企业应将预防组和治疗组分开解释,不能把造模前给药直接写成对已发生痛风发作的治疗作用。

SECTION 07

07

慢性痛风和痛风石模型应该怎样设计

慢性痛风无法通过单次MSU注射后延长观察时间自然获得。

MSU诱导的急性炎症具有自限性,晶体可能逐渐被清除,局部炎症也会消退。

1、反复MSU挑战用于模拟复发

通过多次足垫、踝关节或膝关节注射MSU,可以模拟多次急性发作。

实验可以观察每次发作的肿胀峰值、疼痛程度、持续时间、发作间隔和恢复情况。

如果候选药定位于预防复发,可以在首次发作恢复后开始长期给药,再进行第二次或多次MSU挑战。

2、持续高尿酸背景提高疾病相关性

单纯重复注射外源MSU能够形成反复局部炎症,却缺少持续尿酸过饱和和新晶体生成过程。

更完整的设计可在慢性高尿酸背景下进行重复MSU刺激,分别评价降尿酸、抗炎和复发预防作用。

3、痛风石模型需要稳定晶体负荷

痛风石和骨侵蚀形成需要持续晶体沉积和较长观察周期。

项目应增加晶体负荷、痛风石体积、滑膜增生、软骨损伤和骨侵蚀等终点,并根据需要结合micro-CT和组织病理。

4、降尿酸和抗炎作用需要分开判断

长期降尿酸可能逐渐减少新晶体形成,但未必能够快速控制已经发生的急性炎症。

抗炎药可以降低关节肿胀和疼痛,却不一定减少晶体负荷。

慢性痛风项目通常需要同时记录血尿酸、复发频率、关节炎症和结构终点。

SECTION 08

08

尿酸相关肾损伤应该选择哪一种模型

尿酸相关肾损伤项目不能只看哪一种模型的肌酐和BUN升得更高。

模型需要同时满足病理来源可解释、治疗窗口可控制和主要终点具有足够效应空间。

1、短期氧嗪酸钾模型

适合观察高尿酸引起的早期氧化应激、炎症和尿酸转运变化。

如果肾小管病理、KIM-1、NGAL和纤维化变化较轻,不适合直接评价重度肾保护或抗纤维化作用。

2、氧嗪酸钾联合高嘌呤负荷

这一组合通过抑制尿酸分解并增加尿酸生成底物,使高尿酸状态更加稳定。

适合研究持续高尿酸对肾脏的影响,以及降尿酸与肾保护之间的关系。

需要同步评价高嘌呤负荷是否引起其他代谢和器官变化。

3、氧嗪酸钾联合高果糖

该组合兼顾尿酸分解受阻和代谢性尿酸生成增加,更适合模拟代谢综合征背景下的高尿酸和肾脏损伤。

模型周期通常较长,肾损伤形成可能慢于腺嘌呤联合模型,但临床代谢相关性更强。

4、氧嗪酸钾联合腺嘌呤

该模型能够较快形成明显肾小管损伤、炎症和纤维化,适合肾保护和抗纤维化项目。

其主要限制是腺嘌呤相关晶体会直接造成结晶性肾病。

研究结论应明确候选药改善的是复合性肾损伤,避免将全部结果解释为单纯尿酸性肾病。

5、治疗性给药需要等肾损伤形成

如果造模开始时同步给药,候选药可能通过预防高尿酸或晶体损伤形成而获得阳性结果。

若项目准备证明对已经形成的肾损伤具有治疗作用,应先确认血尿酸、尿蛋白、KIM-1、NGAL或肾功能异常,再进行分层随机和给药。

肾脏结构恢复通常慢于血尿酸下降,治疗周期需要覆盖肾小管修复和纤维化变化。

SECTION 09

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不同机制候选药分别更适合哪一套模型

1、抑制尿酸生成药物

黄嘌呤氧化还原酶及其他尿酸生成通路抑制剂,需要模型具有足够的尿酸生成负荷。

高果糖、次黄嘌呤、酵母膏或其他高嘌呤负荷模型更有利于体现其机制。

氧嗪酸钾模型也可以用于快速筛选,但其核心病理是尿酸分解受阻,机制匹配度相对有限。

2、促排尿酸药物

URAT1、GLUT9及其他肾脏尿酸转运相关药物,可使用氧嗪酸钾或慢性高尿酸模型。

除血尿酸外,必须检测尿尿酸、尿酸清除率、尿量、尿pH、尿液结晶和肾小管损伤。

促排尿酸药降低血尿酸的同时,可能增加尿中尿酸负荷。缺少肾脏安全性评价,项目证据并不完整。

3、尿酸酶及尿酸降解类药物

如果候选药本身属于尿酸酶类制剂,需要特别注意氧嗪酸钾与候选药之间的直接药理对抗。

氧嗪酸钾剂量和给药时间可能影响外源尿酸酶活性。

项目应确认候选药在造模条件下仍能保持活性,必要时考虑其他高尿酸方案。

4、代谢型高尿酸候选药

作用于果糖代谢、胰岛素抵抗、脂肪肝、肠道菌群或全身代谢的药物,更适合高果糖或高果糖联合模型。

短期氧嗪酸钾可以完成早期降尿酸PoC,却难以评价长期代谢改善。

5、急性抗炎和镇痛药

MSU足垫、踝关节、膝关节或气囊模型更适合。

模型选择应根据候选药准备改善肿胀、疼痛、滑膜炎还是中性粒细胞募集来决定。

具有镇静、肌松或运动抑制风险的药物,还需要增加活动度和运动协调检测,排除行为学假阳性。

6、慢性痛风和复发预防药

需要持续高尿酸背景和重复MSU挑战。

实验应评价发作次数、发作间隔、每次发作强度、恢复时间、晶体负荷和关节结构损伤。

单次急性模型无法支持复发预防定位。

7、溶晶和痛风石治疗药

应先建立稳定晶体或痛风石负荷,再开始治疗。

主要终点需要包括晶体体积、痛风石、关节影像和组织结构,不能只依赖血尿酸下降。

8、肾保护和抗纤维化药

需要选择肾损伤稳定、病理来源可解释的模型。

如果使用腺嘌呤联合方案,应通过对照区分高尿酸和直接结晶性损伤;如果使用高果糖联合方案,则应同步评价血压、代谢和肝脏变化。

SECTION 10

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阳性药、给药起点和治疗周期应该怎样设置

1、高尿酸模型的阳性药

别嘌醇或非布司他可用于验证模型对抑制尿酸生成的响应。

苯溴马隆等促排尿酸药可用于验证肾脏排泄通路。

阳性药应与模型机制和候选药定位匹配。促排尿酸候选药只与强效生成抑制剂比较终点血尿酸,不能完整反映两类药物在尿尿酸和肾脏安全性方面的差异。

2、急性痛风模型的阳性药

秋水仙碱、NSAIDs、糖皮质激素或IL-1相关干预可作为不同机制的参照。

阳性药剂量过高时,可能使关节肿胀和炎症接近完全消失,压缩候选药比较空间。

镇痛候选药还需选择对运动和镇静影响较小的参照方案。

3、肾损伤模型的阳性药

单独使用降尿酸药,只能验证模型能否响应尿酸下降。

如果候选药定位于直接肾保护,还需要根据机制考虑肾小管保护、抗炎、抗纤维化或临床相关标准治疗参照。

4、短期高尿酸模型的给药时间

氧嗪酸钾模型可以设置造模前给药、同步给药和血尿酸升高后给药。

造模前或同步给药更适合早期机制筛选。

治疗性PoC应在确认血尿酸已经升高后开始给药,并统一造模剂、候选药和采血间隔。

5、高果糖模型的给药时间

高果糖模型通常需要数周形成稳定代谢异常。

从建模第一天开始给药,评价的是预防代谢型高尿酸形成。

待血尿酸、胰岛素抵抗或肝脂形成后再给药,更接近临床治疗。

6、急性痛风模型的给药时间

MSU注射前给药主要评价预防炎症启动。

MSU注射后早期给药评价发作早期干预。

待关节肿胀和疼痛达到预设程度后再给药,更适合治疗定位。

实验应设置多个时间点,区分药物降低炎症峰值、延迟发作和加快消退三种作用。

7、肾损伤模型的治疗周期

血尿酸下降可能在较短时间内出现,肾小管损伤、炎症和纤维化恢复通常需要更长时间。

如果治疗周期太短,容易得到血尿酸阳性、肾脏结构无明显变化的结果。

项目应根据主要终点倒推疗程,而不是对所有高尿酸候选药采用同一固定周期。

SECTION 11

11

高尿酸相关动物实验最容易出现哪些误区

1、把血尿酸升高直接称为痛风模型

高尿酸增加痛风风险,但没有MSU晶体和局部关节炎症时,不能直接等同于痛风性关节炎。

2、用MSU急性模型评价长期降尿酸作用

外源晶体已经进入局部组织,短期降低血尿酸通常无法立即消除炎症源。

3、把腺嘌呤相关晶体全部解释为尿酸盐

腺嘌呤可形成2,8-二羟基腺嘌呤晶体,需要明确晶体来源和病理位置。

4、只检测一次血尿酸

氧嗪酸钾模型的血尿酸具有明显时间波动,单一采血点可能得到偶然结果。

5、模型组和候选药组采血时间不一致

造模、给药、进食和采血之间的时间差会直接改变血尿酸结果。

6、短期高尿酸模型直接评价抗纤维化作用

模型尚未形成稳定纤维化时,阴性结果可能只是缺少药效空间。

7、高果糖模型只检测血尿酸

高果糖还会改变体重、胰岛素、血脂和肝脏代谢,需要同步记录。

8、促排尿酸药只看血尿酸下降

尿尿酸负荷增加可能带来结晶和肾小管损伤风险。

9、急性痛风只测关节肿胀

肿胀、疼痛、中性粒细胞和滑膜炎并不完全同步,应根据产品定位设置主要终点。

10、把预防性给药写成治疗作用

造模前或同步给药主要证明预防能力,不能直接代表对已形成疾病的治疗效果。

11、反复MSU注射就直接称为完整慢性痛风

重复MSU可以模拟反复炎症,却未必包含持续高尿酸和自然晶体形成过程。

12、不同模型使用同一剂量却不比较PK

肾损伤、脱水和代谢异常都可能改变候选药暴露。相同mg/kg剂量不代表相同有效浓度。

SECTION 12

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博恩生物可以为企业提供哪些实验支持

对于医药企业和biotech来说,高尿酸、痛风和尿酸相关肾损伤模型的选择,核心不在于哪一种模型使用最多,而在于哪一种模型能够回答当前候选药的研发问题。

博恩生物可围绕高尿酸、急慢性痛风和尿酸相关肾损伤候选药提供动物临床前综合实验支持,包括根据候选药机制、目标患者和产品定位,评估氧嗪酸钾、高果糖、高嘌呤、腺嘌呤及MSU等模型的适配性。

在模型启动前,可结合动物种属、品系、性别、年龄、造模剂剂量和历史数据开展模型摸底,确认血尿酸时间曲线、代谢异常、关节炎症及肾损伤的形成时间,避免仅凭终点血尿酸进入正式药效。

在高尿酸模型方面,可开展氧嗪酸钾单独或联合高嘌呤、高果糖等方案,并根据项目需求设置短期快速筛选、慢性代谢型高尿酸和治疗性给药设计。

在急性痛风方面,可建立MSU足垫、踝关节、膝关节及相关炎症模型,开展关节肿胀、疼痛、负重、步态、炎症时间曲线和局部病理评价。

针对慢性痛风和复发研究,可结合持续高尿酸、重复MSU挑战、恢复期和再次刺激,评价发作频率、发作强度、晶体负荷、滑膜改变、软骨损伤和骨侵蚀。

在尿酸相关肾损伤方面,可根据项目需求选择慢性高尿酸、氧嗪酸钾联合高果糖、氧嗪酸钾联合腺嘌呤及其他适配方案,并通过对照设计区分高尿酸和直接结晶性肾损伤的贡献。

在尿酸代谢评价层面,可开展动态血尿酸、尿尿酸、尿量、尿pH、尿酸清除率,以及肝脏XOR/XOD和肾脏URAT1、GLUT9、ABCG2等相关指标检测。

在痛风药效评价层面,可开展关节肿胀、疼痛行为、负重、步态、IL-1β、NLRP3、caspase-1、GSDMD、中性粒细胞、MPO及局部组织病理检测,并根据候选药机制设置预防性和治疗性给药窗口。

在肾脏评价层面,可开展血肌酐、BUN、尿蛋白、尿白蛋白、KIM-1、NGAL、肾小球和肾小管病理、晶体沉积、炎症和纤维化分析。

在PK/PD层面,可结合血浆药代、肝肾组织暴露、靶点命中及尿酸、炎症和肾损伤时间曲线,建立剂量—暴露—降尿酸—抗炎—肾保护之间的关系。

高尿酸、痛风和肾损伤,为什么不能共用一套模型?

氧嗪酸钾主要模拟尿酸分解受阻后的高尿酸状态,高果糖更接近代谢负荷增加,腺嘌呤会引入明显的结晶性肾小管损伤,MSU局部注射则主要模拟晶体已经形成后的急性炎症。

它们分别对应尿酸代谢失衡、晶体诱导炎症和器官结构损伤的不同阶段。

企业需要先明确候选药准备降低尿酸、促进排泄、控制急性发作、预防复发、减少晶体负荷,还是保护肾脏,再倒推模型、造模周期、给药起点、阳性药和主要终点。

只有模型所模拟的病程阶段与候选药临床定位一致,动物药效数据才能真正用于研发决策。

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