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Basic Scientific Research
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MNNG慢性萎缩性胃炎模型:单因素还是复合诱导更适合候选药开发
探索生命空间,助力基础研究

PREFACE 00

前言

慢性萎缩性胃炎候选药做到动物阶段,MNNG几乎是绕不开的一套模型。

N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)能够长期作用于胃黏膜,造成持续DNA损伤和上皮损害。随着暴露时间延长,动物可以逐渐出现慢性炎症、胃腺减少、黏膜萎缩,并进一步向肠上皮化生、异型增生甚至胃癌方向发展。因此,它既可以用于慢性萎缩性胃炎(CAG),也经常被用于胃癌前病变和胃癌发生过程研究。

真正做到候选药开发时,很快会遇到一个非常现实的问题:

到底只用MNNG,还是把MNNG和不规律饮食、乙醇、水杨酸钠、高盐或者其他胃黏膜刺激联合起来?

单因素MNNG的优势很明确。疾病驱动相对集中,MNNG暴露和后续病理之间的关系更容易解释,候选药阳性以后也比较容易判断它究竟干预了哪一层病理。它的问题同样明显,造模往往较慢,病理发生率和严重度受剂量、动物、饮水量以及周期影响较大,如果项目需要稳定获得中重度萎缩甚至肠化,时间成本会明显增加。

复合诱导的思路则完全不同。

在MNNG基础上叠加反复胃黏膜刺激、饮食节律紊乱或者其他环境因素,可以加快慢性胃黏膜损害,使炎症、腺体减少和萎缩更容易出现。一些长期方案也更容易向肠化和癌前病变推进,因此国内很多CAG研究都喜欢采用复合诱导。

但模型做得更快以后,候选药解释反而可能变得更难。

一个胃黏膜保护药在“MNNG+乙醇”中表现很好,其中有多少是改善真正的慢性腺体萎缩,又有多少只是减轻乙醇造成的急性黏膜损伤?一个抗炎药在“MNNG+水杨酸钠+不规律饮食”中显著降低炎症,究竟是在干预CAG长期病程,还是主要抵消了辅助刺激产生的炎症?如果候选药本身影响摄食、胃酸、胃动力或者饮水,甚至连实际MNNG暴露都可能发生变化。

所以企业真正需要解决的,并不是单因素和复合诱导谁更“高级”。

更重要的是确定第一轮动物实验到底准备回答什么问题。

如果目标是快速建立体内PoC,复合诱导可以提高效率;如果已经进入核心候选物确认,希望证明药物真正干预腺体萎缩、肠化或者癌前进展,病理入口越复杂,越需要额外设计把不同损伤来源拆开。

MNNG模型真正的价值,也应该从“能不能把胃做坏”进一步升级为“能不能用合适的病理背景,把候选药真正准备解决的临床问题做出来”。

导读

一、MNNG究竟怎样把慢性萎缩性胃炎做出来

二、为什么MNNG模型会继续向肠化和异型增生推进

三、单因素MNNG模型真正强在哪里

四、单因素MNNG为什么经常面临周期和成功率问题

五、复合诱导到底是在给模型增加什么

六、复合因素越多为什么未必越接近临床

七、乙醇加入以后模型病理会发生什么变化

八、水杨酸钠等黏膜损伤因素会带来什么模型偏倚

九、不规律饮食为什么会改变候选药解释

十、高盐和其他长期刺激什么时候值得加入

十一、单因素和复合诱导应该怎样根据候选药MOA选择

十二、做胃黏膜保护药为什么特别容易在复合模型中阳性

十三、抗炎药在复合模型中阳性以后还缺什么证据

十四、Nrf2、抗氧化和DNA损伤候选药为什么要警惕MNNG过度匹配

十五、肠上皮化生和癌前病变候选药为什么更需要控制模型入口

十六、造模时间为什么不能直接等同于病理阶段

十七、治疗从什么时候开始会直接改变药效结论

十八、治疗期间还要不要继续MNNG

十九、单因素和复合模型的主要终点应该怎么排

二十、病理为什么必须成为MNNG模型的核心证据

二十一、PGI、PGII、PGR和G-17应该放在什么位置

二十二、胃体、胃窦和胃角取材为什么需要提前标准化

二十三、饮水量和摄食量为什么是MNNG模型的重要质量控制

二十四、阳性药为什么不能所有项目固定一种

二十五、第一模型阳性以后第二模型怎么选

二十六、MNNG单因素和复合诱导最常见的实验设计误区

二十七、一套更完整的CAG候选药开发路线

二十八、博恩生物可以为MNNG慢性萎缩性胃炎候选药提供哪些实验支持

SECTION 01

01

MNNG究竟怎样把慢性萎缩性胃炎做出来

MNNG属于直接作用型烷基化剂,可以对DNA造成甲基化损伤,并长期影响胃上皮细胞的存活、更新和遗传稳定性。动物持续接触MNNG以后,胃黏膜并不会立即出现一个非常典型的“萎缩性胃炎终点”,而是经历一个逐渐累积的过程。

早期更容易看到胃黏膜上皮损伤、炎症和细胞更新异常。暴露继续以后,正常胃腺结构开始减少,腺体排列发生紊乱,部分区域出现黏膜变薄和腺体丢失。进一步延长时间,则可能出现不同程度的化生、异型增生和更明显的癌前改变。

所以MNNG模型最重要的特点之一,就是病程具有明显连续性。

同样一套模型,在第10周、第16周和第28周取材,研究对象可能已经发生变化。前一个时间点还主要是慢性炎症和早期腺体损伤,后面可能已经开始进入明显肠化甚至异型增生。

这意味着MNNG并没有一个天然固定的“CAG终点”。

真正决定模型叫什么的,应该是动物此时的病理状态。

对于医药企业而言,这一点尤其重要,因为CAG治疗药、胃黏膜再生药、肠上皮化生干预药和胃癌前病变阻断药,对模型阶段的要求完全不同。

SECTION 02

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为什么MNNG模型会继续向肠化和异型增生推进

慢性萎缩性胃炎并不是MNNG长期暴露能够达到的终点。

持续DNA损伤和长期异常修复可以让胃上皮进入越来越不稳定的状态。正常胃腺细胞不断损失以后,组织需要通过持续再生维持黏膜完整性;当这种修复长期发生在炎症、DNA损伤和异常微环境中时,细胞谱系可能逐渐偏离正常胃型分化。

因此,在部分MNNG方案中可以看到从腺体萎缩逐渐进入肠上皮化生,随后再向异型增生发展。

这也是MNNG与一些单纯急性胃黏膜损伤模型最大的区别之一。

它可以覆盖较长的病理进程。

但对于候选药开发,这种优势也意味着必须提前设定终点。

如果项目准备做CAG治疗,却让模型继续发展到大量肠化和异型增生,候选药面对的已经不是单纯腺体萎缩。如果产品准备干预胃癌前病变,却在动物还只有浅表炎症和轻度腺体减少时开始治疗,最后阻止肠化出现,更接近预防病变形成。

所以病理阶段需要先于药效结论定义。

SECTION 03

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单因素MNNG模型真正强在哪里

单因素模型最大的优势是疾病驱动更集中。

当动物长期只接受MNNG刺激时,后续胃黏膜损伤、腺体萎缩和癌前进展主要围绕MNNG持续作用展开。候选药阳性以后,机制归因相对清楚。

对于一些研究问题,这种“干净”非常重要。

例如候选药希望研究DNA损伤后的胃腺再生,或者关注MNNG长期损伤下的上皮细胞命运变化,单因素模型可以避免乙醇、水杨酸钠等额外刺激不断加入新的病理变量。

单因素模型还有一个优势,就是更适合做病程时间轴。

如果第8、12、16、20、24周进行连续病理观察,可以比较清楚地判断胃腺什么时候开始明显减少,肠上皮化生什么时候出现,异型增生什么时候增加。后续正式候选药试验就可以根据这个时间轴选择治疗窗口。

对于需要区分“治疗CAG”和“阻止PLGC”的产品,这种病理可解释性非常有价值。

SECTION 04

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单因素MNNG为什么经常面临周期和成功率问题

单因素模型的问题主要来自效率。

MNNG造成的是持续累积性损伤,疾病严重度受到很多因素影响。动物品系、年龄、性别、MNNG浓度、给药方式、实际饮水量和暴露周期,都会改变病程。

有的方案在相对较早时间就能够看到明显腺体萎缩,有的则需要更长周期才能稳定形成中重度病变。进一步要求肠化和异型增生以后,时间通常还要继续延长。

这对企业药效开发意味着两个现实成本。

一个是时间成本。候选物还没有完全确定时,如果每个化合物都进入数月模型,筛选效率很低。

另一个是病理异质性。长期模型容易出现同一时间点不同动物病理阶段不同。部分动物只有慢性炎症,部分已经进入明显萎缩,还有少数可能已经出现肠化。

因此单因素MNNG适合病理机制和核心候选物确认,却不一定是所有早期PoC的最高效方案。

SECTION 05

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复合诱导到底是在给模型增加什么

复合诱导的基本思路,是在MNNG持续致病基础上,再增加其他会损伤胃黏膜或改变胃内环境的因素,从而提高病变发生速度和严重程度。

常见辅助因素可以包括乙醇、非甾体样黏膜刺激、不规律饮食、高盐以及其他长期胃黏膜损伤因素。不同实验室使用的组合并不完全相同。

这些因素并非简单“让MNNG更强”。

它们分别改变不同病理环节。

乙醇可以直接破坏胃黏膜屏障并增加局部损伤;水杨酸钠等因素可以进一步影响黏膜防御和炎症;不规律饮食会改变胃酸、胃动力、黏膜刺激节律和营养状态;高盐则可能改变长期胃黏膜环境,并在致癌相关模型中增强病理进展。

所以复合模型真正发生的事情,是多个病理入口同时作用于胃黏膜。

它的确能够更快获得明显病理。

但候选药最终改善的究竟是哪一层,也需要更加谨慎解释。

SECTION 06

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复合因素越多为什么未必越接近临床

慢性萎缩性胃炎在人类中确实是多因素疾病。

H. pylori感染、免疫、饮食、胃酸环境、胆汁反流和个体遗传背景都可能参与病程。

因此加入多个因素听起来似乎更加“贴近临床”。

问题在于,动物模型并不是把临床病因数量简单叠加就能够自动提高转化价值。

例如一个模型同时使用MNNG、乙醇、水杨酸钠和不规律饮食,疾病会明显加快,但这些刺激在真实患者中的相对权重并不相同。部分刺激甚至更像为了提高造模效率而加入的技术因素。

对于候选药开发,模型复杂以后主要会增加两个问题。

第一是机制归因变差。药物阳性后很难判断主要抵消了哪一个诱导因素。

第二是组间暴露更容易被候选药本身影响。例如一个能够改善食欲或胃动力的药物,会改变不规律饮食造成的负荷;一个黏膜保护药则可能高度抵抗乙醇和水杨酸钠。

因此复合模型更适合快速建立整体病理PoC,核心候选物仍然需要通过更有针对性的设计证明药物真正作用于目标疾病环节。

SECTION 07

07

乙醇加入以后模型病理会发生什么变化

乙醇能够快速影响胃黏膜屏障,使表面上皮受到明显刺激,并增加局部炎症和组织损伤。

在MNNG基础上加入乙醇以后,胃黏膜长期处于更高损伤压力下,萎缩和慢性炎症可以更快形成。

这种方案对于快速建立胃黏膜损伤背景很实用。

但它对胃黏膜保护药存在明显模型偏好。

如果候选药能够增强黏液屏障、降低氧化损伤或者稳定上皮细胞,在乙醇存在的模型中很容易获得漂亮结果。这类药效当然有价值,但需要进一步确认药物是否真正改善MNNG长期形成的腺体萎缩。

如果后续只看到炎症下降、胃黏膜表面损伤减少,却没有看到腺体数量、胃型细胞谱系和长期病理恢复,产品更接近“胃黏膜保护”。

如果企业最终希望开发CAG治疗药,病理终点需要继续往腺体和化生推进。

SECTION 08

08

水杨酸钠等黏膜损伤因素会带来什么模型偏倚

水杨酸盐和其他黏膜刺激可以降低胃黏膜防御能力,使长期MNNG损伤更容易形成明显病变。

这一类复合模型的优势仍然是速度和稳定性。

问题在于,它会提高对“黏膜保护”这一类MOA的敏感度。

例如候选药能够增强黏液、改善局部血流、促进前列腺素相关保护或者直接降低黏膜刺激,模型中的疾病严重度都可能明显下降。

此时如果主要终点只包含体重、胃黏膜外观、炎症细胞和TNF-α,很容易把辅助刺激的改善扩大解释成CAG本身被逆转。

对于这类模型,更应该提高胃腺结构和病理阶段的权重。

候选药究竟有没有让已经减少的胃腺恢复,有没有阻止胃型细胞向肠型细胞转换,这些结果更能帮助区分一般胃黏膜保护和真正的慢性萎缩干预。

SECTION 09

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不规律饮食为什么会改变候选药解释

不规律饮食常被用于增加长期胃部刺激,使动物反复经历禁食、进食节律异常或者营养状态变化。

这种操作会影响胃酸分泌、胃排空、内分泌以及胃黏膜修复,因此可以进一步加快慢性病变。

但从候选药角度看,它也是一个非常容易和药物本身发生交互的变量。

如果候选药改善食欲、胃动力或者应激状态,模型严重度可能因此下降。此时药物对胃黏膜本身的直接作用和对摄食行为的间接作用会同时进入结果。

所以使用不规律饮食的复合模型时,摄食量和体重变化不能只作为一般状态记录。

它们同时是模型质量控制变量。

尤其对于中枢、胃动力、代谢或者食欲相关候选药,更需要提前判断这种复合因素是否会放大药物与模型之间的非目标交互。

SECTION 10

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高盐和其他长期刺激什么时候值得加入

高盐等因素更适合用于研究长期胃黏膜损伤和癌变风险环境。

如果项目关注从萎缩向肠化、异型增生甚至胃癌方向推进,高盐和其他长期环境刺激可以增加模型复杂度。

如果项目只准备评价CAG短期治疗,加入过多长期致癌因素的价值反而有限。

因为候选药最终面对的是一个强持续致病环境,病理可能迅速进入PLGC阶段,使“腺体萎缩是否改善”越来越难单独解释。

所以辅助因素是否加入,需要和产品临床定位一致。

一个准备治疗轻中度CAG的胃黏膜修复药,没有必要为了模型看起来更严重,主动把动物推到大量异型增生。

模型越接近候选药未来真正面对的患者阶段,药效解释越有价值。

SECTION 11

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单因素和复合诱导应该怎样根据候选药MOA选择

候选药定位单因素MNNG价值复合诱导价值更合适的策略
胃黏膜保护很高复合模型快速PoC,单因素确认长期萎缩
抗炎小分子很高复合模型看整体炎症,病理确认腺体恢复
上皮再生很高单因素更利于判断真实结构修复
抗氧化/Nrf2很高警惕MNNG和辅助损伤双重过度匹配
DNA损伤修复很高MNNG机制高度匹配,必须增加第二模型
肠化逆转很高中高优先建立明确IM后的治疗模型
癌前病变干预很高依赖病理阶段,不宜只追求快速造模
胃动力/食欲相关风险较高谨慎使用不规律饮食复合模型
局部胃黏膜药很高很高同时增加胃黏膜局部PK/PD
H. pylori相关药辅助辅助后续必须增加感染病因模型
自身免疫性胃炎药较低较低MNNG不宜承担核心验证

这张表真正体现的是模型和MOA之间的匹配关系。

对于早期筛选,复合诱导可以提高效率;越接近候选物确认,越需要把模型最容易帮助候选药取得阳性的地方主动拆掉。

SECTION 12

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做胃黏膜保护药为什么特别容易在复合模型中阳性

复合模型通常包含多种持续损伤胃黏膜的因素,因此胃黏膜保护药天然拥有很好的药效窗口。

它可以通过增强黏液层、降低上皮氧化损伤、改善局部血流或者提高黏膜修复能力,直接减轻多个诱导因素的共同后果。

这类结果非常适合早期PoC。

如果产品定位本身就是胃黏膜保护,这种模型完全合理。

如果产品希望进一步声称治疗慢性萎缩性胃炎,就需要继续证明胃腺结构真正改善。

病理上可以关注腺体数量、排列、黏膜厚度以及胃型细胞组成。必要时进一步评价壁细胞、主细胞和胃型黏液细胞相关标志。

如果表面黏膜损伤明显改善,但已经丢失的胃腺没有恢复,产品的机制定位就需要保持准确。

SECTION 13

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抗炎药在复合模型中阳性以后还缺什么证据

慢性萎缩性胃炎当然包含炎症。

但炎症下降并不等于萎缩逆转。

一个候选药可以迅速降低TNF-α、IL-6、巨噬细胞和其他炎症反应,却未必让已经消失的胃腺重新形成。

因此抗炎药在MNNG复合模型中阳性以后,最好把药效拆成两个阶段。

第一阶段确认炎症是否真正下降,并且和target engagement对应。

第二阶段继续观察组织修复。胃腺数量、黏膜厚度、正常胃型细胞比例和化生状态是否发生变化,决定候选药最终只是控制炎症,还是进一步影响疾病结构。

对于长期CAG治疗药,后一层信息更加重要。

SECTION 14

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Nrf2、抗氧化和DNA损伤候选药为什么要警惕MNNG过度匹配

MNNG本身就是直接DNA损伤型诱导剂。

因此一个能够增强DNA修复、降低氧化应激或者激活细胞防御程序的候选药,在MNNG模型中很容易表现出明显保护作用。

这并不属于假药效。

问题在于模型和候选药机制高度重叠以后,动物结果可能高估产品在其他CAG病因中的普适性。

如果候选药从造模第一天就开始使用,这种风险更高。药物甚至可能直接降低MNNG初始DNA损伤,从源头上使疾病没有充分建立。

因此这一类候选药更适合在病理已经形成以后开始治疗,并增加γH2AX等DNA损伤标志、目标PD和胃腺结构评价。

进入核心候选物确认以后,还应该增加一个不依赖MNNG直接DNA烷基化的第二病理入口。

这样才能判断候选药真正治疗的是萎缩性胃炎,还是特别擅长抵抗MNNG。

SECTION 15

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肠上皮化生和癌前病变候选药为什么更需要控制模型入口

如果候选药定位已经从CAG进入肠上皮化生或者胃癌前病变,模型要求会明显提高。

此时不能只证明药物减少炎症和腺体损伤。

真正需要确认的是给药前动物已经存在明确IM或者Dys。

如果治疗开始时还没有肠化,治疗结束后模型组出现IM而候选药组没有,最准确的结论是药物降低了病变进展。

如果治疗前已经明确存在肠化,给药以后CDX2、MUC2、TFF3等肠型标志和组织学肠化范围下降,同时胃型细胞谱系恢复,才能进一步讨论既有肠化是否发生逆转。

因此PLGC研究尤其适合使用病理分期和治疗前分层。

不能因为整个实验使用了MNNG,就自动认为所有动物都处在相同癌前阶段。

SECTION 16

16

造模时间为什么不能直接等同于病理阶段

长期MNNG项目最容易出现的错误之一,就是把周数当成病理。

例如把12周固定定义成CAG,把24周固定定义成PLGC。

时间可以作为经验参考,却不能替代组织学。

不同MNNG浓度、动物来源、年龄、饮水量以及复合刺激都可能让病程提前或延后。同一时间点甚至可以同时存在轻度胃炎、中重度萎缩和早期肠化动物。

因此更合理的方法,是在正式大规模项目以前建立本平台病理时间轴。

可以通过哨兵动物在多个时间点取材,观察慢性炎症、腺体减少、肠化和异型增生的发生率。最终再根据产品定位确定治疗起点。

对于MNNG这类长周期模型,几只哨兵动物获得的信息,往往比后期多加一组炎症因子更能降低项目风险。

SECTION 17

17

治疗从什么时候开始会直接改变药效结论

治疗起点决定候选药到底在预防疾病,还是治疗已经形成的疾病。

如果候选药从MNNG暴露第一天同步开始,药物可能直接影响初始DNA损伤、氧化应激和黏膜破坏。这更适合机制PoC和预防性研究。

如果准备做CAG治疗,应该等待明确腺体萎缩形成以后再开始给药。

如果产品定位是肠化逆转,则需要进一步等到IM已经出现。

如果希望研究异型增生逆转,又要继续等待更晚病理阶段。

所以同一候选药完全可以设计多个治疗窗口,回答不同产品问题。

真正需要避免的是,在Day 1开始干预以后,用最终“异型增生发生率下降”直接写成“逆转胃癌前病变”。

它证明的是预防病变形成。

SECTION 18

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治疗期间还要不要继续MNNG

这是MNNG项目里非常关键的一项设计。

如果治疗开始以后继续给予MNNG,候选药需要在持续致病压力下发挥作用。这种设计更适合评价药物能否控制疾病继续进展,也更能挑战药物治疗强度。

如果治疗开始以后停止MNNG,则研究逐渐转向既有病变在致病因素撤除以后能否恢复。对于胃黏膜修复和萎缩逆转尤其有价值。

两种设计都合理,但回答的问题不同。

对于核心候选物,可以进一步做成两个阶段:先在持续MNNG背景下观察药物能否阻止病理进一步恶化,再撤除MNNG以后继续治疗,观察既有萎缩和化生有没有真正恢复。

这样就能把“控制进展”和“促进逆转”拆开。

SECTION 19

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单因素和复合模型的主要终点应该怎么排

MNNG模型很容易堆出大量指标,但真正的主要终点仍然应该围绕病理阶段。

候选药方向主要终点优先级
CAG抗炎胃黏膜病理+目标炎症PD
胃黏膜保护黏膜损伤+胃腺结构+局部保护机制
腺体再生腺体数量/结构+胃型细胞谱系
肠化干预HE/AB-PAS+CDX2、MUC2、TFF3等
异型增生干预病理Dys分级+增殖/异常分化
DNA损伤药γH2AX等PD+病理进展
局部口服药胃黏膜PK+target engagement+病理
长期疾病修改病理阶段迁移+再次挑战/持续进展

DAI式的简单综合评分在MNNG胃炎里没有DSS结肠炎那样成熟,因此更不能过度依赖体重、饮食和肉眼黏膜颜色。

长期候选药真正需要的是病理阶段发生了什么变化。

SECTION 20

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病理为什么必须成为MNNG模型的核心证据

慢性萎缩性胃炎的核心在胃腺丢失。

所以动物模型最终也需要回到胃腺。

普通炎症可以出现胃黏膜充血、水肿和炎症细胞浸润,但只有腺体减少、结构紊乱和必要的化生变化出现以后,才真正进入萎缩性胃炎的核心病理。

因此MNNG候选药项目建议提前建立标准化病理评分,至少区分慢性炎症、腺体萎缩、肠上皮化生和异型增生。

随着项目向PLGC推进,还需要进一步记录病变发生范围和严重程度。

真正有开发价值的数据通常不是“HE明显改善”这一句话。

更应该明确候选药让多少动物从重度萎缩降到中度,IM面积是否下降,Dys发生率是否减少,以及正常胃型腺体是否恢复。

SECTION 21

21

PGI、PGII、PGR和G-17应该放在什么位置

PGI、PGII、PGR和G-17在人类萎缩性胃炎风险评估中具有一定转化价值,所以动物实验经常加入。

这些指标确实可以帮助反映胃腺功能和胃黏膜状态。

但它们不能替代病理。

PG和G-17会受到胃体、胃窦病变范围、胃酸状态、细胞组成以及物种差异影响。一个候选药让PGI恢复,并不能单独证明胃腺萎缩逆转。

因此更适合把它们作为第二层功能证据。

病理负责定义疾病阶段,PG/PGR/G-17帮助判断胃腺功能是否同步改善,target engagement再负责证明候选药真正作用于预期机制。

三层证据组合起来,信息会比任何一个单独指标完整得多。

SECTION 22

22

胃体、胃窦和胃角取材为什么需要提前标准化

胃黏膜病变通常不是完全均匀分布的。

如果不同动物每次取材位置略有不同,组织学差异可能来自解剖部位,而不完全来自药效。

所以MNNG长期项目尤其需要固定胃组织展开和取材方法。

可以根据模型和候选药定位预先规定胃体、胃窦及相关区域取材位置,并保证不同动物采用相同方向、相同长度和相近解剖区域。

对于需要研究腺体细胞谱系的项目,这一点更加重要。

壁细胞、主细胞和不同黏液细胞在胃内本来就具有区域分布差异,如果取材不标准,后续免疫组化结果很容易失去可比性。

数字病理可以进一步减少“挑一个最严重视野”的主观偏倚。

SECTION 23

23

饮水量和摄食量为什么是MNNG模型的重要质量控制

如果MNNG通过饮水给予,动物实际接受的MNNG暴露取决于饮水量。

水瓶中的浓度相同,并不代表每组实际摄入量相同。

这对复合模型尤其重要。

不规律饮食、候选药副作用、胃部不适、食欲变化以及一般状态,都可能同时改变饮水。候选药组如果因为某种原因喝得更少,实际MNNG暴露也会下降。

最后病理更轻,就可能混入造模剂摄入不同这一因素。

因此长期MNNG项目最好持续记录笼水平饮水量,并同步记录摄食和体重变化。

这些数据不能只在动物状态异常以后才查看。

它们本身就是模型暴露质量控制的一部分。

如果产品本身会影响胃动力、食欲或者代谢,这一点尤其需要提前设计。

SECTION 24

24

阳性药为什么不能所有项目固定一种

慢性萎缩性胃炎动物研究中,经常会选择胃黏膜保护药或者临床常用药作为阳性参照。

早期模型验证时,这种做法很实用。

到了候选物确认阶段,阳性药需要进一步匹配产品定位。

如果候选药主打胃黏膜保护,可以和同类黏膜保护药比较结构修复。

如果主打抗炎,可以选择具有明确抗炎机制和临床背景的参照。

如果项目已经进入肠上皮化生或者胃癌前病变,阳性药需要能够帮助判断病理进展,而不能只比较胃黏膜表面损伤。

因此阳性药真正承担的是两个任务:验证模型有已知药理响应,同时帮助企业判断候选药有没有形成临床差异。

SECTION 25

25

第一模型阳性以后第二模型怎么选

MNNG模型最大的偏倚就是持续化学损伤和DNA损伤。

所以第二模型应该主动改变这一点。

如果候选药是抗氧化、Nrf2或者DNA损伤修复方向,第二模型最好换到不依赖MNNG直接烷基化的病理入口。

如果产品准备治疗H. pylori相关CAG,后续需要进入具有持续感染和宿主免疫背景的模型。

如果候选药针对自身免疫性萎缩性胃炎,则应该采用真正体现壁细胞/自身免疫损伤的体系。

如果产品主要是一般胃黏膜保护,第二模型可以改变损伤来源,判断药物是否具有跨刺激保护能力。

第一模型结果第二模型方向主要解决的问题
MNNG单因素阳性复合CAG模型持续复杂病理下是否仍有效
复合模型阳性单因素MNNG排除辅助刺激过度匹配
抗氧化/Nrf2阳性非MNNG损伤模型排除化学DNA损伤匹配
H. pylori定位Helicobacter相关模型增加真实感染病因
自身免疫定位自身免疫胃炎模型增加免疫病因
IM/PLGC候选药明确癌前病理模型验证既有病变治疗
局部制剂胃黏膜PK/PD验证确认病灶局部暴露

第二模型真正的价值,是离开第一套最容易让候选药取得阳性的模型以后,再看药效能不能保留。

SECTION 26

26

MNNG单因素和复合诱导最常见的实验设计误区

1、认为复合因素越多模型就越接近人类CAG,没有考虑不同辅助刺激带来的额外病理入口和药效偏倚。

2、为了缩短造模周期不断提高刺激强度,最终动物迅速进入严重肠化甚至异型增生,而项目本身只准备评价CAG。

3、使用MNNG+乙醇等复合模型评价胃黏膜保护药,药效阳性以后直接解释为逆转腺体萎缩,没有进一步评价胃腺结构。

4、抗炎药降低TNF-α和IL-6以后就定义CAG改善,没有确认胃腺是否真正恢复。

5、从MNNG第一天开始给药,却把最后较低的癌前病变发生率解释为治疗既有PLGC。

6、治疗开始时没有病理分层,只按照体重随机,同组动物可能已经处在完全不同的萎缩、肠化阶段。

7、固定把12周称为CAG、24周称为PLGC,没有通过本平台病理时间轴验证。

8、复合模型中使用不规律饮食,却没有记录摄食量,候选药对食欲和胃动力的影响被混入药效。

9、饮水给予MNNG,却没有持续监测不同组饮水量,实际致病剂暴露无法比较。

10、项目中途更换MNNG配制条件或批次,没有重新确认模型进展速度。

11、病理只取胃组织一个随机位置,忽略胃体、胃窦等区域差异。

12、不同动物取材方向和位置不统一,导致腺体数量和细胞谱系结果不可比。

13、长期模型只看炎症,没有单独评价萎缩、肠化和异型增生。

14、将PGI、PGII或G-17作为模型成功的核心证据,病理只做辅助。

15、MNNG模型中Nrf2或DNA修复药阳性以后直接外推所有CAG病因,没有排除模型—机制过度匹配。

16、治疗阶段是否继续MNNG没有提前定义,最终“促进修复”和“抵抗持续损伤”混在一起解释。

17、复合模型第一轮阳性以后,第二轮只是再次调整MNNG浓度,没有改变疾病入口。

18、候选药准备治疗H. pylori相关CAG,却整个开发阶段始终没有真正的感染模型。

19、候选药主打自身免疫性萎缩性胃炎,却使用MNNG化学损伤作为唯一疾病模型。

20、为了得到更多显著结果同时检测大量炎症和氧化应激指标,最终主要结论仍然缺少病理阶段和产品定位支持。

SECTION 27

27

一套更完整的CAG候选药开发路线

1、先确定产品到底准备治疗CAG还是PLGC

项目最开始就区分单纯慢性萎缩、肠上皮化生和异型增生。

只有临床阶段明确以后,才能决定MNNG需要做到多深。

2、根据候选物阶段选择单因素还是复合诱导

大量候选物早期PoC可以选择重复性更好、周期更可控的复合模型。

核心候选物确认则更值得增加单因素MNNG,减少辅助刺激带来的机制混杂。

3、建立本平台病理时间轴

使用哨兵动物观察多个时间点的胃炎、腺体萎缩、肠化和异型增生。

不要直接依赖其他实验室的周数。

4、标准化MNNG实际暴露

固定MNNG配制、饮水方式和保存条件,并持续记录饮水。

复合模型同步记录摄食和体重变化。

5、早期可以做预防性PoC

如果项目主要为了快速验证候选药有没有保护作用,可以从造模阶段同步给药。

结论应限定在疾病预防和损伤减轻。

6、核心候选物进入治疗性窗口

先确认腺体萎缩已经形成,再随机分组和治疗。

如果产品进入IM或者Dys,则继续等待对应病理出现。

7、根据产品决定治疗期间是否继续MNNG

持续MNNG用于挑战药物控制进展的能力。

停止MNNG以后治疗则更适合观察既有病变修复。

核心候选物可以分别开展两套设计。

8、把炎症、萎缩、肠化和异型增生拆开

每一个层级使用对应的组织学和分子终点。

不要用一组炎症因子代表全部疾病。

9、加入胃腺功能证据

PG/PGR/G-17等可以作为转化辅助,并结合胃型细胞谱系和胃腺结构。

这样才能确认组织恢复是否伴随功能恢复。

10、根据MOA增加真正的近端PD

DNA损伤药关注DNA damage response,抗炎药关注目标免疫通路,上皮再生药关注细胞谱系和再生机制。

减少与候选药无关的“炎症指标套餐”。

11、口服局部药增加胃黏膜PK

如果产品主要在胃局部发挥作用,需要同步评价血浆和胃黏膜暴露。

局部高暴露、低系统暴露可能本身就是产品优势。

12、进入长期病理以后关注病变阶段迁移

真正的疾病修改药应该让动物从更严重阶段向较轻阶段移动,或者显著降低下一阶段病变发生。

这种数据比单个Marker下降更加直观。

13、第一模型阳性以后主动换病理入口

复合模型阳性以后使用单因素MNNG减少混杂;MNNG阳性以后根据临床定位进一步进入H. pylori、自身免疫或者其他更接近病因的模型。

14、最终形成暴露—PD—病理阶段—胃功能关系

企业真正需要知道的是有效暴露多少、什么时候开始命中靶点、炎症先改善还是腺体先恢复、长期治疗后肠化和Dys能否下降,以及更换病因以后药效是否保留。

一套比较扎实的CAG候选药证据链最终可以形成:候选药首先在复合MNNG模型中快速证明体内活性,随后进入病理阶段更清楚的单因素MNNG体系,在腺体萎缩形成后开始治疗仍然能够改善胃黏膜结构;药效和胃组织暴露、目标PD及胃腺功能恢复相对应。进一步进入肠化或癌前病变以后,候选药能够减缓病理进展,或者在既有病变背景中形成真实逆转。最后通过另一种病理入口确认药效并不局限于MNNG化学损伤。

这样得到的结论,才真正能够从“动物胃黏膜变好了”推进到候选药开发层面的疾病证据。

SECTION 28

28

博恩生物可以为MNNG慢性萎缩性胃炎候选药提供哪些实验支持

1、可以根据候选药定位选择单因素或复合诱导

结合产品属于胃黏膜保护、抗炎、胃腺再生、肠化干预、癌前病变阻断还是局部胃黏膜药,确定第一模型是否需要加入乙醇、不规律饮食等复合因素。

2、可以建立MNNG单因素慢性模型

通过不同时间点病理观察建立腺体萎缩、肠化和异型增生的自然进程,为核心候选物提供机制相对清楚的验证体系。

3、可以建立MNNG复合诱导模型

根据项目目标选择合适辅助刺激,在控制模型复杂度的同时提高造模效率,用于早期候选物PoC和剂量筛选。

4、可以开展病理时间轴预实验

通过哨兵动物确定当前动物来源、MNNG条件和复合因素下,不同阶段病理发生的真实时间,避免机械照搬文献周期。

5、可以设计预防性和治疗性不同给药窗口

早期PoC可以从造模阶段同步干预,候选物确认进一步等待明确腺体萎缩、IM或Dys形成以后再开始治疗,区分预防和既有病变治疗。

6、可以设计治疗期间继续或停止MNNG的不同方案

持续MNNG用于评价候选药在持续致病压力下控制疾病进展的能力,停止MNNG以后治疗则重点观察胃黏膜和腺体能否真正恢复。

7、可以开展标准化胃组织病理评价

根据项目分别评价慢性炎症、腺体萎缩、肠上皮化生和异型增生,并固定胃体、胃窦等取材位置,减少长期模型的病理偏差。

8、可以开展胃腺和细胞谱系评价

针对胃黏膜再生和萎缩逆转候选药,根据项目进一步评价壁细胞、主细胞、胃型黏液细胞以及肠化相关细胞谱系变化。

9、可以开展肠上皮化生相关评价

结合组织学以及CDX2、MUC2、TFF3等标志,判断药物降低的是炎症,还是已经真正改变肠型化生状态。

10、可以开展异型增生和癌前病变评价

根据项目增加增殖、异常分化和组织学Dys分级,区分阻止病变进展和逆转既有癌前病变。

11、可以开展PGI、PGII、PGR和G-17等功能评价

将血清胃功能指标作为病理之外的辅助转化证据,观察胃腺结构恢复后功能是否同步改善。

12、可以监测饮水和摄食等模型暴露变量

对于饮水MNNG和不规律饮食复合方案,同步记录实际饮水、摄食和体重,降低候选药改变造模剂暴露造成的假药效。

13、可以根据MOA开展近端PD

针对Nrf2、DNA损伤、炎症、再生或其他候选靶点,选择真正能够证明target engagement的指标,而不是固定使用同一套胃炎检测组合。

14、可以开展胃黏膜局部PK/PD

针对局部口服候选药同步评价血浆和胃黏膜暴露,将有效剂量进一步转化为真实病灶浓度和靶点调控程度。

15、可以根据第一模型结果设计第二模型

复合MNNG阳性以后可使用单因素MNNG排除辅助刺激过度匹配;MNNG机制高度匹配的候选药进一步进入非MNNG病理体系;针对H. pylori或自身免疫定位的产品,则继续进入相应病因模型。

MNNG慢性萎缩性胃炎模型真正难的地方,从来都不只是把动物做出胃黏膜萎缩。

更难的是决定需要用多复杂的方式把它做出来。

复合诱导最大的价值是效率。MNNG再叠加乙醇、不规律饮食或其他黏膜刺激以后,胃部长期损伤更容易建立,适合大量候选物早期快速判断有没有体内活性。

这种效率也会带来新的解释成本。

候选药到底治疗了MNNG长期造成的胃腺萎缩,还是主要抵消了乙醇、饮食紊乱或者其他辅助刺激,必须通过后续病理和正交模型进一步拆开。

单因素MNNG则更加适合做这件事情。

它的病程慢一些,却能够提供更加清楚的“持续损伤—腺体萎缩—肠化—异型增生”时间轴。对于已经筛选出来的核心候选物,单因素模型可以帮助判断药物究竟干预了哪个病理阶段,也更适合验证复合模型中的阳性结果是否依赖某一个辅助刺激。

所以对企业来说,更实用的思路往往不是在单因素和复合诱导之间永久二选一。

候选物还多、项目需要效率时,可以让复合模型先完成第一轮PoC;候选物逐渐收敛以后,再把模型病理入口做得更干净,并把治疗时间移动到真正腺体萎缩形成以后。进入肠化和癌前病变产品时,则进一步依靠病理分期决定模型起点,而不再单纯依赖造模周数。

最终真正值得推进的候选药,应该能够经得住这种逐步拆解。

它在复杂复合损伤环境里能够产生药效,离开最有利于它发挥作用的辅助刺激以后仍然有效;等胃腺真正发生萎缩后再治疗,病理仍然能够恢复;当疾病继续进入肠上皮化生甚至癌前阶段,药物仍然能够控制进展或者形成真实逆转。

做到这一层以后,MNNG模型就不再只是一个造模工具。

它开始真正帮助企业回答一个更有价值的问题:

这个候选药究竟只是保护胃黏膜少受一点刺激,还是有机会改变慢性萎缩性胃炎继续向癌前病变发展的病程。

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