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Basic Scientific Research
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非酒精性脂肪肝模型:普通HFD为什么能做脂肪变,却很难直接支撑MASH抗纤维化候选药
探索生命空间,助力基础研究

PREFACE 00

前言

做代谢功能障碍相关脂肪性肝病候选药时,高脂饮食(High-Fat Diet,HFD)几乎是最容易想到的一套动物模型。

小鼠连续摄入高脂饲料以后,体重逐渐增加,胰岛素抵抗加重,肝脏甘油三酯明显积累,HE和油红O都能看到很漂亮的脂肪变。如果候选药本身具有减重、改善胰岛素敏感性或者降低肝脏脂质沉积的作用,通常很容易在这套模型中获得清楚的药效窗口。

也正因为如此,HFD经常被一路沿用到后面的MASH候选药研究。

问题从这里开始出现。

普通HFD非常擅长模拟肥胖、胰岛素抵抗和肝脏脂肪沉积,却往往难以在合理周期内稳定形成与临床MASH相匹配的肝细胞气球样变、持续小叶炎症和中重度纤维化。动物可以有非常明显的“脂肪肝”,肝组织里的胶原却依然有限,肝星状细胞也没有进入足够强和足够持久的激活状态。

如果候选药的目标只是减少肝脂肪,普通HFD完全有价值;如果产品已经准备进入MASH,尤其希望开发F2-F3抗纤维化适应症,仅靠普通HFD就很容易遇到一个基础问题:模型本身没有形成足够的纤维化,候选药即使机制正确,也缺少真正可以被治疗的病理底物。

更麻烦的是,普通HFD有时也能测到Sirius Red或者COL1A1的轻度变化。此时如果药物组进一步下降,很容易形成“抗纤维化有效”的结论,但这个结果究竟代表候选药让既有纤维化回退,还是只让一个本来就很弱的早期纤维形成过程变得更轻,开发意义完全不同。

所以普通HFD并没有失去价值。

它更适合承担MASLD早期代谢PoC,而当产品向MASH、纤维化和疾病修改推进时,模型也需要跟着升级。

导读

一、普通HFD到底模拟了MASLD的哪一部分

二、为什么HFD可以很稳定地做出肝脂肪变

三、从脂肪变进入MASH还缺哪些病理步骤

四、普通HFD为什么很难稳定形成中重度纤维化

五、模型做得更久能不能解决纤维化不足的问题

六、HFD什么时候仍然是非常好的第一模型

七、什么样的候选药最容易在HFD中获得漂亮结果

八、减重以后肝脏变好,应该怎样解释候选药机制

九、为什么pair-fed对照在部分代谢药项目中很有价值

十、肝TG下降和MASH改善为什么需要拆开

十一、ALT、AST恢复为什么不能直接证明抗纤维化

十二、NAS下降为什么也不能代替纤维化终点

十三、普通HFD中检测到Sirius Red下降应该怎样解释

十四、阻止纤维化形成和逆转既有纤维化有什么区别

十五、抗纤维化候选药为什么要先证明模型里已经存在纤维化

十六、什么时候应该从普通HFD升级到GAN/NTF或Western diet

十七、FPC等饮食模型为什么值得进入MASH纤维化项目

十八、CDAHFD为什么纤维化很快,却不能完全替代代谢型模型

十九、Western diet+CCl4什么时候有价值,什么时候容易过度匹配

二十、不同MOA候选药应该怎样选择第一模型

二十一、MASH抗纤维化药应该怎样设置治疗起点

二十二、给药期间继续致病饮食还是换回普通饮食

二十三、病理终点应该怎样从“脂肪肝套餐”升级到MASH开发逻辑

二十四、Sirius Red、羟脯氨酸和纤维化分期应该怎么组合

二十五、肝星状细胞终点应该做到什么程度

二十六、局部肝靶向药为什么需要肝组织PK/PD

二十七、第一模型阳性以后第二模型怎么选才真正增加信息

二十八、普通HFD用于MASH开发最常见的实验设计误区

二十九、一套更完整的“脂肪变—MASH—纤维化—第二模型”开发路线

三十、博恩生物可以为MASLD/MASH候选药提供哪些实验支持

SECTION 01

01

普通HFD到底模拟了MASLD的哪一部分

目前更规范的疾病名称已经从传统NAFLD/NASH逐渐转向代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)和代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)。这一变化并不只是名称调整,也进一步强化了疾病与肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常和其他心代谢危险因素之间的关系。

普通HFD恰好非常适合模拟这一层。

小鼠摄入高比例脂肪以后,能量摄入增加,体重和脂肪量逐渐上升,胰岛素敏感性下降,血脂和肝脏脂质代谢也会发生明显变化。多余脂肪酸进入肝细胞后形成甘油三酯沉积,最终出现宏泡性或混合性脂肪变。

所以如果研究问题集中在肥胖—胰岛素抵抗—肝脂肪沉积这一条轴上,普通HFD拥有很好的生物学合理性。

它的问题出现在疾病继续向前走以后。

MASH需要的不只是脂肪沉积,还需要更明显的肝细胞损伤、气球样变、炎症和随后的纤维化重塑。普通HFD对于前面的代谢背景很强,对于后面的组织损伤和纤维化驱动通常弱得多。

SECTION 02

02

为什么HFD可以很稳定地做出肝脂肪变

高脂饮食的优势来自长期能量过剩。

脂肪组织不断扩张以后,游离脂肪酸向肝脏输入增加,同时胰岛素抵抗还会改变肝脏脂质合成和脂蛋白代谢。肝细胞逐渐积累大量甘油三酯,因此脂肪变往往是HFD模型最早、也最稳定的一层病理。

实验上很容易看到多个方向同时变化,包括体重增加、脂肪指数上升、肝脏甘油三酯升高以及组织学脂滴增加。候选药如果降低摄食、改善胰岛素抵抗、促进脂肪氧化或者抑制肝脏脂质合成,通常都能够在这套模型中形成比较清楚的药效。

这也是普通HFD非常适合代谢型候选药早期PoC的原因。

但肝脏里“油很多”和“已经进入纤维化MASH”之间,还隔着一段很长的病理过程。

SECTION 03

03

从脂肪变进入MASH还缺哪些病理步骤

肝脂肪沉积持续以后,部分肝细胞会逐渐出现脂毒性、线粒体压力、氧化应激和内质网稳态异常。损伤进一步积累后,肝细胞死亡和危险信号释放开始激活Kupffer细胞以及其他免疫细胞,肝脏进入更加明显的炎症状态。

当肝细胞损伤和炎症长期持续,肝星状细胞才会逐渐从静息状态进入活化状态,产生胶原和其他细胞外基质。

因此从steatosis到fibrosis至少涉及代谢负荷、细胞损伤、免疫激活和HSC活化多个阶段。

普通HFD往往能够把第一层做得非常充分,却未必能够持续产生足够强的后面几层刺激。

结果就是一只小鼠可以非常肥、肝脂肪也非常明显,但胶原沉积仍然很有限。

对于减脂药,这是很好的模型。

对于抗纤维化药,病理动态范围就可能明显不足。

SECTION 04

04

普通HFD为什么很难稳定形成中重度纤维化

纤维化是一种慢性组织重塑过程,需要持续的肝细胞损伤和HSC激活。

普通HFD虽然长期制造代谢压力,但很多常用品系的小鼠对单纯高脂饮食具有较强适应能力。肝脏会出现脂肪沉积和一定炎症,却没有持续到足以稳定产生大量桥接纤维化的程度。

此外,普通HFD通常缺少高胆固醇、高果糖等更强烈的脂毒性和代谢刺激。单纯提高脂肪比例可以制造肥胖,却未必能够完全复制人类MASH中的复杂营养负荷。

因此普通HFD中偶尔看到α-SMA、COL1A1或Sirius Red轻度增加并不奇怪,但这种早期纤维形成和临床F2-F3病理之间仍然存在明显距离。

企业如果准备开发真正抗纤维化候选药,需要的是模型中已经存在足够稳定、足够可量化的ECM负荷。

否则最终药效很容易停留在“纤维化相关Marker下降”。

SECTION 05

05

模型做得更久能不能解决纤维化不足的问题

延长HFD周期确实可以让病理进一步发展,但时间并不能完全解决模型性质问题。

第一,实验周期会显著增加。为了等普通HFD自然发展出更明显纤维化,可能需要非常长的饲养时间,项目效率明显下降。

第二,动物之间病理异质性会越来越大。同一批动物体重接近,却可能分别停留在脂肪变、轻度炎症和早期纤维化不同阶段。

第三,即使周期拉长,部分普通HFD方案形成的纤维化仍然有限。

因此,与其单纯把HFD从16周拉到40周,更合理的办法通常是根据候选药开发阶段更换饮食组成,让模型从单纯高脂进入更加完整的MASH diet。

这也是GAN/NTF、Western diet、FPC等模型存在的意义。

SECTION 06

06

HFD什么时候仍然是非常好的第一模型

普通HFD最适合的场景主要集中在代谢性PoC。

如果候选药作用于脂肪生成、脂肪氧化、胰岛素敏感性、肥胖或者系统能量代谢,HFD能够很好地验证药物有没有体内活性。

对于减重药、GLP-1相关产品、FGF21方向、脂质代谢靶点以及部分肝脏代谢调节药,普通HFD甚至可以提供非常有价值的第一轮开发数据。

这时主要终点可以围绕体重、体脂、葡萄糖耐量、胰岛素敏感性、肝脂肪和肝TG展开。

如果这些结果都没有改善,就没有必要马上进入更昂贵的慢性MASH纤维化模型。

所以普通HFD真正适合的位置,是高效率地回答候选药能不能改变MASLD早期代谢表型。

SECTION 07

07

什么样的候选药最容易在HFD中获得漂亮结果

减重和系统代谢药通常最容易在普通HFD中形成明显药效。

动物摄食下降以后,体重和脂肪量减少,胰岛素敏感性改善,进入肝脏的脂肪酸负荷也随之下降,肝TG和脂肪变自然会明显改善。

作用于肝脏脂质合成、脂肪酸氧化和VLDL代谢的候选药同样可以获得直接结果。

这类药物在HFD中阳性完全合理。

但如果产品准备进一步声称具有独立抗炎或者抗纤维化作用,就需要进入更深病理层。

一个药让肝脏脂肪减少70%,后面炎症和纤维化自然会随之变轻。这个结果本身已经具有治疗价值,却不能直接说明药物对HSC或者ECM具有独立作用。

SECTION 08

08

减重以后肝脏变好,应该怎样解释候选药机制

对于GLP-1、FGF21以及其他明显影响食欲和体重的候选药,减重本身就是核心药效之一。

所以肝脏随体重下降而改善完全可以作为产品价值。

需要拆开的只是机制归因。

如果项目只想证明候选药能够治疗MASLD/MASH,减重介导的肝脏获益并没有问题。

如果机制结论准备进一步写成“候选药直接作用肝细胞,抑制某一脂质生成通路”,就需要额外证明这种肝作用并不完全来自摄食减少。

这时可以比较肝组织暴露、局部PD,也可以加入pair-fed对照。

一个好的代谢药项目不需要回避减重贡献。

需要避免的是把系统代谢效应全部包装成肝脏细胞自主机制。

SECTION 09

09

为什么pair-fed对照在部分代谢药项目中很有价值

如果候选药明显降低摄食,可以设置一组vehicle动物,使其每天获得与药物组接近的食物量。

这就是pair-fed设计。

药物组和pair-fed组如果体重下降接近,而药物组肝TG、炎症或者纤维化仍然额外改善,就开始支持候选药存在独立于热量限制的药理作用。

如果两组肝脏改善幅度几乎一致,则提示候选药的大部分肝获益可能由能量摄入下降驱动。

两种结果都具有开发价值。

关键是产品定位需要跟数据一致。

pair-fed尤其适合准备强调“直接肝作用”的减重型候选药,并不要求所有MASH项目都机械加入。

SECTION 10

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肝TG下降和MASH改善为什么需要拆开

肝TG反映脂肪沉积,是MASLD非常重要的一层。

但MASH真正关注的是steatosis之外的肝细胞损伤和炎症。

因此肝TG下降非常明显,并不能保证ballooning和lobular inflammation同步消失,更不能保证纤维化已经改善。

在候选药开发中,可以把疾病终点分成三个层级:第一层是steatosis,第二层是MASH activity,第三层是fibrosis。

不同药物可能主要作用不同层。

这种拆法能够避免一个常见误区:所有指标都向好以后,把候选药统一叫做“抗MASH抗纤维化药”。

SECTION 11

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ALT、AST恢复为什么不能直接证明抗纤维化

ALT和AST主要反映肝细胞损伤。

一个药迅速降低脂毒性和炎症以后,ALT可以在比较短的时间内明显下降。

已经形成的胶原基质却不会同步消失。

ECM降解、HSC失活和组织结构重新恢复需要更长时间。

因此ALT恢复可以说明肝细胞损伤减轻,却不能替代纤维化病理。

对于真正抗纤维化候选药,生化改善应该和胶原负荷、病理分期以及HSC状态放在不同层级解释。

SECTION 12

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NAS下降为什么也不能代替纤维化终点

传统NAFLD Activity Score主要整合脂肪变、小叶炎症和肝细胞气球样变。

Fibrosis并不包含在NAS本身。

因此一款代谢药可以让NAS显著下降,MASH活动度明显改善,但既有纤维化短期内变化有限。

这在开发上并不矛盾。

一个候选药可能非常适合促进MASH resolution,却不是强力fibrosis regression药。

所以企业项目需要在立项时就明确产品主张。

如果目标临床人群已经进入F2-F3,纤维化需要成为独立核心终点,不能由NAS间接代表。

SECTION 13

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普通HFD中检测到Sirius Red下降应该怎样解释

假设普通HFD模型组Sirius Red面积从正常组1%增加到2%,候选药治疗后下降到1.3%。

统计学完全可能显著。

这个结果可以说明候选药减少了胶原沉积或早期纤维形成。

但它和一个模型已经存在10%明显胶原负荷,治疗以后降到6%的意义并不相同。

前一种更接近fibrosis prevention。

后一种才开始具有existing fibrosis regression的解释空间。

所以评价抗纤维化结果时,不能只看P值,还要看模型本身形成了多少疾病负荷。

模型动态范围本身决定了候选药结论能走多远。

SECTION 14

14

阻止纤维化形成和逆转既有纤维化有什么区别

假设模型需要28周形成明确纤维化。

候选药从第1周开始给,到第28周时胶原明显少于模型组,这证明药物在整个疾病形成过程中阻止了纤维化发展。

如果先让动物吃28周致病饮食,确认纤维化已经存在,再治疗12周后观察胶原下降,这才更接近治疗既有纤维化。

两种设计都有价值。

第一种适合早期机制PoC,也适合研究疾病进展预防。

第二种更接近临床已经存在F2-F3的治疗场景。

对于企业准备开发“抗纤维化”产品,进入核心候选物阶段以后,最好逐渐增加第二种设计。

SECTION 15

15

抗纤维化候选药为什么要先证明模型里已经存在纤维化

抗纤维化研究最基础的一项前提,就是治疗开始时动物已经有可被治疗的ECM负荷。

如果这一点没有确认,终点病理较轻很难区分药物阻止疾病形成还是逆转已有纤维化。

在条件允许时,可以通过治疗前肝活检进行分层;如果不适合对所有动物做活检,也可以使用同批次哨兵动物建立病理时间轴,并确认当前周龄已经稳定进入目标纤维化阶段。

对于真正准备模拟临床F2-F3的项目,治疗前病理分层尤其有价值。

长周期饮食模型内部个体差异较大,仅靠体重和血糖随机分组,很难保证各组的初始肝纤维化程度一致。

SECTION 16

16

什么时候应该从普通HFD升级到GAN/NTF或Western diet

当项目目标从“脂肪肝改善”进入“真正MASH治疗”,模型就应该考虑升级。

GAN/NTF类型Western diet通常会在高脂基础上增加高胆固醇和糖类负荷,使动物同时保留肥胖、胰岛素抵抗和更加明显的肝细胞损伤、炎症及纤维化。

它最大的优势,是仍然从代谢过剩这一临床相关入口推动疾病。

所以如果候选药需要同时面对肥胖、T2D和MASH病理,这类模型往往比单纯HFD具有更高转化价值。

代价就是周期更长,模型成本和个体差异也更高。

因此它更适合核心候选物确认,而不一定适合几十个化合物同时筛选。

SECTION 17

17

FPC等饮食模型为什么值得进入MASH纤维化项目

FPC类饮食模型同样希望解决纯HFD纤维化太弱的问题,同时尽量保留肥胖和代谢异常背景。

这类模型通过优化脂肪、糖和胆固醇等营养组成,可以更快推动肝脏从脂肪变进入MASH和纤维化。

对于已经确定要做F2-F3样抗纤维化开发的候选药,FPC可以成为GAN/NTF之外的一个重要选择。

模型选择时需要考虑的不是单纯谁更快,而是候选药需要挑战什么。

如果产品高度依赖系统代谢改善,需要关注模型肥胖和胰岛素抵抗是否足够稳定;如果主要挑战是ECM逆转,则需要关注目标周期内纤维化发生率和病理动态范围。

SECTION 18

18

CDAHFD为什么纤维化很快,却不能完全替代代谢型模型

胆碱缺乏、氨基酸定义的高脂饮食能够快速造成明显肝损伤、炎症和纤维化。

它非常适合抗纤维化机制PoC。

但这类模型的动物往往缺乏典型肥胖和胰岛素抵抗背景,代谢表型与大多数MASLD患者存在明显差异。

所以CDAHFD更适合作为“快速MASH/纤维化挑战模型”来使用。

如果候选药直接作用HSC、ECM、巨噬细胞或者肝纤维化共同通路,这套模型可以非常高效。

如果候选药是减重、胰岛素增敏、GLP-1、FGF21或者其他系统代谢药,仅靠CDAHFD很难完整体现产品优势。

对于这类产品,代谢型Western diet模型权重应该更高。

SECTION 19

19

Western diet+CCl4什么时候有价值,什么时候容易过度匹配

在Western diet基础上加入低剂量CCl4,可以显著加快肝损伤和纤维化形成。

这类模型非常适合时间压力较大的抗纤维化PoC。

尤其直接靶向HSC、胶原生成或ECM重塑的产品,可以很快获得清晰动态范围。

问题在于CCl4依赖自由基和直接肝细胞损伤推动纤维化,人类MASLD没有持续CCl4样毒性刺激。

因此抗氧化、自由基清除、肝细胞保护类候选药在这套模型里可能天然占优势。

一个强抗氧化药能够明显减少CCl4毒性,后续纤维化自然也会下降。

这种结果仍然有效,却需要再用纯饮食MASH模型确认药物是否能够处理代谢性肝损伤形成的纤维化。

SECTION 20

20

不同MOA候选药应该怎样选择第一模型

候选药方向普通HFDGAN/NTF/FPCCDAHFDWD+CCl4
减重/食欲调节很高很高
胰岛素增敏很高很高较低
肝脂质代谢很高很高
GLP-1/FGF21很高很高较低
MASH抗炎中高很高很高很高
HSC直接靶向较低很高很高很高
ECM重塑较低很高很高很高
抗氧化很高很高高风险
肝细胞保护很高很高高风险
F2-F3疾病修改很高中高
肝靶向局部药很高

如果产品仍处于大量候选物筛选阶段,普通HFD可以先解决代谢PoC。

候选物收敛以后,模型需要逐渐向真正MASH和既有纤维化推进。

SECTION 21

21

MASH抗纤维化药应该怎样设置治疗起点

治疗起点应该围绕“模型已经进入什么病理阶段”来确定。

如果治疗开始时只有steatosis,最终纤维化更轻,结论主要支持阻止疾病进展。

如果治疗开始时已经存在明确MASH和早期fibrosis,则更接近治疗既有疾病。

如果产品明确准备面向F2-F3患者,就需要进一步等待模型形成稳定中度纤维化。

这时治疗时间往往会明显晚于普通代谢药。

所以同一套GAN或者FPC模型完全可以根据候选药产生不同时间轴。

代谢药可以较早开始,抗纤维化疾病修改药则需要更晚介入。

SECTION 22

22

给药期间继续致病饮食还是换回普通饮食

治疗阶段是否继续MASH diet,会显著改变实验含义。

继续致病饮食时,动物仍然面对持续高脂、高糖和高胆固醇压力。候选药需要在疾病驱动因素仍然存在的情况下改善肝脏病理。

这种设计更适合评价真正药物治疗能力。

如果治疗开始时同时换回普通饲料,动物能量负荷立即下降,体重和代谢状态可能自然改善,肝脏也随之进入一定程度的恢复。

这类设计可以模拟生活方式干预叠加药物治疗,却需要额外对照区分自然恢复贡献。

所以方案里“造模后治疗12周”并没有定义完整。

治疗期间动物吃什么,同样属于核心实验变量。

SECTION 23

23

病理终点应该怎样从“脂肪肝套餐”升级到MASH开发逻辑

普通脂肪肝项目经常使用体重、肝指数、ALT、AST、肝TG、HE和油红O。

进入MASH以后,这套组合已经不够。

病理应该进一步覆盖steatosis、lobular inflammation、ballooning和fibrosis,并尽量采用预先定义的标准化评分。

进入抗纤维化项目以后,还需要进一步增加胶原定量和HSC相关机制。

如果产品主打MASH resolution,脂肪、炎症和气球样变需要提高权重;如果产品主打F2-F3 fibrosis improvement,纤维化应独立成为核心开发终点。

终点结构要跟临床产品定位走。

SECTION 24

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Sirius Red、羟脯氨酸和纤维化分期应该怎么组合

Sirius Red能够反映胶原沉积面积,非常适合数字病理定量。

羟脯氨酸则提供组织总胶原的生化层证据。

病理fibrosis stage关注胶原分布方式和组织结构,例如周窦性、门管区以及桥接纤维化,这类信息单纯胶原面积无法完全替代。

所以三个指标回答的问题不同。

核心抗纤维化项目最好尽量形成组织学结构、定量胶原和机制PD三层证据。

如果只有COL1A1 mRNA下降,开发层证据偏弱。

如果Sirius Red、羟脯氨酸和纤维化分期方向一致,再结合HSC失活,结论会明显扎实。

SECTION 25

25

肝星状细胞终点应该做到什么程度

α-SMA和COL1A1是最常见的HSC和纤维化指标,但真正的抗纤维化机制可以继续往前走。

如果候选药主打HSC,可以进一步区分HSC活化、增殖、ECM生成以及是否重新进入相对静息状态。

同时还要明确药物是在减少新的胶原产生,还是促进既有ECM降解。

MMP/TIMP平衡、胶原交联以及基质降解能力可以根据MOA进一步加入。

对于直接HSC靶向药,最好让近端PD和最终胶原变化形成因果链,而不只是“药物降低α-SMA,因此抗纤维化”。

SECTION 26

26

局部肝靶向药为什么需要肝组织PK/PD

很多MASH候选药希望提高肝脏选择性,从而减少系统副作用。

这类药血浆暴露低未必是问题。

真正需要知道的是肝组织、肝细胞或者目标细胞是否达到足够暴露,以及该暴露能否产生target engagement。

如果一款肝靶向候选药在很低血浆AUC下仍然获得高肝组织浓度,并且肝内PD和病理同步改善,这种特征本身就可以成为产品优势。

所以进入核心候选物确认以后,肝组织PK往往比单纯血浆PK更有信息。

尤其THR-β、核酸药和一些肝靶向小分子,更适合建立liver exposure—PD—histology关系。

SECTION 27

27

第一模型阳性以后第二模型怎么选才真正增加信息

第二模型应该针对第一模型最明显的偏倚进行选择。

第一模型/候选药特点更有价值的第二模型主要增加的信息
普通HFD阳性GAN/NTF或FPC从脂肪变进入真正MASH
GAN代谢药阳性FPC增加纤维化挑战
FPC抗纤维化阳性GAN/NTF增加另一种代谢背景验证
CDAHFD阳性GAN/NTF/FPC补回肥胖和胰岛素抵抗
WD+CCl4阳性纯饮食MASH排除肝毒素过度匹配
抗氧化药阳性非毒素饮食模型排除自由基模型优势
GLP-1/减重药阳性pair-fed+MASH模型拆分减重和直接肝作用
ob/ob或db/db阳性WT饮食模型排除leptin系统遗传缺陷
HSC直接靶向药第二纤维化入口验证ECM机制普适性
肝靶向候选药第二模型+肝PK/PD确认不同疾病背景下靶器官暴露

一个候选药在普通HFD中表现非常好以后,继续把HFD从60%脂肪改成45%脂肪,并不能提供太多新的开发信息。

真正有价值的是把它送进更深病理阶段。

SECTION 28

28

普通HFD用于MASH开发最常见的实验设计误区

1、看到HFD动物肝脂肪明显增加,就直接把模型定义为MASH,没有确认肝细胞气球样变、炎症和纤维化是否真正形成。

2、普通HFD只有轻度Sirius Red增加,却直接用于F2-F3抗纤维化候选药评价,模型动态范围明显不足。

3、候选药从HFD第一天开始治疗,终点胶原更少以后直接写成逆转肝纤维化,实际上主要证明的是预防病理形成。

4、只看COL1A1、α-SMA表达下降,没有真实胶原定量和纤维化组织学。

5、ALT、AST下降以后直接定义肝纤维化改善,没有考虑肝细胞损伤和ECM重塑的时间尺度不同。

6、NAS明显下降以后直接把药物定义为抗纤维化药,忽略NAS本身并不包含纤维化。

7、减重药使动物少吃、体重明显下降以后,把所有肝脏改善归因于直接肝机制,没有分析摄食和体重贡献。

8、候选药显著影响食欲,却没有持续记录摄食量,也没有评估是否需要pair-fed。

9、为了等普通HFD纤维化形成而无限延长周期,没有比较升级到Western diet模型是否更高效。

10、模型动物非常肥,却只有steatosis,仍然因为“代谢背景像人”而忽略MASH病理不足。

11、CDAHFD纤维化很漂亮,就直接把它当成所有MASLD产品的核心模型,没有考虑动物缺乏典型肥胖和胰岛素抵抗。

12、抗氧化药在WD+CCl4中效果极强,却没有排除直接抵抗CCl4自由基损伤的贡献。

13、抗纤维化药治疗开始前没有任何病理基线,最后只能比较终点组间差异。

14、长周期模型仅按照体重随机分组,没有考虑同体重动物的肝纤维化严重度可以明显不同。

15、治疗开始后同时把Western diet换成普通饮食,却没有设置饮食切换自然恢复组。

16、组织学只取一小块肝组织,没有统一肝叶和取材位置,长期纤维化异质性增加病理噪声。

17、Sirius Red只挑选几个高纤维化视野拍照,没有进行标准化全切片或预定义区域定量。

18、抗纤维化产品只做4周治疗,而已有ECM几乎没有足够时间发生回退,随后因为Sirius Red变化小就提前判定靶点失败。

19、代谢药和HSC直接靶向药使用完全相同的造模周期、给药起点和主要终点,没有根据MOA调整方案。

20、普通HFD阳性以后第二轮继续使用另一种HFD浓度,没有真正进入MASH和纤维化病理。

SECTION 29

29

一套更完整的“脂肪变—MASH—纤维化—第二模型”开发路线

1、先定义候选药准备治疗哪一个疾病阶段

如果产品主要解决肝脂肪和代谢异常,普通HFD已经能够提供很好的第一轮PoC。临床定位一旦进入MASH resolution或者F2-F3抗纤维化,模型就需要升级到更完整的MASH病理。

2、早期利用普通HFD完成代谢筛选

多个候选物阶段可以快速比较体重、摄食、糖代谢、肝TG和脂肪变,先筛出真正具有体内药效的分子。

这一步优先考虑效率。

3、把减重贡献提前纳入解释

对于明显影响摄食和体重的候选药,持续记录食物摄入和体重变化。准备强调独立肝作用时,可以进一步加入pair-fed设计。

4、核心候选物进入真正MASH饮食模型

根据产品重点选择GAN/NTF、FPC或其他经过充分验证的Western diet体系,让动物在保持肥胖和胰岛素抵抗的同时形成更加明确的steatohepatitis和fibrosis。

5、建立模型自己的病理时间轴

通过多个时间点或哨兵动物确认什么时候只有steatosis,什么时候已经出现稳定MASH,什么时候进入目标纤维化stage。

不要机械照搬文献周数。

6、抗纤维化候选药等待既有纤维化形成

核心候选物最好在纤维化已经形成以后开始治疗。条件允许时进行基线活检或者分层,减少组间初始病理差异。

7、治疗阶段根据临床问题决定是否继续致病饮食

如果希望评价持续代谢压力下药效,则继续MASH diet;如果研究生活方式改善后的fibrosis reversal,则设置饮食切换设计,并保留相应自然恢复对照。

8、将三个疾病层级分别评价

第一层看steatosis和肝TG,第二层看MASH activity,第三层独立评价fibrosis。

避免一个NAS或者一组肝酶覆盖全部疾病结论。

9、抗纤维化项目增加多层ECM证据

将Sirius Red、fibrosis stage、羟脯氨酸以及HSC相关PD组合,根据产品机制进一步增加ECM生成或降解相关指标。

10、根据MOA建立近端PD

代谢药关注真正作用的脂质或能量通路,HSC药关注目标细胞,免疫药关注相应免疫病理,肝靶向药则增加肝内target engagement。

不需要所有项目固定使用同一套炎症和纤维化Marker。

11、建立肝组织PK/PD

核心候选物阶段同步评价血浆和肝脏暴露,将剂量进一步转换成真实靶器官浓度。

对于局部肝靶向产品尤其重要。

12、比较代谢改善和纤维化改善的时间顺序

肝脂肪通常可以较快下降,炎症随后改善,ECM回退往往更慢。不同时间窗使用不同终点,可以避免因为早期纤维化变化不明显而误判药物。

13、第一模型阳性后主动拆掉模型优势

CDAHFD阳性以后补代谢型模型,CCl4加速模型阳性以后回纯饮食,普通HFD阳性以后进入真正MASH。

第二模型的价值在于增加风险,而不是重复成功。

14、最终形成真正的Go/No-Go证据链

一个准备进入MASH抗纤维化开发的候选药,理想证据应该逐渐做到:先在代谢型模型中证明能够改善目标患者相关的肥胖、胰岛素抵抗或肝脂质异常;进入已经形成steatohepatitis和纤维化的动物以后,在治疗性给药条件下仍然能够改善组织学;药效与肝组织暴露和target engagement对应,同时离开最有利的第一模型以后,在另一种病理入口中仍然保留核心作用。

这时动物实验才真正开始支持MASH疾病修改开发。

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博恩生物可以为MASLD/MASH候选药提供哪些实验支持

1、可以根据候选药临床定位选择普通HFD还是MASH模型

针对单纯脂肪变、代谢改善、MASH resolution、F2-F3抗纤维化以及肝靶向不同产品,分别确定普通HFD、GAN/NTF、FPC、CDAHFD或加速模型的使用位置,避免所有候选药共用一套模型。

2、可以建立标准化HFD代谢性脂肪肝模型

围绕体重、摄食、糖代谢、血脂和肝脂肪建立早期PoC体系,用于多个候选物快速筛选。

3、可以建立GAN/NTF、Western diet等MASH模型

通过长期代谢型饮食同时形成肥胖、胰岛素抵抗、steatohepatitis和逐渐进展的纤维化,为核心候选物提供更接近临床MASH的评价背景。

4、可以建立FPC等纤维化进展更快的饮食模型

针对需要兼顾代谢背景和纤维化动态的候选药,根据项目周期设计更合适的模型和治疗窗口。

5、可以建立CDAHFD快速纤维化模型

针对HSC、ECM和快速抗纤维化PoC使用,并在方案设计中提前限定模型边界,避免将其代谢表型直接等同于完整MASLD。

6、可以建立Western diet+CCl4等加速模型

用于时间要求较高的抗纤维化筛选,同时根据候选药MOA判断是否存在肝毒素过度匹配,并安排后续纯饮食模型验证。

7、可以设计预防性和治疗性不同给药窗口

早期PoC可以从疾病形成阶段开始干预,核心抗纤维化候选物进一步等待既有fibrosis形成以后治疗,区分fibrosis prevention和fibrosis regression。

8、可以开展治疗前病理时间轴和分层

通过哨兵动物或适合项目的基线策略确定steatosis、MASH和fibrosis发生节点,为长期模型治疗起点提供依据。

9、可以同步监测摄食和体重

对于GLP-1、FGF21及其他减重候选药,分析肝脏改善与能量摄入和体重变化的关系,并根据项目需要设计pair-fed对照。

10、可以开展肝脂肪和代谢相关评价

包括肝TG、组织脂肪变以及与候选药MOA对应的脂质代谢指标,将早期代谢药效和后续MASH病理拆开解释。

11、可以开展标准化MASH组织病理

围绕steatosis、lobular inflammation、ballooning和fibrosis进行分层评价,使候选药药效与临床组织学目标更容易对应。

12、可以开展纤维化定量

结合Sirius Red、fibrosis stage、羟脯氨酸和其他必要ECM指标,区分胶原生成下降和已有纤维化回退。

13、可以开展HSC相关机制研究

针对直接抗纤维化候选药评价α-SMA、COL1A1以及与产品靶点相关的HSC功能,将target engagement和ECM变化连接起来。

14、可以开展血浆和肝组织PK/PD

尤其针对肝靶向候选药,将血浆暴露、肝组织浓度、target engagement和组织学药效整合,建立真正靶器官暴露—药效关系。

15、可以根据第一模型结果设计第二模型

普通HFD阳性以后升级到真正MASH;CDAHFD和CCl4加速模型阳性以后进入纯代谢型饮食模型;遗传性肥胖模型阳性以后通过野生型饮食模型排除特殊遗传背景。

普通HFD在MASLD药物开发中依然非常有价值。

它能够稳定复制肥胖、胰岛素抵抗和肝脂肪沉积,也很适合快速判断候选药有没有减重、改善代谢和降低肝脂肪的基础体内作用。

真正需要调整的是对它的期待。

当产品准备从“改善脂肪肝”进入“治疗MASH”,尤其开始讨论F2-F3抗纤维化以后,普通HFD往往已经没有足够的病理深度。

此时继续增加炎症因子、COL1A1或者α-SMA,并不能自动补上模型本身缺少的纤维化。

更合理的开发路线,是让模型随着候选药一起升级。

早期用普通HFD筛掉没有代谢PoC的化合物;核心候选物进入GAN/NTF、FPC等真正能够形成MASH和纤维化的饮食模型;准备声称抗纤维化时,再把治疗起点放到已有纤维化形成以后,并将Sirius Red、纤维化分期、胶原负荷、HSC PD和肝组织PK逐渐接起来。

如果第一模型为了效率使用了CDAHFD或者CCl4加速,还需要再回到纯代谢型模型接受一次验证。

这样最终得到的结论才会从“这个药让HFD小鼠肝脏少了一点脂肪和胶原”,推进到真正的候选药开发问题:

它能不能在肥胖、胰岛素抵抗和持续代谢压力存在的情况下,治疗已经形成的MASH和肝纤维化。

这才是普通HFD应该承担的位置,也是从脂肪肝PoC走向MASH抗纤维化开发时最需要完成的一次模型升级。

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