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2024年3月,Resmetirom获美国FDA批准,成为首款获批用于治疗代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)的药物,为改善肝脏组织病理学表现带来了新的治疗选择。2025年10月,Nerandomilast获FDA批准用于治疗特发性肺纤维化(IPF),成为该领域十余年来获批的新疗法之一,并于同年12月进一步获批用于治疗进展性肺纤维化(PPF)。2026年10月,另一款在研药物Admilparant在IPF III期临床试验中取得积极结果,60 mg剂量组达到主要终点,与安慰剂相比显著减缓肺功能下降。
从肝脏到肺部,抗纤维化治疗正在取得持续进展。然而,对于肾脏、皮肤及肠道等器官的纤维化疾病,治疗选择仍然有限。
尽管成纤维细胞活化和细胞外基质(ECM)过度沉积是纤维化疾病的共同特征,不同器官的致病因素、疾病进程及病理后果却存在显著差异。
如何在临床前阶段准确模拟不同器官的纤维化特征,进而验证候选药物的作用机制和治疗潜力,已成为抗纤维化新药研发中的关键问题。
纤维化通常是组织受到持续损伤后,修复过程异常激活所引发的病理反应。
在慢性炎症、免疫异常或反复组织损伤等因素作用下,成纤维细胞持续活化,胶原蛋白等细胞外基质过度沉积,导致组织结构重塑,并可能逐步损害器官功能。
然而,这一过程在不同器官中呈现出各自的病理特征:
肝纤维化(MASH):代谢功能障碍驱动肝脏脂肪变性、炎症和进行性瘢痕形成。
肺纤维化(IPF/PPF):异常组织修复及胶原沉积导致肺组织结构改变和肺功能逐渐下降。
肾纤维化(CKD):慢性肾损伤促进肾间质瘢痕形成,伴随肾功能持续受损。
皮肤纤维化(系统性硬化症):免疫失调及血管损伤促进真皮胶原过度沉积。
肠纤维化(IBD):持续性炎症及异常修复引起肠壁重塑和纤维性狭窄,尤其常见于克罗恩病。

图1:不同组织纤维化的病理特征示意图[1]
针对跨器官纤维化研究需求,百奥赛图建立了覆盖肝脏、肺部、肾脏、皮肤及肠道的疾病小鼠模型,可用于研究不同组织的纤维化发生机制及候选药物干预效果。
同时,针对具有种属特异性的治疗靶点,相关疾病模型还可根据研究需求建立在靶点人源化小鼠背景上,为人源靶向药物的体内功能验证及药效评价提供支持。

图2:百奥赛图布局的纤维化模型
这些模型覆盖不同的损伤机制和纤维化病理过程,可支持疾病表型分析、治疗靶点验证及抗纤维化候选药物的临床前研究。
接下来,我们将以肝纤维化和皮肤纤维化模型为例,结合相关实验数据,展示疾病模型与靶点人源化小鼠模型相结合在疾病机制研究及药物研发中的应用价值。
肝纤维化是慢性肝脏疾病进展的重要病理特征,其发生涉及肝细胞损伤、炎症反应、肝星状细胞活化及细胞外基质过度沉积等过程。
不同的肝纤维化诱导方式能够模拟特定的肝损伤机制,为药物研发提供互补的实验工具。
百奥赛图采用CCl₄诱导C57BL/6小鼠建立肝纤维化模型,并在不同给药剂量和诱导时间下,通过组织病理学检测评估模型的纤维化程度。
在连续诱导4、6和8周后,模型小鼠肝组织出现不同程度的病理改变。H&E染色用于观察肝组织损伤,Sirius Red染色用于评价胶原沉积,α-SMA免疫组化则用于分析肌成纤维细胞活化相关变化。
定量分析显示,CCl₄处理后,肝组织Sirius Red阳性面积和α-SMA阳性面积均出现显著变化,反映出胶原沉积及纤维化相关细胞活化程度的增加。
这些结果表明,该模型能够呈现不同诱导条件下的肝纤维化病理特征,为抗纤维化候选药物的临床前评价提供可量化的组织学终点。

图3:CCl₄诱导肝纤维化的H&E、Sirius Red、α-SMA及定量分析
CCl₄诱导的小鼠肝纤维化模型的组织病理学表征。(A–C)分别为给予不同剂量CCl₄处理4周(A)、6周(B)和8周(C)后,小鼠肝组织的H&E染色、Sirius Red染色及α-SMA免疫组织化学染色的代表性图像。(D)Sirius Red染色阳性面积定量分析,反映胶原沉积程度。(E)α-SMA阳性面积定量分析。数据以均值 ± 标准误表示(每组n = 6只小鼠)。与相同时间点的对应对照组相比,**P < 0.01,***P < 0.001,****P < 0.0001。
除传统肝损伤诱导模型外,百奥赛图还将靶点人源化小鼠与MASH疾病模型相结合,支持针对人源靶点的创新疗法研究。
CIDEB参与肝脏脂质代谢及脂滴相关过程,是MASH药物研发中受到关注的潜在治疗靶点。
百奥赛图采用CIDEB人源化小鼠(B-hCIDEB mice,货号:112944)建立CDAA-HFD饮食诱导的MASH模型,并使用AD-1700369类似物siRNA开展体内药效评价。
研究通过检测体重、肝脏重量、肝脏甘油三酯(TG)含量及肝组织hCIDEB mRNA表达水平,评价候选siRNA的靶点抑制作用及代谢相关变化。结果显示,AD-1700369类似物siRNA处理后,肝脏hCIDEB mRNA表达显著下降,表明候选核酸药物在体内实现了有效的靶点抑制。
同时,相关肝脏代谢指标发生变化,为进一步分析CIDEB干预对MASH疾病表型的影响提供了依据。

图4:CIDEB人源化小鼠的siRNA靶点抑制及代谢指标数据
使用CIDEB人源化小鼠在CDAA-HFD诱导的MASH小鼠模型中开展AD-1700369类似物siRNA的药效评价。(A)实验设计及给药方案示意图。(B)给药后小鼠体重变化。(C)实验终点时的肝脏重量。(D)实验终点时的肝脏甘油三酯(TG)水平。(E)给药后肝组织中人CIDEB(hCIDEB)mRNA的相对表达水平。数据以均值 ± 标准误表示(每组n = 6只小鼠)。采用单因素方差分析,并进行Dunnett多重比较检验。*P < 0.05,****P < 0.0001。
为进一步分析候选siRNA对MASH病理表型的影响,研究采用H&E及Sirius Red染色,结合NAFLD活动度评分(NAS)与胶原沉积定量分析开展综合评价。结果显示,AD-1700369类似物siRNA处理后,模型小鼠肝脏组织病理表现有所改善,Sirius Red阳性面积显著降低,提示肝组织胶原沉积减少。通过脂肪变性、炎症及肝细胞气球样变等NAS组成指标,可进一步分析药物干预后的疾病相关病理变化。
这一研究不仅验证了CIDEB靶向siRNA在体内的靶点抑制效果,也展示了人源化小鼠结合疾病诱导模型,在核酸药物靶点验证、代谢改善及抗纤维化药效评价中的应用价值。

图5:CIDEB人源化小鼠的H&E、Sirius Red染色及定量分析
使用CIDEB人源化小鼠在CDAA-HFD诱导的MASH小鼠模型中评价AD-1700369类似物siRNA对肝脏组织病理学变化及纤维化的改善效果。(A)各处理组肝组织H&E染色(上排)和Sirius Red染色(下排)的代表性图像。比例尺:200 μm。(B)NAS的各组成指标,包括脂肪变性、炎症和肝细胞气球样变评分。(C)肝组织天狼星红染色阳性面积定量分析。数据以均值 ± 标准误表示(每组n = 6只小鼠)。采用单因素方差分析,并进行Dunnett多重比较检验。****P <0.0001。
系统性硬化症等疾病中的皮肤纤维化,通常伴随成纤维细胞异常活化、胶原过度沉积及真皮组织增厚。
博来霉素(BLM)诱导模型是皮肤纤维化研究中常用的动物模型,可通过组织病理学及生化指标评价纤维化程度。
百奥赛图分别在C57BL/6小鼠和LAIR1人源化小鼠(B-hLAIR1 mice,货号:111660)中建立BLM诱导的皮肤纤维化模型,并通过H&E和Masson染色对病理变化进行分析。
H&E染色结果显示,BLM处理后,C57BL/6小鼠和LAIR1人源化小鼠均出现明显的真皮增厚。
定量分析进一步证实,与相应对照组相比,BLM诱导组的真皮厚度显著增加,表明该诱导方案能够在不同小鼠背景下形成可测量的皮肤纤维化相关表型。

图6:C57BL/6及LAIR1人源化小鼠真皮厚度变化
C57BL/6小鼠和LAIR1人源化小鼠的真皮厚度变化。(A–B)C57BL/6小鼠皮肤组织H&E染色的代表性图像及真皮厚度变化。(C–D)LAIR1人源化小鼠皮肤组织H&E染色的代表性图像及真皮厚度变化。每组n = 6只小鼠。统计分析采用单因素方差分析(G1与G2–G3比较)及t检验(G4与G5比较)。*P < 0.05,***P <0.001,****P < 0.0001。
为进一步评价皮肤纤维化程度,研究通过Masson染色观察真皮组织胶原沉积情况。
结果显示,BLM诱导后,两种小鼠的皮肤组织均出现纤维化相关变化,其中LAIR1人源化小鼠的Masson阳性面积显著增加,提示胶原沉积增多。
结合真皮厚度及胶原沉积分析,可从组织结构和细胞外基质变化两个维度对皮肤纤维化程度进行评价。

图7:C57BL/6及LAIR1人源化小鼠的Masson染色结果
C57BL/6小鼠和LAIR1人源化小鼠皮肤组织Masson染色阳性面积分析。(A–B)C57BL/6小鼠皮肤组织Masson染色的代表性图像及染色阳性面积百分比变化。(C–D)LAIR1人源化小鼠皮肤组织Masson染色的代表性图像及染色阳性面积百分比变化。每组n = 6只小鼠。统计分析采用单因素方差分析(G1与G2–G3比较)及t检验(G4与G5比较)。**P < 0.01。
此外,百奥赛图还通过羟脯氨酸(HYP)等生化指标评价皮肤纤维化相关变化,为组织学结果提供补充依据。
这些实验数据表明,LAIR1人源化小鼠能够在BLM诱导条件下呈现可量化的皮肤纤维化表型,为研究人源LAIR1相关生物学机制及潜在靶向治疗策略提供模型基础。
随着抗纤维化治疗策略不断拓展,药物研发正面临更加多样化的评价需求。
一方面,炎症反应、成纤维细胞活化及细胞外基质沉积等共同机制,为开发具有跨器官治疗潜力的候选药物提供了研究方向。
另一方面,不同器官在疾病诱因、组织微环境及病理进程上的差异,也意味着同一候选药物可能呈现不同的治疗反应。
因此,抗纤维化药物临床前评价需要综合考虑三个方面:
疾病机制的匹配:根据目标适应症及病理特点,选择能够反映相关损伤机制和纤维化过程的疾病模型。
治疗靶点的适配:对于具有种属特异性的药物靶点,可结合靶点人源化小鼠开展体内研究,支持人源靶向抗体、核酸药物等创新疗法的功能验证。
评价终点的互补:通过组织病理、生化检测、靶点表达及器官功能相关指标,从不同维度评价候选药物对纤维化病理过程的影响。
对于探索联合治疗策略的研究,不同模型所提供的炎症、组织损伤和胶原沉积等终点,也可用于比较单药与联合干预的效果,为多机制抗纤维化治疗方案提供实验依据。
从MASH相关肝纤维化,到肺纤维化、慢性肾脏病相关肾纤维化、系统性硬化症相关皮肤纤维化及炎症性肠病相关肠纤维化,不同疾病既存在共同的纤维化机制,也呈现出各具特点的病理变化。
随着抗纤维化治疗不断取得新进展,能够准确模拟器官特异性病理过程,并支持人源靶点验证的动物模型,将为候选药物筛选、机制研究及临床前药效评价提供重要支撑。
百奥赛图依托覆盖肝脏、肺部、肾脏、皮肤及肠道的纤维化疾病模型,并结合丰富的靶点人源化小鼠资源,为不同机制、不同成药形式的抗纤维化创新疗法提供多样化的临床前研究解决方案。
参考资料:
[1] Baues M, et al. Fibrosis imaging: Current concepts and future directions. Adv Drug Deliv Rev. 2017;121:9–26. doi:10.1016/j.addr.2017.10.013