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B肝新藥臨床前模型,中新科學家介紹,人源化小鼠優勢及其他平台_研究

在病毒性肝炎領域藥物研究和開發方面,全球儘管已取得巨大技術進步,但目前通常只有早期提供的預防性B肝疫苗,作為主要預防手段。近期,新加坡與我國科學家介紹了一些全球最新的發展與人類小鼠模型優勢,以及其他傳統轉基因小鼠平台,它們的科研進展將有助於開發針對HBV生命周期的更多新藥。

B肝新藥臨床前模型,中新科學家介紹,人源化小鼠優勢及其他平台

新加坡科學技術研究所、新加坡國立大學永祿林醫學院醫學系、廣州醫科大學第三附屬醫院重大產科疾病重點實驗室等研究人員介紹,通常如果早期檢測到低水準的HBV,人體免疫系統可以自然清除。然而,HBV在外周血中的長期循環可能對肝髒有害,尤其是針對肝細胞進行的cccDNA整合,這不可避免地支持HBV生命周期,從而在健康細胞中再次感染。

雖然,已有一些成功使用核苷類似物或多克隆抗體針對B肝表面抗原陽性(HBsAg)的急性或慢性B肝病毒攜帶者+(慢性B肝CHB),其中大部分要麽只是部分或完全屈服於疾病,除非他們接受一個完全匹配的健康肝移植捐贈者,即便如此,也不一定能夠保證100%的存活率。目前,科學家通過體外/體外培養和各種轉基因動物模型,已經對HBV有了更深入了解。

但是,這些轉基因動物模型,目前主要缺乏人類特異性或在人類免疫監測存在的病毒-宿主相互作用。因此,在過去十年中,利用人源化小鼠作為研究人類對HBV的特異性免疫反應,以及確定根除B肝病毒的潛在免疫治療策略的臨床前平台需求不斷增加。研究人員介紹,在小鼠人源化前,HBV轉基因小鼠通常用來評估各種清除HBV方法,通過siRNA/shRNA對HBV的特定區域進行分子操作。

但是,使用該系統主要缺點是小鼠肝細胞中缺乏HBV cccDNA,小鼠無法表現出HBV誘導的肝髒發病機制。儘管在一些表型轉基因小鼠被認為是HBV體內研究領域的重大突破,但該研究仍圍繞著一個完整小鼠宿主環境展開。因人肝細胞是HBV天然細胞靶點,小鼠向人過渡不可避免,最終導致各種人肝嵌合小鼠建立。

人類原代細胞移植小鼠,一直以來被科學家研究,比如將人類癌細胞系異種移植到裸鼠體內研究腫瘤發生。“Trimera”鼠是最早的人類肝細胞模型,科學家雖然在這些小鼠中檢測到低水準病毒血症,這些病毒血症可以通過人多克隆抗HBs抗體、肝細胞和逆轉錄酶抑製劑來調降,但人肝細胞只在很短時間內保持功能性,並不能在體內完全建立起HBV持久性。因此,產生了一種嵌合小鼠肝髒模型,使人肝細胞在肝實質內穩定擴張,這會有利於允許體內穩定HBV感染。

uPA-SCID轉基因小鼠,通過利用肝髒再生特性,白蛋白-尿激酶型纖溶酶原激活物(uPA)轉基因小鼠是第一個成功證明成年人類肝細胞從健康供體移植到患病小鼠受體肝髒的模型。基本上,這個肝細胞更新系統依賴於創造性概念,故意地誘導肝損傷,尤其是小鼠肝細胞,以便為健康細胞騰出空間來容納受損的肝髒。除了過表達的uPA轉基因,這些小鼠與缺乏功能性的B、T和NK細胞的免疫缺陷株進行回交,以更好地允許在肝髒中重組異種人肝細胞。

這些小鼠也可以攜帶高水準的HBV複製,這也成為後來尤其是在B肝新療法的臨床前評估中,提供前沿肝炎體內研究。hBMSC-FRGS老鼠,因其價格低廉或缺乏健康捐贈者,PHHs獲取變得越來越受限。更重要的是,hHLCs和hHLC-FRGS小鼠易受慢性HBV感染,其病毒完整的生命周期被myb和ETV有效阻斷。同一研究小組隨後採用了類似的方法,通過使用人骨間充質幹細胞(hBMSCs)來探索生成雙人源小鼠模型的可能性。

總體來看,全球已有許多研究小組,利用體外培養系統和野生型/轉基因小鼠等傳統平台,破譯了一些病毒-宿主相互作用的基本概念,這些在人類小鼠模型的進化中發揮了重要作用。人類肝嵌合小鼠的產生,是第一個允許HBV長期持續存在的模型,主要用於了解HBV生命周期和識別潛在的抗病毒藥物靶點。

隨著時間推移,改進導致了高肝嵌合性與人類免疫細胞譜系移植的雙人源小鼠發展,以更好地研究HBV觸發的人類免疫應答。同時,這些HBV感染小鼠發生了嚴重的病理變化,包括慢性炎症與纖維化/肝硬化,進一步概括了慢性B肝患者的肝髒發病機制。研究人員總結,雙人源小鼠在HBV研究領域已取得了很大進展,但需要改進的模型納入慢性HBV和HCC缺失過渡環節,希望這些研究進展,能朝著治愈HBV邁進一步。

上述研究觀點和結論,已於2021年2月19日發表在免疫學國際期刊Frontiers in Immunology上。研究人員:Fritz Lai、Cherry Yong Yi Wee、 Qingfeng Chen,研究機構:新加坡科學技術研究所、新加坡國立大學永祿林醫學院醫學系、廣州醫科大學第三附屬醫院重大產科疾病重點實驗室、新加坡國立大學永祿林醫學院生理學系。返回搜狐,查看更多

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