代謝性脂肪性肝病MASH藥物研發(fā)進展與核心模型解析
什么是MASH
代謝性脂肪性肝�。╩etabolic dysfunction-associated steatohepatitis，MASH，原稱為NASH）是一種與代謝紊亂密切相關的慢性肝臟疾病。其主要病理特征包括：脂質過度積累（脂肪變性）、免疫細胞浸潤（炎癥）和肝星狀細胞活化介導的纖維化。該疾病不僅局限于肝臟，還可能引發(fā)代謝、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫及腎臟等全身器官，與肥胖、II型糖尿病、心血管疾病等代謝性疾病都密切相關[1-3]。
目前，在全球范圍，已有超1億例MASH患者。我們迫切需要闡明潛在的治療靶點并開發(fā)有效的藥物治療方法。據(jù)估計，到2035年，MASH藥物的市場規(guī)模將達到483億美元[4]。
圖1. MASLD 與 MASH 的系統(tǒng)性影響[5]。
MASH治療藥物的研發(fā)進展
目前，MASH的治療仍面臨挑戰(zhàn)。盡管生活方式干預（如飲食控制和運動）是基礎治療手段，但其長期依從性較低。近年來，靶向代謝通路的藥物研發(fā)取得突破，例如FDA于2024年3月批準的瑞司美替羅（resmetirom），作為首個獲批的MASH治療藥物，通過激活甲狀腺激素受體β（THR-β）改善肝臟脂肪代謝和炎癥。此外，F(xiàn)GF21類似物、GLP-1受體激動劑及FXR激動劑等新型療法也在臨床試驗中展現(xiàn)出顯著療效。以下是幾類MASH藥物的研發(fā)進展：
法尼醇X受體（FXR）激動劑：
FXR主要在肝臟和腸道中表達，其內(nèi)源性配體為膽汁酸（bile acid，BA）。作為BAs穩(wěn)態(tài)、脂質和葡萄糖代謝的關鍵調(diào)節(jié)因子，F(xiàn)XR激動劑正在不斷開發(fā)并嘗試治療MAFLD。
代表性藥物奧貝膽酸是一種口服FXR激動劑，該藥于2016年5月被FDA批準用于治療原發(fā)性膽汁性膽管炎（PBC）之后，迅速進入MASH的III期臨床，并一度被業(yè)界寄予厚望，但最后因安全性風險、療效不足等最終以失敗告終。盡管奧貝膽酸在MASH領域折戟，但FXR激動劑的研發(fā)并未停滯。國內(nèi)企業(yè)如拓臻生物開發(fā)的TERN-101、歌禮制藥的ASC42等新型FXR激動劑已進入臨床試驗階段。
胰高血糖素樣肽-1受體（GLP-1R）激動劑：
GLP-1R激動劑能夠刺激胰島素的分泌、降低胰高血糖素的分泌、延緩胃排空以及減少食欲，從而有助于體重管理，是目前常用的治療2型糖尿病的藥物，同時也被視為潛在的MASH治療藥物。
司美格魯肽（Semaglutide）作為GLP-1R激動劑的代表藥物，已在多項臨床試驗中展現(xiàn)出對MASH的顯著療效。在NEJM發(fā)表的ESSENCE III期試驗中，每周2.4 mg劑量的司美格魯肽治療72周后，62.9%的患者實現(xiàn)了脂肪性肝炎緩解且肝纖維化未惡化，而安慰劑組僅為34.3%。此外，36.8%的司美格魯肽組患者肝纖維化程度得到改善，顯著高于安慰劑組的22.4%。該研究還發(fā)現(xiàn)，司美格魯肽可帶來平均10.5%的體重減輕，并改善肝酶水平及非侵入性肝纖維化標志物。
肝臟中從頭脂肪生成（DNL）過度會導致總膽固醇（total cholesterol，TG）積累和脂肪毒性，從而導致肝臟脂肪變性。由碳水化合物底物參與脂肪酸生物合成的關鍵酶包括檸檬酸ATP合酶（ACLY）、乙酰輔酶A（乙酰-CoA）羧化酶（ACC）和脂肪酸合成酶（FASN）等。ACLY抑制劑和單�；视王；D移酶2（MGAT2）抑制劑具有治療MASH的潛力。
FGF類似物：
FGF21是FGF超家族的非典型成員，在調(diào)節(jié)能量平衡以及葡萄糖和脂質平衡方面發(fā)揮著重要作用。efruxifermin是一種分化型Fc-FGF21融合蛋白，旨在模擬原生FGF21的平衡生物活性，作為首個進入III期臨床試驗的FGF21類似物，具有抗纖維化特性的efruxifermin未來可期。
聯(lián)合療法：
針對多靶點的聯(lián)合療法已成為研究熱點。相較于單一療法，聯(lián)合療法通過協(xié)同作用機制可提升療效，并通過降低單藥劑量減少副作用風險。例如ACC抑制劑與DGAT2抑制劑的聯(lián)合應用、幾種FXR激動劑的聯(lián)合療法、與抗糖尿病藥物聯(lián)合使用等。
圖2. 在小鼠MASH模型中，聯(lián)合應用肝臟ACLY抑制劑貝哌地酸與GLP-1R激動劑利拉魯肽，可減少肝臟脂肪變性、肝細胞氣球樣變及肝纖維化[7]
動物模型
小鼠模型在MASH研究中扮演著至關重要的角色。常用的代表性動物模型包括高脂飲食（High-fat diet, HFD）聯(lián)合四氯化碳（CCl4）誘導的小鼠模型、膽堿缺乏飲食誘導的模型、Gubra Amylin（GAN）飲食誘導模型以及基于人源化小鼠構建的MASH疾病模型。
南模生物代謝/心血管疾病評價平臺擁有多種經(jīng)典的代謝模型，并具有豐富的模型開發(fā)及藥理藥效分析經(jīng)驗，可提供成品模型、模型定制、藥效評價等一站式服務。
01 GAN飲食誘導的MASH模型：
GAN（Gubra-Amylin NASH）飲食是一種經(jīng)過改良、無反式脂肪的高脂高膽固醇高果糖飼料，其誘導的MASH動物模型更好地模擬了人類疾病的發(fā)生，在生理、代謝和組織病理學方面有良好的轉化性。
圖3. GAN飲食誘導（40% fat+25% fructose in calorie+2% cholesterol (g/g) for 20 weeks）C57BL/6小鼠MASH模型構建。A. 小鼠體重曲線；B. 小鼠肝體積比變化情況；C. GAN造模后小鼠各項血生化指標檢測。(***P<0.001, *P<0.05)
圖4. 司美格魯肽（Semeglutide, s.c., QD, 30 days）使GAN誘導的MASH小鼠癥狀顯著改善。A. 小鼠體重曲線；B. 小鼠肝體比變化情況；C. 小鼠各項血生化指標；D. 小鼠肝臟切片染色（左：Masson染色；右：H&E染色）；E. 小鼠肝臟膠原沉積分數(shù); F. 小鼠肝臟NAS分數(shù)。（***P<0.001, **P<0.01, *P<0.05）
02 HFD+CCl4誘導的MASH模型：
HFD+CCl4模型的構建由兩部分組成：首先是高脂飲食（High-Fat Diet，HFD）單獨誘導肝脂肪變性以及炎癥反應，然后在HFD的基礎上用CCl4誘導肝纖維化。
圖5. HFD+CCl4誘導 (60% high fat diet for 8~10weeks+10% CCl4) C57BL/6小鼠MASH模型構建。A. 小鼠體重曲線；B. 小鼠體重變化情況。
圖6. OCA (30mpk, P.O., QD) 給藥30天后，HFD+CCl4誘導的MASH小鼠肝炎癥狀有顯著的改善。A. 小鼠體重曲線；B. 小鼠體重變化率；C. 小鼠各項血生化指標；D. 肝臟切片染色 (左：Massion染色；右：H&E染色)；E. 膠原沉積分數(shù); F. 肝臟NAS分數(shù)。（***P<0.001, **P<0.01, *P<0.05）
03 MCD飲食誘導的MASH模型：
甲硫氨酸和膽堿缺乏飲食（Methionine-Choline-Deficient Diet，MCD）含有21％脂肪，63％蔗糖為主的碳水化合物，缺乏膽堿和甲硫氨酸，該飲食方案可通過引起肝臟脂類的輸出障礙從而驅動肝損傷。MCD模型在較短的時間內(nèi)即可表現(xiàn)出MASH和肝纖維化。
圖7. MCD誘導 (MCD diet for 7 days) C57BL/6與FVB/N小鼠MASH模型構建。A. 小鼠體重曲線; B. 小鼠體重變化情況。C. 小鼠各項血生化指標。（***P<0.001, *P<0.05）
圖8. MCD誘導的MASH小鼠肝部病理變化。A. 小鼠肝臟Masson染色; B. 小鼠肝臟膠原沉積分數(shù); C. 小鼠肝臟H&E染色; D. 小鼠肝臟NAS分數(shù)。（***P<0.001, *P<0.05）
MASH藥物研發(fā)領域正經(jīng)歷快速發(fā)展，靶點探索、新型分子實體開發(fā)以及臨床研究引領的多維度創(chuàng)新共同推動著該領域不斷突破。除上述模型外 ，南模生物還可提供MASH相關靶點人源化模型，助力新藥研發(fā)。
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上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center, Inc.，簡稱"南模生物"），成立于2000年9月，是一家上交所科創(chuàng)板上市高科技生物公司（股票代碼：688265），始終以編輯基因、解碼生命為己任，專注于模式生物領域，打造了以基因修飾動物模型研發(fā)為核心，涵蓋多物種模型構建、飼養(yǎng)繁育、表型分析、藥物臨床前評價等多個技術平臺，致力于為全球高校、科研院所、制藥企業(yè)等客戶提供全方位、一體化的基因修飾動物模型產(chǎn)品解決方案。
參考文獻
[1] GOLDBERG D,DITAH IC,SAEIAN K,et al. Changes in the prevalence of hepatitis C virus infection,nonalcoholic steatohepatitis,and alcoholic liver disease among patients with cirrhosis or liver failure on the waitlist for liver transplantation[J]. Gastroenterology,2017,152（5）：1090-1099.e1.
[2] Petta S, Targher G, Romeo S, Pajvani UB, Zheng MH, Aghemo A, Valenti LVC. The first MASH drug therapy on the horizon: Current perspectives of resmetirom. Liver Int. 2024 Jul;44(7):1526-1536. doi: 10.1111/liv.15930. Epub 2024 Apr 5. PMID: 38578141.
[3] Estes, C. et al. Modeling NAFLD disease burden in China, France, Germany, Italy, Japan,Spain, United Kingdom, and United States for the period 2016–2030. J. Hepatol. 69,896–904 (2018).
[4] Gaspar-Silva F, Trigo D, Magalhaes J. Ageing in the brain: mechanisms and rejuvenating strategies. Cell Mol Life Sci. 2023 Jun 24;80(7):190. doi: 10.1007/s00018-023-04832-6. PMID: 37354261; PMCID: PMC10290611.
[5] Sandireddy R, Sakthivel S, Gupta P, Behari J, Tripathi M, Singh BK. Systemic impacts of metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD) and metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH) on heart, muscle, and kidney related diseases. Front Cell Dev Biol. 2024 Jul 16;12:1433857. doi: 10.3389/fcell.2024.1433857. PMID: 39086662; PMCID: PMC11289778.
[6] Xu X, Poulsen KL, Wu L, Liu S, Miyata T, Song Q, Wei Q, Zhao C, Lin C, Yang J. Targeted therapeutics and novel signaling pathways in non-alcohol-associated fatty liver/steatohepatitis (NAFL/NASH). Signal Transduct Target Ther. 2022 Aug 13;7(1):287. doi: 10.1038/s41392-022-01119-3. PMID: 35963848; PMCID: PMC9376100.
[7] Desjardins EM, Wu J, Lavoie DCT, Ahmadi E, Townsend LK, Morrow MR, Wang D, Tsakiridis EE, Batchuluun B, Fayyazi R, Kwiecien JM, Tsakiridis T, Lally JSV, Paré G, Pinkosky SL, Steinberg GR. Combination of an ACLY inhibitor with a GLP-1R agonist exerts additive benefits on nonalcoholic steatohepatitis and hepatic fibrosis in mice. Cell Rep Med. 2023 Sep 19;4(9):101193. doi: 10.1016/j.xcrm.2023.101193. PMID: 37729871; PMCID: PMC10518624.
