新药研发过程中的3期临床试验,人们即便没有深入了解也常常听到。当然,在进入3期临床试验前还有许多准备工作,例如在动物模型中取得的实验数据。这时对研究人员而言,开发一种了解研究药物适合的动物模型,在新药临床前阶段就显得至关重要。

乙肝初期模型开发,人源化NSG-PiZ小鼠,成本不足市售十分之一
一、研究背景
在HEP DART 2021大会上,美国华盛顿州西雅图市福瑞德·哈金森癌症研究中心疫苗和传染病科研究人员带了一项临床前动物模型开发进展。研究人员介绍,此前研究了一种用于乙肝病毒(HBV)治疗的基因编辑方法,该方法使用腺相关病毒 (AAV) 载体介导的 SaCas9 递送来靶向肝脏人源化 FRG 小鼠中的 HBV cccDNA。
但是,以往科学界发现,如果需要进一步研究上述潜在方法,会受限于人源化FRG小鼠的成本问题。在本研究中,研究人员展示了HBVDNA基因编辑创新思路,开发了一种新的人源化NSG-PiZ小鼠模型。
二、研究方法
研究人员在实验室建立了肝脏人源化 NSG-PiZ 小鼠模型,并评估了其对 HBV 复制的允许性。NSG-PiZ 小鼠易于人源化,仅需要在脾内人肝细胞移植前通过注射肝毒剂进行预处理,无需大量饲养。值得注意的是,NSG-PiZ 小鼠的人性化成本不到市售人源化 uPA-SCID 和 FRG 小鼠的 1/10,使学术研究人员负担得起。
研究人员为 NSG-PiZ 小鼠移植了人肝细胞,并获得了与 uPA-SCID 和 FRG 小鼠相当的植入水平,通常在十周内达到 1-10mg/mL 的 hAlbumin 水平。重要的是,人源化 NSG-PiZ 小鼠完全允许 HBV 感染。用基因型 D 临床 HBV 分离株攻击的 NSG-PiZ 小鼠已被追踪 24 周,传染性病毒可以通过小鼠依次传代。病毒血症水平与 hAlbumin 水平相关,并在 109 IU/mL 以上达到峰值。
HBV+ 小鼠分泌 HBsAg,在 10 周时达到峰值,并在 hCK18+ 人肝细胞中表达 HBsAg,表明在人源化肝脏中发生了物种特异性复制。在尸体剖检时,通过 ddPCR 检测 hRPP30 和 mRRP30 以及肝脏相关的总 HBV DNA 和 cccDNA 来量化肝脏嵌合现象。然后进行了一组实验来证明 NSG-PiZ 模型适用于 HBV 治疗的研究。
首先,研究了 RTi 恩替卡韦 (ETV) 对 HBV 复制 +/- 衣壳组装抑制剂环吡酮 (CPX) 的影响,以确定疗效并确定联合治疗是否提供了附加的抗病毒作用。在病毒性 NSG 中跟踪病毒载量 -PiZ 小鼠持续六周,包括四周的 ETV 或 ETV/CPX 治疗,然后是两周的无药物治疗以确定单一或联合药物治疗的效果。用 ETV 治疗的小鼠在 4 周内病毒载量减少了大约 3 个对数级,并在 ETV 停用后反弹。这个级别抑制作用与在 HBV+ uPA-SCID 或 FRG 小鼠中观察到的相当。
ETV/CPX 联合治疗对单独用 ETV 治疗的小鼠没有额外的影响。最后,确定了 AAV 载体是否可以在 NSG-PiZ 小鼠中有效地转导 HBV+ 人肝细胞。 HBV+ NSG-PiZ 小鼠被施用表达 GFP 的嗜肝 AAV3B 或 AAV.LK03 载体,并在28 天后在嵌合肝脏中分析基因转移。两种载体都转导人和小鼠肝细胞,以及 HBV+ 人肝细胞。
三、研究结论
综上所述,研究人员给出本研究结论,结果表明,肝脏人源化 NSG-PiZ 小鼠模型支持HBV复制,可用于监测抗病毒小分子疗法的疗效。它们似乎也非常适合研究针对 HBV cccDNA 的 AAV 介导的抗病毒疗法。
小番健康结语:我们简单梳理一下,美国福瑞德·哈金森研究人员在HEP DART 2021大会展示的这种人源化NSG-PiZ小鼠模型,它支持全球乙肝抗病毒疗效的研究。研究人员早期曾经运用了基因编辑技术在动物实验中靶向肝人源化FRG小鼠的cccDNA,因为人源化FRG小鼠开发成本问题,限制了进一步研究。
为了让学术研究人员在经济方面负担得起,福瑞德·哈金森研究人员开发了NSG-PiZ小鼠模型,这种动物模型的成本只有市面上人源化 uPA-SCID 和 FRG 小鼠模型的十分之一。这种动物模型的意义在于,可用于评价慢乙肝在研新药在早期小分子阶段的有效性,此外,对具有靶向cccDNA潜力的抗病毒新疗法,这种新模型也适用。