I kliniske indstillinger bruges en leverbiopsi til at vurdere stadier af ikke-alkoholiske steatohepatitis (steatose, betændelse, hepatocyt ballooning og fibrose). Her viser vi en overleves leverbiopsi i mus, som kan bruges til histologisk analyser vurdering af terapeutiske agenter på en måde, der er mere på linje med kliniske forsøg.
Kliniske forsøg vurderer terapier til behandling af ikke-alkoholiske steatohepatitis (NASH) indebærer en baseline og slutningen af undersøgelse lever biopsi, samt vurdering af forbedring i sygdommen slutpunkter, ofte til udtryk som en procent af hver behandling arm, der forbedres, blevet værre eller uændret. Traditionelle prækliniske gnaver undersøgelser for formodede NASH behandlinger er ofte begrænset af ikke at vide niveauet af leveren sygdom/NASH stede i starten af terapeutisk intervention, i stedet for randomizing behandlingsgrupper på let målelige slutpunkter såsom legemsvægt, stofskifte status eller lignende. Her, beskriver vi en leverbiopsi teknik i en kost-induceret NASH musen model, for vurdering af baseline lever sygdomme for at udelukke mus, der ikke udviser fibrose og lige så distribuere dyr med lignende fibrose mellem behandlingsgrupper. Disse niveauer kan derefter sammenlignes med de terminal, efter intervention niveauer for en sandere forståelse af in vivo farmakologiske virkninger og dermed mere afspejler præcist kliniske forsøgsdesign strategier. Musen er korrekt bedøvede og forberedt til den kirurgi, ved hjælp af sterile forhold. Et lille snit er lavet i den øvre del af maven og venstre laterale lap af leveren er udsat. En kile af leveren fjernes kirurgisk, og en tilsvarende størrelse stykke resorberbare gelatine er sat på sin plads at standse eventuelle blødninger. Musen er kirurgisk sutureres og hæftet lukket og vil komme tilbage til normal inden for 1 døgn. Hele processen tager 5-10 min pr. mus. Her eksemplificere vi nytten af denne procedure ved at udnytte forundersøgelse biopsi for at vurdere virkningen af glukagon-lignende peptid 1 (GLP-1) receptor agonist liraglutid på NASH slutpunkter i mus.
Ikke-alkoholiske steatohepatitis (NASH) er en progressiv sygdom, og en mere alvorlig form for ikke-alkoholiske fedtlever sygdom (NAFLD), som bliver stadig mere udbredt på grund af sin forening med fedme og type 2 diabetes. Der er ingen godkendte behandlinger for NAFLD/NASH, eller godkendte biomarkører umiddelbart vurdere sygdomsprogression. NASH er diagnosticeret histologisk ved at vurdere betændelse, overskydende hepatisk lipid (steatose), hepatocyt ballooning og fibrose1,2,3,4. I kliniske forsøg, er disse slutpunkter vurderet før undersøgelsen i en lever prøve indsamles via biopsi, og fra en anden leverbiopsi efter en bestemt behandling. Således, effektiviteten af test agent vurderes via ændring i leveren patologi hos patienter med tidligere identificeret/tal (dvs., biopsi-bevist) NASH, der er randomiseret til behandlingsgrupper. Disse samme histologiske slutpunkter anvendes ofte i gnavere modeller vurdere potentielle NASH therapeutics i prækliniske studier, men kun i terminal væv fra aflivede mus og dermed uden en forståelse af graden af effekt ved baseline og manglende evne til til kontrol for forskelle i baseline sygdom stat mellem behandlingsgrupper.
Selvom 25% af voksne med NAFLD antages at have NASH baseret på forhøjede serum aminotransferase niveauer, der findes ingen alternativ endelige metoder til at bekræfte NASH end histologisk dokumentation4. Noninvasiv metoder, såsom radiologiske modaliteter (ultralyd, CT og magnetisk resonans imaging) er blevet udviklet til at opdage hepatisk steatose, men disse metoder ikke kan diagnosticere NASH eller bestemme fase af fibrose. Forbigående elastography tilbyder en lovende non-invasiv modalitet til måling af leveren stivhed. Det har vist sig at være præcise i differentiere fibrose faser. Men nøjagtigheden aftager med højere body mass index (BMI) og fedtvæv. 5 det er problematisk på grund af fleste NASH patienter at være overvægtige. Ud over den kliniske relevans af disse tilgange, er ingen af disse bestemmelser udnyttes i prækliniske undersøgelser.
For at overvinde dette, var forskningsgruppen af Dr. Jonathan Roth først til at gennemføre en leverbiopsi procedure i Amylin NASH (AMLN) mouse model af NASH6,7,8. De beskrevne biopsi med graden af NASH sygdom og korrelation med stofskiftesygdom forudsigende gyldighed. Her beskriver vi i detaljer leverbiopsi proceduren i AMLN modellen af NASH og dens nytte i terapeutiske omgivelser, specielt til at vurdere effekten af liraglutid.
Her beskriver vi i detaljer mus leverbiopsi procedure først beskrevet af Clapper et al.10, og eksemplificere sin nytte i en musemodel af NASH, svarer til de tidligere rapporter6,9. Leverbiopsi procedure er et værdifuldt redskab til vurdering af NASH fænotype før og efter behandling, på samme måde som at der udføres i kliniske terapeutiske forsøg. Biopsi giver mulighed for direkte sammenligning for hvert emne, dvs. de samme mus kan bruges til begge tidspunkter. Vi viser også sit translationel potentiale. I et klinisk forsøg i biopsi-bevist NASH fag fremkaldte liraglutid 39% svarprocent (patienter med forbedring) NAS, der henviser til, at i vores undersøgelse vi observeret en 66% responder sats for forbedret NAS. Desuden, 26% af patienterne havde forbedret fibrose score med 9% forværring versus 14% og 36% i placebo arm, henholdsvis11. I vores undersøgelse observeret vi en forbedring på 17% sats med liraglutid behandling. Disse sammenligninger fremhæve strøm af baseline lever biopsi og bekræfte potentiel translationel forståelse, i det mindste for denne klasse af terapeutiske.
Det er afgørende at høste et tilstrækkelig stort stykke af levervævet under biopsi proceduren til korrekt analysere de histologiske funktioner, men også ikke alt for stort et stykke af leveren til at kompromittere funktion af leveren. Vi observerede en nul-dødelighed med denne operation, og dyrene syntes fuldt genoprettet inden for 1 dag med en genoptagelse af normale spise adfærd. Tiden mellem biopsi og iværksættelse af intervention undersøgelse er således begrænset ikke af animalske opsving, men sandsynligvis af den tid, det tager for eksempel behandling, analyse og efterfølgende randomisering.
Udnytte leverbiopsi procedure som en metode til bekræftelse af fibrose, før interventionen bidrog til at reducere variation i vores undersøgelse, så vi kan udelukke mus, der ikke fuldt udvikler en vis grad af leverfibrose som følge af den AMLN NASH-inducerende kost. Desuden, det udvidet vores evne til bedre at forstå virkningen af eventuelle forbedring af NASH tiltag, i stedet for kun at have en terminal lever prøve og NASH score. Indtil nye ikke-invasive teknikker er yderligere undersøgt og bredt accepteret, at leverbiopsi er den eneste bevist måde at bestemme NASH.
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne parlamentsarbejdet bistand fra Sally Lee og Holly Koelkebeck for ekspertise i forarbejdning af væv og Immunhistokemi. Forfatterne også takke Donna Goldsteen og Laboratory Animal ressourcer personale (MedImmune, Gaithersburg, MD) for deres hjælp med tekniske procedurer og husdyrhold og pleje.
Isoflurane | Henry Schein | 29405 | |
5-0 suture | Ethicon | J834G | |
7mm Wound Clips | Reflex | 203-1000 | |
Absorbable gelatin sponge (GelFoam) | Pfizer | 09-0353-01 | Compressed, Any Size |
Alcohol Prep Pad | VWR | 75856-902 | |
Animal Clippers | Oster | 78005010002 | Size 40 Blade |
Artificial Tears | Henry Schein | 048272 | Tube |
Buprenorphine (Buprenex) | Reckitt Benckiser | NDC 12496-0757-5 | |
Iodine Prep Pads | Nice Pak Products | C12400 | |
Sterile Drapes | Stoelting | 50981 | |
Surgical Gloves | Medline | 54720 |