在临床环境中, 肝脏活检用于评估非酒精性脂肪性肝炎 (脂肪变性、炎症、肝细胞膨胀和纤维化) 的各个阶段。在这里, 我们说明了小鼠的可存活肝活检, 可用于组织学分析, 以便能够以更符合临床试验的方式评估治疗药物。
评估治疗非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 疗法的临床试验涉及一个基线和研究结束肝脏活检, 并评估疾病终点的改善, 往往反映为每个治疗臂改善的百分比,恶化或保持不变。传统的临床前啮齿类动物研究假定的 nash 疗法往往受到限制, 因为它不知道治疗干预开始时存在的肝病/nash 的水平, 而不是在容易测量的终点上随机治疗组, 如体重、代谢状况或类似。在这里, 我们描述了肝脏活检技术在饮食诱导的 NASH 小鼠模型, 评估基线肝病, 以排除小鼠不表现出纤维化, 并平等分布与类似纤维化的动物之间的治疗组。然后, 这些水平可以与终端、干预后的水平进行比较, 以便更真实地了解体内的药理作用, 从而更准确地反映临床试验设计策略。使用无菌条件对小鼠进行适当麻醉, 并为手术做好准备。上腹部有一个小切口, 肝脏的左侧叶暴露。一个肝脏的楔子被手术切除, 并放置在它的地方, 以阻止任何出血类似大小的可吸收明胶。对鼠标进行手术缝合, 并将其缝合关闭, 并将在1天内恢复正常。整个过程需要5-10 每只鼠标。在这里, 我们通过利用研究前活检来评估胰高血糖素样肽-1 (GLP-1) 受体激动剂利拉鲁肽对小鼠 NASH 终点的影响, 以此说明这一程序的效用。
非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 是一种进行性肝病, 也是一种更严重的非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD), 由于与肥胖和2型糖尿病有关, 这种疾病正变得越来越普遍。目前还没有批准的 nafdwnash 疗法, 也没有经批准的生物标志物来随时评估疾病进展情况。通过评估炎症、过多的肝脏脂质 (脂肪变性)、肝细胞膨胀和纤维化1、2、3、4进行组织学诊断。在临床试验中, 这些终点在研究之前在通过活检收集的肝脏样本中进行评估, 并在一定的治疗期之后进行第二肝活检。因此, 通过对先前被随机诊断为治疗组的 NASH 进行定量 (即生物经证实的) 的受试者肝脏病理改变来评估检测剂的有效性。这些相同的组织学终点经常用于在早期研究中评估潜在的 NASH 疗法的啮齿类动物模型中, 但只用于安乐死小鼠的终末期组织, 因此不了解基线的疗效程度和无能控制治疗组之间基线疾病状态的差异。
虽然25% 的 NAFLD 成年人被认为是基于血清氨基转移酶水平升高而患有 NASH, 但除了组织学证据4之外, 没有其他明确的方法来确认 NASH.非侵入性方法, 如放射学方法 (超声, 计算机断层扫描和磁共振成像) 已开发用于检测肝脂肪变性, 但这些方法不能诊断 NASH 或确定纤维化的阶段。瞬态弹性成像为测量肝脏僵硬提供了一种很有前途的非侵入性方法。它已被证明是准确的区分纤维化阶段。然而, 精度随着体重指数 (BMI) 和脂肪组织的增加而降低。5由于大多数 nash 患者肥胖, 这是有问题的。除了这些方法的临床相关性之外, 这些方法都没有用于临床前研究。
为了克服这一问题, 乔纳森·罗斯博士的研究小组率先在 nash 6、7、8的淀粉 nash (amln) 小鼠模型中实施了肝脏活检程序。他们描述了与 NASH 疾病程度有关的活检的预测有效性以及与代谢疾病的相关性。在这里, 我们详细描述了在 AMLN 模型的 NASH 肝脏活检程序及其在治疗环境中的效用, 特别是评估利拉鲁肽的疗效。
在这里, 我们详细地描述了第一次由克拉珀等人. 10 描述的小鼠肝脏活检程序, 并举例说明了它在鼠标 nash 模型中的效用, 类似于以前的报告6,9。肝脏活检程序是评估 NASH 表型的一个有价值的工具, 治疗前和治疗后, 其方式类似于临床治疗试验中的做法。活检允许对每个对象进行直接比较, 即相同的老鼠可以在这两个时间点上使用。我们还展示了它的平移潜力。在生物验证 nash 研究对象的临床试验中, liraglutit 在 NAS 中获得了39% 的反应率 (改善的患者), 而在我们的研究中, 我们观察到对改进的 NAS 的反应率为66%。此外, 26% 的患者纤维化评分改善, 恶化 9%, 而安慰剂手臂分别为14% 和 36%.在我们的研究中, 我们观察到利拉鲁肽治疗的改善率提高了17%。这些比较突出了基线肝活检的力量, 并确认潜在的翻译理解, 至少对于这类治疗。
在活检过程中采集足够大的肝组织, 以正确分析组织学特征, 但也不能太大的一块肝脏, 以损害肝脏的功能, 这是至关重要的。我们观察到这种手术的死亡率为零, 随着正常饮食行为的恢复, 这些动物在1天内出现完全恢复。因此, 从活检到启动干预研究之间的时间不受动物恢复的限制, 而是可能受到样本处理、分析和随后随机化所需时间的限制。
利用肝活检程序作为干预前确认纤维化的方法, 有助于减少我们研究中的变异性, 使我们能够排除由于 AMLN nash 诱导饮食而没有完全发育到一定程度的肝纤维化的小鼠。此外, 它还增强了我们更好地了解可能的 nash 改进干预措施的影响的能力, 而不是只有终末肝样本和 NASH 评分。在新的非侵入性技术被进一步探索和广泛接受之前, 肝脏活检是唯一被证明的确定 NASH 的方法。
The authors have nothing to disclose.
作者感谢萨莉·李和霍莉·科尔克贝克在组织处理和免疫组织化学方面的专业知识。作者还感谢 Donna Goldsteen 和实验动物资源工作人员 (马里兰州盖瑟斯堡的 Medimune) 在技术程序、畜牧业和护理方面提供的协助。
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 |