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系统性ASBT抑制剂AS0369在胆汁淤积性肾病小鼠模型中的阶段依赖性疗效:早期干预最大化肾脏保护作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月25日 来源:JHEP Reports 7.5
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本刊推荐:针对胆淤性肾病(CN)缺乏有效疗法的临床难题,本研究探讨了系统性顶端钠依赖性胆汁酸转运蛋白抑制剂(ASBTi)AS0369在不同疾病阶段的治疗潜力。研究发现ASBTi通过增加尿胆汁酸排泄、降低肾脏胆汁酸负荷,显著改善肾损伤标志物(KIM-1/NGAL)、组织损伤和纤维化,且在早期干预时效果尤为显著。该研究为ASBTi的临床转化提供了重要的阶段依赖性疗效证据。
在肝病相关胆汁淤积性疾病中,胆淤性肾病(cholemic nephropathy, CN)是一种致死率极高的严重并发症,常见于急性肝衰竭、酒精性肝炎、失代偿期肝硬化合并慢加急性肝衰竭以及梗阻性黄疸患者。目前临床上对该疾病缺乏有效治疗手段,成为亟待解决的医学难题。近年来研究发现,胆汁酸(bile acid, BA)在肾脏近端小管上皮细胞(proximal tubular epithelial cell, pTEC)中的异常积聚是CN发生的核心机制,而顶端钠依赖性胆汁酸转运蛋白(apical sodium-dependent bile acid transporter, ASBT; SLC10A2)在这一过程中起着关键作用。
尽管先前研究表明,系统性ASBT抑制剂AS0369在胆管结扎(bile duct-ligated, BDL)小鼠模型中能够预防CN的发生,但这些研究都是在与BDL手术同时给药的预防性设置中进行的。在实际临床情境中,患者往往在急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)已经发生后才就诊,因此了解ASBT抑制剂在治疗性而非预防性设置中的效果,以及其疗效是否具有疾病阶段依赖性,对于临床转化至关重要。
为了解决这些问题,由Ahmed Ghallab和Jan G. Hengstler领衔的研究团队在《JHEP Reports》上发表了一项重要研究,他们利用BDL小鼠模型,系统评估了ASBT抑制剂AS0369在CN四个不同疾病阶段的治疗效果。研究团队选择了BDL后第3天(早期阶段,pTEC死亡事件发生)、第21天(炎症反应、渗漏的周毛细血管和肾小管扩张)、第42天(纤维化阶段)和第63天(晚期阶段,肾小球囊肿形成)作为治疗起始点,每天两次给予AS0369治疗,持续四周。
研究采用了多学科技术方法,包括:使用胆管结扎小鼠模型模拟人类梗阻性胆汁淤积;通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术定量分析组织、血液和尿液中的胆汁酸水平;采用基质辅助激光解吸电离质谱成像(MALDI-MSI)进行空间代谢组学分析;进行全基因组RNA测序(RNA-seq)分析基因表达变化;利用全幻灯片扫描和自动化图像分析进行组织病理学评估;通过免疫组化分析肾脏损伤标志物和细胞增殖标志物。
阶段依赖性改善肾脏损伤标志物与系统性ASBT抑制治疗
研究发现AS0369治疗在所有疾病阶段都能增加尿液中胆汁酸排泄,相应降低血液和肾脏组织中的胆汁酸浓度。治疗效果具有明显的阶段依赖性:早期治疗(第3天)使尿胆汁酸排泄增加9倍(p<0.001),而晚期治疗(第63天)仅增加4倍(p=0.021)。AS0369显著降低了pTEC损伤生物标志物KIM-1水平,改善了组织损伤、替代性增殖、周毛细血管损伤和肾纤维化。即使在晚期阶段,肾小球囊肿等特异性病变也得到了显著改善(46%改善率,p=0.005)。
靶点保护和系统性胆汁酸负荷减少
研究表明系统性ASBTi通过两种机制发挥治疗作用:减少BA进入肾脏靶细胞(pTEC)的摄取(靶点保护)和通过增加尿BA排泄减少系统性BA负荷(系统效应)。AS0369在所有四个疾病阶段都引起尿液中BA浓度的强烈增加和血液中相应减少,但当治疗开始较晚时效应大小减小。肾脏组织匀浆中检测到的总BA在直到第3阶段开始治疗时都显著减少,表明有效的靶点保护。通过组织切片的MALDI-MSI分析进一步证实了这些结果。
阶段性改善肾脏组织损伤
组织学分析显示AS0369治疗改善了所有疾病阶段的肾损伤,包括肾小管扩张。自动化全器官分析显示,AS0369治疗后所有疾病阶段的损伤组织都有数值减少,但统计学显著性仅在最早两个阶段达到。肾小球囊肿形成这一晚期CN标志物即使在阶段3和4开始治疗也能得到显著改善。替代增殖分析显示,当在第1或3阶段开始治疗时,AS0369显著减少了增殖,但在第2或4阶段未观察到显著减少。
系统性ASBT抑制在梗阻性胆汁淤积中对肝脏的治疗效果较小
与肾脏相比,ASBT抑制在肝脏中的治疗效果较小。AS0369治疗未显著降低转氨酶ALT、AST和ALP的活性。对胆管标记物CK19阳性区域的量化显示,在所有疾病阶段AS0369治疗都导致数值减少,但统计学显著性仅在第21天获得。天狼星红阳性纤维化区域的分析显示,AS0369治疗导致减少,特别是血窦周围区域,所有疾病阶段的效应大小相对较小,但统计学显著性仅在第42天达到。
通过系统性ASBT抑制改善BDL诱导的基因表达变化
RNA-seq分析显示,AS0369治疗导致基因表达谱几乎完全恢复到对照组水平,当治疗在第3天BDL后(阶段1)开始时。这种转变的程度随着治疗开始较晚而减小。研究通过"分化模式(DiPa)图"可视化系统性ASBT抑制的疗效,显示了治疗的阶段依赖性效应。基因本体(GO)分析显示,BDL上调的基因主要与炎症相关,如"炎症反应"、"白细胞介素-6"、"中性粒细胞趋化性"等,而下调的基因主要与代谢相关功能富集。
健康小鼠中系统性ASBT抑制无不良影响
在非胆汁淤积对照组中,AS0369治疗未引起体重变化的差异,血液和尿液中的胆汁酸浓度也无显著变化。肝功能指标(ALT、AST、ALP)、白蛋白、胱抑素C、血尿素氮和肾脏损伤生物标志物(KIM1、NGAL)在血液中未显示显著变化。组织学分析显示肝脏和肾脏无改变。RNA-seq分析显示,肝脏中只有少量中度基因表达变化,肾脏中只有极微小的基因表达变化。
研究结论表明,系统性ASBT抑制是治疗小鼠CN的有效选择。早期治疗在pT损伤发生时开始可以最大化治疗效果,但即使是晚期CN也可以通过ASBTi得到改善。这些发现对于确定人类潜在适应症和指导临床药物开发具有重要意义。
讨论部分强调,从临床角度来看,如果在人类疾病中有效,ASBTi治疗可以作为桥接治疗,直到肝功能/胆汁淤积恢复或进行肝移植。研究发现肝脏和肾脏在治疗效果上存在显著差异,这可能是由于两种细胞类型对胆汁淤积的适应能力不同:肝细胞通过强烈下调NTCP和诱导窦膜BA输出蛋白表达来适应BDL诱导的胆汁淤积,而肾脏pTEC没有表现出同样有效的适应,因为ASBT在所有疾病阶段都保持表达和功能。
尽管系统性ASBTi有效增强尿BA排泄和降低BA血液浓度,但BDL小鼠的血液BA浓度在AS0369治疗后并未降至正常水平(小于2μM),而是保持在100-200μM之间。这可能是由于胆汁淤积肝脏中BA的持续合成,这一点由AS0369暴露下高水平的C4所证明。未来研究应该探讨通过系统性ASBTi与其他药物(如合成FXR激动剂、FGF15/19模拟物或PPAR激动剂抑制BA合成,NTCP抑制剂阻断肝脏BA摄取,或治疗性BA降低BA池的亲脂性)联合使用是否能进一步降低胆汁淤积中的血液BA浓度。
该研究不仅为ASBT抑制剂的临床应用提供了重要的阶段依赖性疗效证据,也为开发联合治疗策略指明了方向,对于改善胆汁淤积相关肾病患者预后具有重要的临床意义。
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