哮喘,作为一种全球高发的慢性呼吸道疾病,其复杂的病理机制与显著的患者异质性,使得当前的治疗手段仍存在巨大的未满足医疗需求。例如,缺乏根治方法和对部分重症患者疗效不佳,已成为摆在医药研发界面前的严峻挑战。传统的小动物模型,如啮齿类动物,在模拟人类哮喘的复杂病理生理过程和预测药物临床疗效方面存在固有的局限性。这使得寻找更优、更能反映人类疾病特征的模型,成为推动哮喘新药研发的迫切需求。本文将深入探讨非人灵长类(NHP)模型,特别是食蟹猴模型,在加速哮喘新药研发中的核心价值,以及它们如何有效弥补转化研究的空白。
第一部分:理解哮喘的复杂性与当前研发困境
哮喘的核心病理生理特征包括慢性气道炎症、气道高反应性以及可逆性气流受限。根据不同的潜在机制和临床表现,哮喘可细分为多种表型,如过敏性哮喘和非过敏性哮喘等,展现出显著的异质性。尽管现有哮喘治疗药物,如吸入性糖皮质激素和β2激动剂,在症状控制方面发挥了重要作用,但它们往往缺乏疾病修饰作用,且部分重症哮喘患者存在治疗抵抗或对常规治疗反应不佳。这种高度的疾病异质性是新药研发面临的一大挑战,要求临床前模型能够更精确地反映不同疾病亚型,从而指导靶向疗法的开发。
第二部分:非人灵长类模型:弥合哮喘研究的转化差距
非人灵长类 (NHP) 模型,因其与人类在生物学上的高度相似性,被认为是连接临床前研究与临床试验的理想桥梁。尽管NHP在动物研究中的比例相对较小,但它们在攻克许多复杂人类疾病方面发挥着不可替代的关键作用。在哮喘及其他免疫炎症性疾病的研究中,NHP模型展现出独特的优势:
免疫系统高度相似性: NHP的免疫应答机制,特别是T细胞活化、细胞因子网络和IgE介导的过敏反应机制,与人类高度相似。这对于评估靶向免疫通路的创新生物制剂(如抗体药物)至关重要,能够更准确地预测其在人体的药效和潜在副作用。
呼吸系统解剖与生理相似性: NHP的气道结构、分支模式、肺实质组成及粘液纤毛清除功能均与人类高度相似。这种相似性使得在NHP中研究气道重塑、炎症细胞浸润以及支气管收缩剂反应更具临床相关性,能更准确地反映人类疾病的真实情况。
慢性疾病建模能力: NHP能够通过长期的过敏原致敏和激发,诱导并维持慢性气道炎症、气道高反应性和气道重塑等关键病理特征,从而更好地模拟人类哮喘的长期性和反复发作的特征,为评估疾病修饰疗法提供可能。
食蟹猴作为一种常用的NHP模型,在哮喘研究中具备特定的优势:
易感性和疾病表型: 食蟹猴对常见的过敏原(如卵清蛋白 OVA)敏感,可通过标准化致敏和激发方案诱导典型的过敏性哮喘表型,包括气道高反应性、气道炎症和粘液分泌增加。此外,食蟹猴对多种常见人类过敏原(如屋尘螨)也可产生敏感性,这为其作为更具临床转化价值的哮喘模型提供了灵活性。
药代动力学 (PK) 与药效学 (PD) 的转化性: 食蟹猴在遗传背景和生理指标上与人类更为接近,这有利于药物代谢(PK)和药效学(PD)研究的转化,能更准确地预测药物在人体内的行为。
综合优势: 相较于在免疫通路、肺部结构和疾病演进模式上与人类存在显著差异的啮齿类模型,食蟹猴模型能够更准确地模拟人类哮喘的复杂病理生理过程,显著降低临床试验的失败风险。
第三部分:浦灵生物的食蟹猴哮喘模型:加速创新疗法开发
浦灵生物作为一家专注于高质量非人灵长类动物模型和临床前研究服务的CRO公司,致力于加速呼吸系统疾病等多个治疗领域的新药研发。浦灵生物在上海拥有占地4000平方米的现代化实验设施,可容纳大量NHP,并配备了先进的临床级别设备,包括CT、MRI、多普勒超声、内窥镜以及层流手术室和重症监护室(ICU)。这些尖端设备和设施旨在提高研究数据的临床转化价值,确保数据的高质量和可靠性。
浦灵生物建立了全面的过敏性疾病NHP模型平台,其中包括通过卵清蛋白(OVA)+佐剂进行致敏和激发来诱导食蟹猴的哮喘表型。此模型通过标准化方案,可成功诱导食蟹猴产生典型的过敏性哮喘表型,并可同时模拟特应性皮炎(AD)和过敏性鼻炎(AR)等多种过敏性疾病的症状,具有较高的成功率和可重复性,为过敏性炎症一体化研究提供平台。
在该模型中,浦灵生物提供全面的评估终点,以多维度地评价药物的有效性:
肺功能测定: 包括评估气道高反应性(AHR),例如,使用乙酰胆碱(ACh)进行支气管收缩剂激发试验和PC50(引起50%反应的浓度)测试,以精确评估气道对刺激物的敏感程度及其对药物干预的响应。
支气管肺泡灌洗液 (BALF) 分析: 可进行细胞学分析,评估炎症细胞(如嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、中性粒细胞)浸润情况,并高灵敏度检测关键炎症细胞因子水平(如IL-4、IL-5、IL-13、IL-6、TNF-α、IFN-γ等),从而深入解析药物的抗炎机制。
血清学检测: 评估总IgE和特异性IgE水平,反映过敏性免疫应答的强度和致敏成功与否。
肺组织病理学评估: 通过组织切片染色,评估气道炎症细胞浸润、杯状细胞增生导致的粘液分泌增加、平滑肌增厚以及纤维化等气道重塑的关键病理特征,全面反映疾病进展及药物治疗效果。
浦灵生物的食蟹猴哮喘模型可用于评估多种新型哮喘疗法,包括但不限于:
靶向特定细胞因子(如抗IL-5、抗IL-4Rα、抗IgE)的生物制剂。
新型吸入制剂、小分子药物以及靶向气道重塑的新型疗法。
免疫调节剂、基因疗法和mRNA疗法等前沿创新药物。
浦灵生物在模型建立和评估过程中注重标准化流程,确保实验数据的可靠性和可重复性。我们不仅具备出色的模型模拟能力,更结合了先进的影像学(如CT)、专业的药物递送技术(如雾化吸入给药和支气管镜肺部局部给药,确保药物在靶部位的有效作用,更接近临床用药方式)和标准化的评估流程,为创新哮喘疗法的临床前研究提供高质量、高转化价值的数据,有效加速新药研发进程。
结语
随着对哮喘复杂性理解的不断深入,以及对更高转化率临床前模型的迫切需求,非人灵长类模型,特别是食蟹猴模型,正日益成为哮喘新药研发的关键。浦灵生物凭借其专业的NHP模型平台、先进的实验设施和全面的评估能力,致力于为全球呼吸系统药物研发提供高效、精准的临床前研究服务。我们期待与您合作,共同推动哮喘新药研发,为全球哮喘患者带来更有效的治疗方案。
