多发性硬化药物研发中动物模型研究进展及应用
2022-12-28赵佳莹申艳佳杜冠华
赵佳莹,申艳佳,杨 冉,陈 渺,李 莉,杜冠华
(中国医学科学院 & 北京协和医学院药物研究所,北京市药物靶点研究与新药筛选重点实验室,北京 100050)
多发性硬化(multiple sclerosis,MS)是一种由免疫介导的慢性进行性中枢神经系统(central nervous system,CNS)炎症性脱髓鞘疾病。全世界有超过200多万人受累[1],它对人类身体健康造成严重危害,并给社会造成沉重的经济负担。MS的发病机制复杂,病因不明,目前不能治愈,患者需接受长期治疗。MS的急性期多采用短疗程大剂量糖皮质激素冲击疗法来减轻急性发作症状,缓解期则采用疾病修正治疗(disease-modifying therapies,DMTs)控制疾病进展,因此研究MS的发病机制和防治药物具有重要意义。目前,在防治MS药物的临床前研究中,常用动物模型包括实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)模型、毒素诱导的脱髓鞘模型和病毒诱导的脱髓鞘模型。近年来,β-干扰素、醋酸格拉替雷、富马酸二甲酯、特立氟胺、那他珠单抗、达利珠单抗、米托蒽醌,以及克拉屈滨等药物已用于MS的临床治疗,研究者在这些药物的研发中均使用了动物模型[2]。由此可见,合理地应用动物模型,有助于研发更具有针对性的MS防治药物。本文将主要介绍MS的特点、病理特征、临床分型以及三类常用动物模型的发病机制、特点和它们在药物研发中的应用,总结动物模型在抗MS药物研发应用中存在的问题并提出基本的解决策略,从而能更好地将动物模型应用于防治MS的药物研究。
1 多发性硬化的特点及临床分型
1.1 MS的特点及病理特征MS以炎症和大脑、脊髓和视神经出现脱髓鞘病变为主要病理特征[1]。其临床表现广泛,包括肌肉无力、感觉障碍、认知功能障碍和疲劳等[3]。世界各地MS的发病率各不相同,在西方国家,其发病率为1/1 000;而在亚洲,每10万人中有2例患者[3]。尽管如此,MS的临床症状复杂多变,缓解与复发交替进行,严重影响了患者的生活和生命质量。
MS被认为是一种自身免疫性疾病,主要由自身反应性免疫细胞通过血脑屏障(blood brain barrier,BBB)进入CNS导致。同时,MS的发生与环境和遗传因素有关,基因分析发现,EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)是MS的重要环境诱因,且人类白细胞抗原(HLA)-DRB1*15:01等位基因在很大程度上决定了MS的CNS特异性[4]。MS的早期病变表现为周围免疫细胞浸润和BBB渗漏。细胞浸润以巨噬细胞为主,CD8+T细胞次之,CD4+T细胞、B细胞和浆细胞数量相对较少[4]。T细胞的组成并未随疾病的发展而改变,但B细胞和浆细胞的相对比例增加。小胶质细胞和巨噬细胞在整个疾病过程中保持慢性激活的状态,形成髓鞘和少突胶质细胞丢失的斑块[4]。随疾病进展,患者大脑出现局灶性白质病变,大脑和脊髓损伤不明显,但脑萎缩普遍出现,脑萎缩伴随脑室增大,星形胶质细胞在白质病变中形成多发硬化性胶质瘢痕,在大脑皮质、核和脊髓的灰质中也会发生脱髓鞘,但白质的脱髓鞘区域可以通过髓鞘再生得到部分修复;此外,疾病过程不仅影响髓磷脂,还会导致轴突和神经元出现退行性病变,从而造成患者出现不可逆转的残疾[4]。
MS具有易复发的特点,其复发由炎症细胞浸润引起,这些炎症细胞包括T淋巴细胞、B淋巴细胞和骨髓细胞。它们与CNS中的胶质细胞共同作用导致炎症、脱髓鞘和神经退行性变,并引起可溶性介质的分泌和氧化应激的产生。在MS疾病后期,特别是疾病进展期,进入CNS的免疫细胞浸润减少,但CNS内的炎症反应持续存在,则进一步造成少突胶质细胞的丢失和神经-轴突变性[3],并因此而导致MS的复发。
1.2 MS的临床分型1996年,美国国家多发性硬化症协会(National Multiple Sclerosis Society,NMSS)依据MS患者最常见临床病程,将MS临床表型分为复发性缓解型(relapsing-remitting MS,RRMS)、原发性进展型(primary progressive MS,PPMS)、继发性进展型(secondary-progressive MS,SPMS)和进行性复发型(progressive relapsing MS,PRMS)四种类型。2012年,NMSS结合改进的临床描述性术语、磁共振成像技术、液体生物标志物分析,以及包括神经生理学在内的其他检测分析方法,建议维持1996年对MS基本表型的描述,并提出了临床孤立综合征(clinically isolated syndrome,CIS)和放射学孤立综合征(radiologically isolated syndrome,RIS)两种新的疾病类型[5]。其中,CIS和RIS发生,提示后续发展为MS的可能性较大[5]。
2 MS动物模型的特点及应用
准确区分MS的临床表型,能够为其临床试验的开展以及治疗策略的制定提供极大的帮助。因此,研究人员根据其研究的MS不同的临床表型,采用特定的动物模型进行临床前研究,将有利于认识MS的病理过程,研发出更具有针对性的治疗药物。目前,用于研究MS的动物模型主要分为EAE模型,毒素诱导的脱髓鞘模型和病毒诱导的脱髓鞘模型三种,以EAE模型应用最为广泛。
2.1 EAE模型
2.1.1EAE模型发病机制 EAE是一种由特异性抗原诱导产生免疫反应进而引起的CNS炎症性疾病。诱导EAE产生的方法主要有两种:使用中枢神经肽对动物的敏感品系进行主动免疫,及采用致脑炎T细胞过继转移进行被动免疫[2]。将髓鞘蛋白脂质蛋白 (proteolipid protein,PLP)、脊髓匀浆、髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein,MBP)、髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(myelin oligodendrocyte glycoprotein,MOG)等髓磷脂相关抗原或肽在完全弗氏佐剂(complete Freund′s adjuvant,CFA)中乳化后进行皮下注射可诱导产生主动免疫的EAE[1-2]。其中,CFA为添加热灭活结核分枝杆菌的矿物油佐剂,可促进外周Th1型免疫应答,增加BBB的通透性,从而提高诱导效率[1-2]。在免疫当天和第48 h注射百日咳毒素(pertussis toxin,PTX),可通过破坏BBB的完整性使免疫细胞进入CNS,促进T细胞增殖和细胞因子的产生,打破T细胞的免疫耐受[1-2],从而促进EAE的诱导。此外,将从注射髓磷脂抗原的小鼠中分离出的T细胞或在体外髓鞘相关抗原存在条件下激活的naïve T细胞过继转移到naïve小鼠中,可诱导形成被动免疫的EAE模型[6]。
主动免疫和被动免疫均会导致髓磷脂抗原特异性T细胞激活,被激活的T细胞随后增殖并分化为效应T细胞,以髓鞘特异性CD4+T细胞为主[1-2]。效应T细胞能够通过传出淋巴管从次级淋巴器官排出并进入血液循环,分泌粘附分子、细胞因子和趋化因子及其受体导致BBB破坏解体,从而进入CNS[1]。在CNS内,效应T细胞识别小胶质细胞、巨噬细胞和星形胶质细胞等抗原提呈细胞(antigen-presenting cell,APC)表面的抗原后会被重新激活,APC通过不断激活效应T细胞和招募其他细胞来放大炎症反应,分泌促炎因子,如干扰素-γ、白细胞介素-17、肿瘤坏死因子和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子等,并吸引大量效应T细胞和单核细胞聚集,导致组织损伤[1-2];同时,这些细胞会攻击产生髓鞘的少突胶质细胞并使其变性,破坏病变部位的髓鞘,导致局灶性脱髓鞘和轴突损伤[6]。在此过程中,调节性T细胞也被招募到CNS内参与免疫反应的调节[1]。因此,动物表现为上升性麻痹的肢体症状,从尾部无力开始,接着是后肢麻痹,继而发展为上肢瘫痪[2]。
2.1.2EAE模型特点 EAE模型是目前研究最多的MS动物模型之一,具备MS的组织病理学和免疫学方面的特征[1]。多种动物经诱导后均可形成EAE模型,各具特点并对应MS特定的临床表型。
小鼠因其价格较低且适合进行转基因研究,是EAE研究中最常用的动物物种[2]。目前,C57BL/6小鼠为MS研究中最常应用的小鼠品系。C57BL/6小鼠经MOG35-55诱导可发生EAE,该模型呈进展性病程,没有复发期,CD4+T细胞为主要与MS相关的T细胞,且脊髓病变程度较大脑更为严重[7],对应临床表现为慢性进行性疾病[8]。研究人员应用PLP139-151诱导SJL小鼠也可产生EAE,该动物模型出现小鼠瘫痪的复发-缓解过程,可用于复发性自身免疫性疾病的机制研究或免疫调节的研究[8]。Biozzi ABH小鼠经脊髓匀浆诱导可产生晚期慢性EAE,该模型可再现MS病程中的复发-进展阶段,适合用于研究DMTs和神经再生疗法[9]。此外,研究人员采用MOG诱导非肥胖糖尿病小鼠可发展为原发性进展性EAE,可从免疫学和神经病理学角度对其进行MS药效学和机制探究[10]。
近年来,大鼠对低剂量抗原肽具有高度敏感性,可再现严重的瘫痪疾病,并且具备极大的基因改造潜力,因此,大鼠EAE模型被越来越多地用于MS相关的实验研究,其中以Lewis大鼠应用最为广泛[11]。采用豚鼠MBP或在改良的完全弗氏佐剂中乳化MBP68-88可诱导近交Lewis大鼠产生EAE的经典模型[11]。Lewis大鼠的EAE模型表现为急性CD4+T细胞介导的上肢麻痹,在免疫后11 d开始出现临床症状,于免疫后15~20 d进入疾病恢复期,这种自发缓解的单相病程与MS的进展期和(完全)缓解期相似[11]。
随着科学研究的不断进步,越来越多的动物种类在MS的研究中得以应用。MS的斑马鱼模型能产生大量胚胎,易于进行遗传操作,可作为研究神经疾病和高通量筛选的良好模型[2]。在非人类灵长类动物中,采用MOG诱导绒猴可发生慢性复发-缓解型或严重进行性的EAE模型[12]。此外,研究人员采用章鱼作为实验动物建立EAE模型,有助于拓展人类对MS先天性免疫系统的功能、患者肢体的自主性机制和神经可塑性方面的认识[13]。
由此可见,动物EAE模型的病理生理表现多样,对应MS不同的临床表型;各种模型的临床表现也因动物种类、品系、诱导模型所用的蛋白多肽和免疫途径的差异而不同。不同动物模型可用于研究MS中特定病理阶段的组织病理学特征,并分析其潜在的病理机制和与之对应的治疗策略。
2.1.3EAE模型与药物研发 多种啮齿动物和非人灵长类动物的EAE模型对我们了解MS中自身免疫和神经炎症方面的机制具有重要贡献,已成为开发新的MS治疗方法的重要工具。
首先,多种免疫抗原和动物敏感品系为科学家探索MS中RRMS、SPMS和PPMS等多种临床表型提供了机会[12]。这也提示我们,针对MS的病程特点和临床分型进行药物研究,可开发出更有针对性的药物,从而为MS的治愈提供可能。运用对应不同MS临床表型的EAE模型进行实验研究,可以更好地解析MS发病时CNS自身免疫的机制,且在验证DMTs药物的疗效方面也具有非常高的应用价值。迄今为止,EAE模型已经成为MS治疗药物研发的必要工具模型,至少7种经美国食品药品监督管理局批准的用于治疗MS的免疫调节药物研发过程中均使用了EAE模型,如醋酸格拉替雷(glatiramer acetate,GA)、芬戈莫德和那他珠单抗等[12],而这些药物的适应症大都对应了MS特定的临床表型。
其次,EAE模型对于研究药物调控T细胞和B细胞的免疫机制具有十分重要的作用。以GA为例,在EAE模型中,研究人员发现GA可增加调节性T细胞和B细胞的表达,下调粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的表达,从而拓展了我们对GA治疗MS的免疫学调节机制的认识[14]。此外,研究发现鲁索替尼可通过抑制Th17细胞和调节性T细胞的相互作用,改善EAE的严重程度,调节JAK2和STAT3信号通路,可作为防治MS的候选药物[15]。最近,低剂量皮下抗CD20的B细胞调节疗法在EAE模型中得到验证,该疗法可有效靶向疾病相关的B细胞群,并可维持免疫应答,从而在不严重影响免疫监视功能的情况下实现自身免疫的改善[16]。
近年来,EAE模型应用于MS新药研发及药效机制研究也获得突破性进展。Ozanimod属于鞘氨醇-1-磷酸受体(sphingosine-1 phosphate receptors,S1PR)调节家族,最近已在不同国家被批准用于MS的疾病活动期治疗,其抗炎和神经保护等作用均在EAE动物模型的研究中获得证实[17]。
2.2 毒素诱导的脱髓鞘模型
2.2.1毒素诱导的脱髓鞘模型发病机制及其特点 促进髓鞘再生是MS防治策略中神经保护的关键和对抗进展型MS的主要防线,毒素诱导的脱髓鞘模型是MS研究中最重要的工具之一。局部注射溶血卵磷脂和溴化乙锭以及口服双环己酮草酰二腙(cuprizone,CPZ)是最常用于诱导动物脱髓鞘的三种毒素[18]。
溶血卵磷脂(lysophosphatidylcholines,LPCs)是一种磷脂酶A2的激活剂,在猫、兔、大鼠和小鼠等动物脊髓白质中局部注射可诱导局灶性脱髓鞘[19]。LPCs对形成髓鞘的少突胶质细胞具有特异性毒性,可特异性地破坏髓磷脂,导致髓磷脂片层融合,髓磷脂片层转化为球状泡并逐渐缩小,最终被吞噬[2]。因此,该模型并非由免疫系统介导[19],其病理特征包括巨噬细胞/小胶质细胞浸润,反应性星形胶质细胞增生,轴突损伤以及少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte progenitor cells,OPCs)增殖或迁移[2]。其中,LPCs诱导动物脱髓鞘导致的轴突损伤较其他毒素更为明显[18]。动物注射LPCs 23 d后会发生自发性的髓鞘再生[2],再生的髓鞘主要由OPCs产生的新生少突胶质细胞形成[18],由此可知,该模型可用于研究髓鞘再生的复杂机制[2]。
在大脑白质束局部注射溴化乙锭(ethidium bromide,EB)可诱导动物的脱髓鞘和髓鞘再生。EB是一种能插入双链DNA碱基对之间的平面分子,可抑制DNA的转录和复制,且对病变区域的所有细胞都具有毒性[18]。局部注射EB后可导致病变区的少突胶质细胞、星形胶质细胞和OPCs均发生退化,但细胞核远端的轴突不受影响[18, 20]。可能由于OPCs和星形胶质细胞或小胶质细胞死亡,局部注射EB形成的病变面积往往更大,且髓鞘再生更慢[18]。该模型的优点为可预测脱髓鞘的位置,并且可根据注射EB的浓度确定脱髓鞘病变的面积[1]。此外,研究人员对EB和LPCs诱导的脱髓鞘模型病变进行比较,可分别研究星形胶质细胞和小胶质细胞在髓鞘再生中的作用[18]。
CPZ是一种铜离子螯合剂,可通过氧化损伤机制引起少突胶质细胞凋亡,诱导脱髓鞘发生[20]。使用0.2% CPZ饲养5~6周可诱导小鼠易感品系产生CPZ模型,以C57BL/6小鼠最为常用[12]。该模型会导致小鼠灰质和白质内广泛脱髓鞘,尤其是胼胝体区域和小脑上脚,但其脊髓不受影响,BBB仍保持完整[12]。在CPZ诱导的组织损伤中,脱髓鞘和髓鞘再生与MS病变进展一致,并表现出类似的损伤和修复特征[7]。目前,CPZ模型已被作为研究脱髓鞘的基础生物学模型进行广泛应用[20]。
2.2.2毒素诱导的脱髓鞘模型与药物研发 毒素诱导的脱髓鞘模型在药物的研发过程中各有其独特应用,以药物对于MS中脱髓鞘及髓鞘再生的保护作用为主要应用方向,体现在以下几个方面:首先,LPCs对少突胶质细胞具有较高的选择性,也可用于器官型切片培养中脱髓鞘和髓鞘再生的研究[18],例如,西尼莫德是S1PR 1和S1PR 5的双重激动剂,该药物目前正在进行治疗SPMS的临床试验。研究人员将10日龄小鼠的小脑制备成器官型切片培养物,并用LPCs处理,发现西尼莫德可降低LPC诱导的IL-6水平升高并减轻脱髓鞘病变[21];其次,研究人员运用EB诱导大鼠脱髓鞘,证实了Guggulsterone可调节神经递质水平,改善炎症因子水平和氧化应激,防止细胞凋亡,具有一定的神经保护作用[22];此外,CPZ小鼠模型可广泛应用于研究与药物相关的少突胶质细胞死亡、少突胶质细胞前体细胞迁移和分化的具体机制等[2]。
2.3 病毒诱导的脱髓鞘模型
2.3.1病毒诱导的脱髓鞘模型特点 病毒感染CNS可以诱发小鼠脱髓鞘,其脱髓鞘通常发生在脑部炎症消退之后[7]。目前,以慢性脱髓鞘和轴突损伤为病变特征的动物模型已被用于研究病毒在MS病理进程中发挥的作用,并已取得了重要突破[12],Theiler氏小鼠脑脊髓炎病毒(Theiler′s murine encephalomyelitis virus,TMEV)模型是其中最常用的模型之一。
TMEV是属于小核糖核酸家族中心脏病毒属中的一种无包膜的单链RNA病毒[1]。SJL小鼠脑内感染BeAn毒株所形成的TMEV脱髓鞘模型应用最为广泛[12]。小鼠约在感染TMEV后3~12 d进入疾病的早期急性期,以大脑灰质内发生强烈的多发性炎症、神经元内病毒快速复制和神经元凋亡为主要特征[1]。这种广泛的炎症由病毒特异性CD4+T细胞、CD8+T细胞、巨噬细胞和B细胞等共同引起,主要在大脑皮质下灰质、海马和基底神经节发生,而脊髓部位的炎症并不明显,仅局限于脊髓灰质前角[1]。在急性期,轴突损伤先于脱髓鞘发生;这种由内到外的脱髓鞘为TMEV模型的特征之一[1]。慢性期通常在感染后约30 d出现,表现为炎性脱髓鞘,并伴有功能缺陷,如共济失调和痉挛性麻痹[1]。病毒诱导发生脱髓鞘的病理特征一般由免疫系统激活介导,而不是由病毒对靶细胞的直接毒性作用介导[19]。TMEV诱导的脱髓鞘模型与MS具有相似的病理特征,因此可用于模拟MS慢性的原发性进展型病程[12]。此外,TMEV模型与EAE模型的不同之处在于,EAE可在多种不同物种中诱导,而TMEV仅可在小鼠中诱导炎症性脱髓鞘疾病,不会引起人类的病理反应[12]。
2.3.2病毒诱导的脱髓鞘模型与药物研发 病毒诱导的脱髓鞘模型产生的病理特征与人类MS具有明显的相似之处,能模拟CNS中病毒感染引发的自身免疫反应,在药物研发中具有极大应用潜力,主要体现在以下几点:首先,应用病毒诱导的脱髓鞘模型进行MS相关研究,可以明确炎症性脱髓鞘的机制,即抗病毒和自身免疫反应如何在诱导炎症性脱髓鞘病变中发挥作用[20];其次,TMEV诱导的动物模型可用于研究MS原发性进展型疾病[12]。通过评估聚乙二醇-干扰素治疗对感染TMEV的小鼠髓鞘内的抗体反应、疾病进展和CNS内病毒承载量的影响,研究人员发现聚乙二醇-干扰素在CNS中缺乏直接的抗病毒活性,对髓鞘内免疫反应没有任何影响,因此不能用于治疗MS原发性进展型疾病[23];此外,TMEV模型亦可用于验证新的药物治疗方法,特别是针对粘附分子、轴突变性和免疫抑制的治疗。利用MS的TEMV病毒模型,研究人员证明大麻二酚的氨基醌衍生物VCE-004.8可预防脱髓鞘、轴突损伤和免疫细胞浸润;此外,VCE-004.8能下调与MS病理生理密切相关基因的表达,这些基因与产生趋化因子、细胞因子和粘附分子相关[24]。
2.4 其他模型除以上三类常用动物模型外,转基因小鼠等其他动物模型亦可用于MS的临床前研究,其发病机制除炎症和脱髓鞘外,与免疫相关因子介导的免疫机制直接相关,具有广阔的应用价值和应用前景。
首先,从SJL或C57BL/6小鼠体内可分离出致脑炎髓磷脂抗原特异性的T淋巴细胞系进行过继转移,可以被动免疫的方式诱导EAE模型建立[25]。目前,T细胞受体(T cell receptor,TCR)转基因小鼠可用于研究CNS中自身免疫反应起始阶段的免疫机制[26]。MOG免疫缺陷小鼠只能诱发急性EAE,而不会出现慢性复发性的EAE,从而阐明了慢性EAE的形成需要MOG自身免疫介导[27]。在小鼠CNS中,研究人员敲除或过表达细胞因子或趋化因子相关基因可用于研究它们在MS和EAE免疫应答中的细胞招募和病理机制[27]。同时,研究者利用Cre loxP重组酶系统条件性敲除小鼠某基因可深入探讨该基因在MS疾病发展过程中的作用,对于发现治疗MS的潜在靶点具有重要意义[27],例如,在CC趋化因子受体5(CC chemokine receptor 5,CCR 5)基因敲除的小鼠EAE模型中,研究人员发现CCR 5基因缺失通过抑制炎症反应抑制了脱髓鞘的发生,这些发现表明,CCR 5可能参与脊髓脱髓鞘的MS发展,可以作为MS的治疗靶点,临床可利用CCR 5抑制剂作为MS的治疗药物[28]。此外,研究人员使用成年Sprague Dawley雄性大鼠建立实验性Ⅲ型脱髓鞘损伤模型,可评估尼莫地平对于MS早期病变中脊髓脱髓鞘程度的作用[29]。
3 MS动物模型应用于药物研发中存在的问题及解决策略
MS的动物模型在阐明MS的病理机制和药物研究方面具有极大的应用价值,但科研人员在应用各种动物模型时也存在不足之处。研究者唯有认识到其中存在的问题,才能有针对性的改进研究方法,从而更好地服务于MS领域的科学研究。
3.1 存在的问题
3.1.1动物模型无法完全模拟人类疾病进程 动物模型仅能够体现MS疾病的特定方面,其本身的病理变化与人类MS的疾病进程不完全吻合,无法完全模拟人类MS的疾病进程。例如,利用动物实验模型尚不能完全阐明MS的病理过程和关键发病机制,包括CD8+T细胞和B细胞的作用,以及MS进展期脱髓鞘和组织损伤的机制等[20]。
不同的EAE模型在病理和免疫学方面存在差异,且大多数EAE模型由CD4+T细胞激活而诱导建立,而用于研究CD8+T细胞作用的EAE模型较少[19]。此外,EAE主要是一种影响脊髓白质的疾病,而MS主要是一种大脑和小脑皮质明显病变的脑部疾病,分析脑皮质在EAE中的作用的相关研究较少,且与髓鞘再生相关的研究在EAE模型中也较难开展[19]。
毒素诱导的脱髓鞘模型为研究脱髓鞘的有效模型,但用于研究髓鞘再生过程时会受到一定程度的限制,并且缺乏一定的免疫原性[1]。TMEV仅可诱导小鼠发生炎性的脱髓鞘疾病,无法引起人类的病理变化,由此产生了使用非人类病原体来研究人类疾病(如MS)是否合理的问题[19]。并且,TMEV诱导小鼠脱髓鞘的发病机制与人类MS不完全相同,目前尚无采用病毒持续感染人类CNS的实验研究[19]。
3.1.2动物模型的研究设计有待规范 科学性和严谨性对于实验研究至关重要,因此,研究人员应用动物模型进行MS相关研究时需要进行科学严谨的研究设计。以EAE模型为例,EAE模型经常因研究设计不规范、临床评分终点不一致和统计计算不恰当等因素导致其实验效力降低[12]。这反映了不同的研究设计之间存在显著的差异,提示MS相关动物模型的研究设计有待规范。对此,研究人员可以通过随机分组、结果盲评和统计检验等方法提高实验结论的可信度,并通过关注现有动物模型的优势和局限性来使实验结论能够更好的在临床实践中得到应用。
3.1.3动物模型研究结果的重现率低 许多已在MS临床前研究中确证具有治疗疗效的药物,在进行人体临床试验时,治疗效果往往不能得到很好的重现[20]。例如,他汀类的神经保护和免疫调节作用在EAE模型中均已得到验证,但研究人员将其应用于RRMS患者的临床研究时,试验结果显示患者脑体积分数及扩展残疾状态评分、年复发率、认知能力和磁共振成像等临床指标均未见改善[30]。这表明动物模型并不能完全重现MS的病理过程,我们需要更好地理解MS发病机制的复杂性及其在个体患者中的异质性。
3.2 解决策略针对目前MS动物模型中存在的问题,相应的解决策略如下:首先,由于多数MS动物模型的研究无法完全模拟疾病进程,研究人员必须突出模型的机制和症状特点,从不同侧面反映药物作用;运用多种不同机制的动物模型,综合评价药物的治疗效果;运用组织病理学方法进一步细致评估,以确认实验结果的可靠性。其次,良好的实验操作和规范的实验设计是提高EAE动物研究质量的关键[2],这在其他MS动物模型研究中也同样重要。其三,理想情况下,研究人员可在动物模型中确定适当的生物标记物,使其便于应用于人体研究。没有一种动物模型能够完全复制MS的疾病进展,从动物模型中获得的实验结论直接外推到人类疾病的做法是不合理的,研究者必须谨慎解释药物在动物模型中的治疗效果,针对特定的临床分型选择更有针对性的动物模型,同时不断探索建立新的动物模型和实验技术以促进MS的研究,研发出更加有效的药物和治疗方法,使MS的治愈成为可能。