脂肪肝、NASH、肝纤维化、肝硬化和肝癌动物模型

非酒精性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是一种世界流行的慢性疾病，伴随着肥胖与其他相关因素的增长，NAFLD 在过去的 20 年里的发病率爆发式的增长。NAFLD 如果不能得到有效治疗，会逐渐进展到非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、肝纤维化（Fibrosis）。此时通过干预，肝脏仍能恢复正常，一旦进展到肝硬化（Cirrhosis），将会有约 1~4% 的患者进展为肝癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）（见图 1）^[3,4]。

图 1 非酒精性脂肪性肝炎（NASH）和肝癌（HCC）发病的阶段及特征

1、NASH 药物研发进展

目前的假说认为 NASH 是多种因素共同作用的后果，包括遗传、肥胖、代谢综合症（比如高血压、高血糖、腹部脂肪堆积，以及它们导致的心血管疾病与二型糖尿病）、糖尿病等。

NASH 发病机制复杂，这就导致了 NASH 药物的作用靶点相对较多，不过大致遵循了二次打击假说的轨迹。目前在研药物主要针对 3 个方面：脂肪、炎症、纤维化，其中代谢类靶点又可细分为脂类、葡萄糖、胆酸类三个靶点，炎症靶点包括氧化压力、炎症和免疫系统多方面的靶点（见表 2）^[5]。

2、NASH 和 HCC 大小鼠模型的研究进展

动物模型在阐明 NAFLD 、NASH 和 HCC 病理生理机制以及新药的开发中起着重要的作用。

（1）肝脏细胞特异性启动子转基因，或者突变与肥胖等相关的基因；

（2）肝特异病毒质粒注射；如 AAV-HBV 注射；

（3）高压水动力注射；

（4）肿瘤细胞的原位或易位移植。肿瘤细胞移植简便易行，同种遗传背景来源的肿瘤（GEM-derived allograft  models，GDA）移植模型，已经成为 HCC 研究中最为重要的体内实验模型。

根据模型制作方法及病理特征，可以将临床前常用的动物模型分为四类：饮食诱导模型、化学物质和饮食诱导模型、基因编辑和饮食诱导模型和人源化复合模型等 ^[6]。可见 NASH 动物模型可通过饮食诱导、基因改变或者多种手段共同干预的方式建立。

很多模型在组织病理上的变化与临床 NASH 很相似，但是肝脏的代谢、转录特点可能并不一致。因此动物模型不应仅在组织学上还应该在蛋白质组、脂质组和转录组等基础上评估模型与临床疾病的相关性。其中一些转录组特征包括免疫信号、脂质代谢、糖代谢改变。

正常小鼠（比如 C57/BL6）给予蛋氨酸-胆碱缺乏饮食（MCD）和胆碱缺乏、L-氨基酸补充（CDAA）的饮食可以形成与 NASH 相似的病理组织如肥胖、炎症、纤维化。然而，胆碱缺乏饮食诱导的模型与临床 NASH 发病机制无关，因为胆碱缺乏会阻止肝脏脂质合成通路。

此外，小鼠模型会出现体重下降而不是升高的特点，同时也不会出现胰岛素抵抗现象，而临床 NASH 患者也不会出现胆碱缺乏。这些强调了动物模型中肝脏甘油三酯积累的潜力，但在病理生理学上却无法模拟临床 NASH。

其他因素，比如环境温度，也可能会影响 NASH 动物模型的疾病程度，当喂养高脂食物时，在热中性环境条件下饲养更符合人类疾病状态。采用西方饮食及每周腹腔注射 CCl4（肝毒素，可放大损伤和纤维化）诱导的 NASH 动物模型也与临床 NASH 高度相似。