急性肾损伤(AKI)的临床管理目前仍以支持治疗为主,尚无特异性药物获批用于预防损伤或加速缺血后恢复。肾活检研究不断揭示AKI及其向慢性肾脏病(CKD)进展相关的特定细胞与分子通路,但验证哪些通路真正驱动损伤或修复,需要可控的人类实验平台。
莫纳什大学生物医学发现研究所发育与疾病实验室主任Alexander Combes博士领衔构建了一种人类肾脏类器官缺血性AKI模型,相关研究于2026年8月发表在Genome Medicine上。该模型识别出AKI及损伤后持续状态的细胞、分子和代谢特征,研究者可基于这些特征开展实验验证靶点,而不再仅依靠急性期与慢性期肾活检的相关性分析。Combes团队还在开发适配多孔板药物筛选的高通量类器官体系,旨在筛选可保护肾组织或促进损伤后修复的候选药物。本文中,Combes博士探讨了该平台如何用于AKI治疗的筛选与药物重定位(即“老药新用”)。
肾脏类器官
肾脏类器官为AKI靶向治疗
研究提供新平台
Alexander Combes博士指出,临床活检研究不断发现与AKI及持续性肾损伤相关的细胞和分子通路,但需要人类实验模型来验证其中哪些通路真正驱动损伤或修复。动物模型仍然不可或缺,但难以用于大规模筛选,且可能存在重要的物种差异。
在本研究中,其团队运用一套多组学分析技术,识别出人类肾脏类器官中重现的AKI及持续性损伤对应的细胞、分子和代谢特征。这为研究者提供了一个实验平台,可以针对这些过程进行实验性干预并测试潜在疗法。
Combes博士还表示,其实验室正在开发更适合高通量筛选的新型肾脏类器官制备方法。这些进展使得研究者有条件筛选并优先确定候选药物,并开展后续动物实验,最终推进至临床研究。
类器官重现AKI核心损伤
与修复反应,但仍有局限
Combes博士认为,他们的研究成果在于肾脏类器官可重现人类AKI生物学的关键特征,包括与AKI向慢性肾脏病转化相关的持续性损伤相关上皮细胞表型。但他也指出,类器官不能捕捉AKI的功能性变化或机体全身环境,并且在发育尚不成熟的肾脏组织中模拟成人损伤也存在挑战。
尽管如此,核心的损伤与修复反应足够保守,能够提供一个有意义的人类模型用于机制和治疗研究。通过将类器官模型与从患者肾活检和生物标志物中得到的信息相结合,研究者可以开始在人类系统中探索驱动急性损伤和以及肾功能不完全恢复的机制。Combes博士认为,这可以增进对成人及新生儿AKI损伤生物学的理解,并为药物研发提供平台。
高通量类器官模型助力药物筛选、
“老药新用”有望加快临床转化进程
Combes博士介绍,其团队正在开发一种更高通量的类器官模型,能够稳定、可重复地在多孔板体系制备肾组织。随后,研究者可以让这些类器官暴露于确定的损伤因素,通过检测急性肾小管损伤标志物水平的下降来筛选保护性疗法,也可在修复阶段检测持续性损伤及炎症标志物,筛选能够促进修复的治疗方案。
他们计划同时筛选已获批药物以及更广泛的作用机制明确的化合物库。后者有助于识别调控损伤和修复的全新通路,而已获批药物的“老药新用”则可能提供更快的临床转化路径。如果发现一种已在患者中确立安全性、剂量和药理学的药物具有强大效应,那么将其用于AKI测试所面临的障碍可能比开发全新药物更少。Combes博士强调,有前景的候选药物仍需在更复杂的模型中进行严格验证,并最终开展临床试验。
来源:Kidney Organoids May Speed AKI Drug Screening, With Alexander Combes, PhD. https://www.hcplive.com/view/kidney-organoids-may-speed-aki-drug-screening-with-alexander-combes-phd
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(来源:《肾医线》编辑部)
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