多组学研究揭示了Bardoxolone Methyl在CKD(慢性肾脏病)和2型糖尿病患者中的抗氧化作用——这是在Bardoxolone Methyl的二期临床研究中得出的结果

《Kidney》:Multi-Omics Reveal Antioxidant Effects of Bardoxolone Methyl in the Phase 2 Study of Bardoxolone Methyl in Patients with CKD and Type 2 Diabetes Study

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Kidney360 3

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  Bardoxolone methyl在CKD和2型糖尿病患者的临床试验中,通过激活NRF2通路显著增加血浆和尿液中抗氧化相关蛋白(如NQO1、TXNRD1)和代谢物(如acetylcysteine、taurine),首次在人类中证实其抗氧化效应,为治疗氧化应激相关肾病提供了新证据。

  
该研究聚焦于NRF2通路激活剂Bardoxolone Methyl在慢性肾脏病(CKD)和2型糖尿病(T2D)患者中的抗氧化作用机制。通过整合蛋白质组学和代谢组学技术,对来自Ⅱ期临床试验(TSUBAKI研究)的97名患者展开系统性分析,首次在人体层面验证了Bardoxolone Methyl通过激活NRF2通路引发抗氧化反应的临床证据。

研究背景指出,NRF2作为细胞内抗氧化系统的核心调控因子,其活性状态直接影响氧化应激相关疾病的进程。尽管动物实验已证实Bardoxolone Methyl可通过NRF2通路发挥抗氧化作用,且Ⅱ期临床试验显示该药能改善糖尿病肾病患者的肾小球滤过率(eGFR),但尚缺乏直接人体证据支持其抗氧化机制。基于此,研究团队设计了多组学分析方案,通过采集治疗前、治疗16周及停药4周后的血浆和尿液样本,系统评估Bardoxolone Methyl对氧化应激相关通路的影响。

在研究方法上,采用SOMAscan平台进行血浆和尿液蛋白质组学分析,该技术基于DNA aptamer探针实现高精度蛋白质定量。代谢组学则通过液相色谱-飞行时间质谱(LC-TOF-MS)和毛细管电泳-飞行时间质谱(CE-TOF-MS)结合,分别分析脂溶性(血浆)和水溶性(尿液)代谢物。质量控制严格,剔除数据缺失率超过三分之二样本,并采用Benjamini-Hochberg校正控制假阳性率,确保统计结果可靠性。

核心研究发现显示,Bardoxolone Methyl组在血浆和尿液中均出现显著抗氧化通路富集。血浆组学数据显示,谷胱甘肽代谢通路(包括GSH合成相关酶GSS、GSTM3)及NRF2调控抗氧化反应通路(如NQO1、TXNRD1等靶蛋白)的差异性表达达到统计学显著水平( adjusted P值<0.05)。尿液组学进一步发现,7种抗氧化相关代谢物(如牛磺酸、谷胱甘肽前体物质)在治疗16周后显著升高,且峰值出现在停药4周时,提示抗氧化效应具有时间动态特征。

值得注意的是,Bardoxolone Methyl组的KEAP1蛋白表达较基线略有升高,这与NRF2通路激活后常见的负反馈调节现象一致。研究特别强调,PRKCD和PRKCG等NRF2信号下游分子在血浆中的显著上调( fold change>1.5),提示可能存在NRF2非经典激活途径。此外,尿液中发现的acetylcysteine和taurine等代谢物,已被证实参与谷胱甘肽循环和氧化还原平衡调节,为机制研究提供了新线索。

在统计学处理方面,研究采用Wilcoxon秩和检验比较组间差异,并通过Fisher确切检验进行通路富集分析。数据显示,Bardoxolone Methyl组在血浆中涉及GSH代谢的15个蛋白和尿液中的10个相关蛋白均呈现显著上调(|log2FC|>0.58),且这些变化与eGFR改善呈正相关趋势。代谢组学分析进一步揭示,治疗16周后尿液中7种抗氧化代谢物浓度较基线提升幅度达30%-120%,其中coumaric acid和hypotaurine等代谢物与NRF2下游信号通路存在明确关联。

研究创新性体现在三方面:其一,首次在人体临床试验中直接观测到NRF2通路激活后的多维度组学证据;其二,建立了血浆和尿液样本的动态变化模型,显示抗氧化效应在停药后仍能维持4周;其三,发现PRKCD/PRKCG等NRF2非经典激活标志物,拓展了传统认知中的信号网络。这些发现为后续Ⅲ期临床试验设计提供了关键靶点和生物标志物依据。

讨论部分指出,研究未观察到明显的炎症因子抑制效应,可能与样本采集时间窗或检测灵敏度限制有关。此外,部分高变异系数蛋白(如PRKCD baseline CV达215%)可能影响通路富集分析的准确性,但通过多重校验策略仍能识别出具有临床意义的信号通路。作者特别强调,该研究验证了NRF2激活剂在人体中确实能通过抗氧化机制发挥作用,为糖尿病肾病等氧化应激相关疾病的治疗提供了新思路。

临床意义方面,研究结果支持Bardoxolone Methyl作为NRF2通路靶向治疗药物的合理性。其治疗窗的延长(数据表明停药后4周仍有效)可能与其代谢产物的持续作用有关。此外,血浆中发现的GSS和GSTM3等抗氧化酶的定量变化,为开发新型生物标志物监测疗效提供了理论依据。该研究已被纳入多个后续临床试验的设计框架,特别是在CKD合并T2D患者中评估NRF2通路激活剂的治疗窗口期和长期安全性。

该成果在机制研究领域具有里程碑意义,首次系统阐明NRF2激活剂在人体内的多维度组学响应模式。其建立的血浆-尿液动态监测体系,为代谢性疾病疗效评估提供了标准化范式。研究不足在于样本量相对有限(n=45 vs 52),且未纳入健康对照组,后续研究需扩大样本量和完善对照组设置以增强结论普适性。

该研究为NRF2靶向药物开发提供了关键证据链:从动物模型证实机制有效性,到人体临床试验验证生物标志物特异性,最终形成完整的药效评价体系。特别是发现Bardoxolone Methyl的抗氧化效应具有可逆性和时间动态特征,提示该药物可能通过调节氧化应激平衡而非完全抑制自由基生成来发挥作用,这对理解其长期疗效和安全性提供了重要视角。
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