肝脏具有显著但并非无限的再生能力。大范围肝切除、严重脂肪变性、慢性炎症或纤维化可使残余肝组织无法及时恢复功能，增加肝切除术后肝衰竭风险。Cell发表的研究开发出首创MKK4抑制剂HRX215，可通过重塑MKK4–MKK7/JNK1信号网络增强肝细胞增殖，为促进肝脏再生提供新的药物干预策略。

        关键词：HRX215；MKK4；肝脏再生；MKK7；JNK1；ATF2；ELK1；肝切除术后肝衰竭

1 肝脏再生的生物学基础

1.1 肝脏再生属于补偿性生长

        成年肝脏约占人体体重的2%，正常情况下多数肝细胞处于有丝分裂静息状态。肝脏受到毒性损伤或部分切除后，残余肝细胞可重新进入细胞周期，通过细胞数量增加和细胞体积变化恢复适宜的肝脏—体重比。该过程主要表现为残余肝组织的补偿性生长，并非被切除肝叶的原位重建。

1.2 多种细胞共同调控再生反应

        肝细胞是大多数急性损伤和部分肝切除后再生的主要执行细胞，胆道上皮细胞在特定损伤背景下可扩增并参与组织修复。肝窦内皮细胞、Kupffer细胞、浸润性免疫细胞和肝星状细胞则通过细胞因子、生长因子、细胞外基质及血流动力学信号调节肝细胞增殖。

1.3 急性损伤与慢性损伤的再生结局不同

        急性损伤时，巨噬细胞清除细胞碎片并逐渐转向促修复表型，残余肝细胞和胆道上皮细胞增殖可重建组织。慢性损伤会造成肝细胞衰老、炎症持续和肝星状细胞活化，过量细胞外基质沉积又会限制细胞增殖和组织重塑，使肝脏由有效修复转向纤维化。

表1 肝脏不同状态下的再生特征

2 MKK4为何成为肝脏再生靶点

2.1 MKK4位于应激激活的MAPK网络

        丝裂原活化蛋白激酶激酶4（mitogen-activated protein kinase kinase 4，MKK4，又称MAP2K4）是一种双特异性蛋白激酶，参与应激激活蛋白激酶和MAPK信号调控。MKK4可响应炎症、氧化应激、DNA损伤和代谢压力，并调节JNK及部分p38 MAPK亚型。

2.2 MKK4与MKK7并非简单的功能重复

        MKK4和MKK7均可参与JNK激活，但二者在刺激响应和底物偏好方面存在差异。MKK7更偏向激活JNK，MKK4则同时连接JNK和p38相关应激反应。抑制MKK4并不等于关闭全部JNK信号，而是改变两条上游激酶之间的信号平衡。

2.3 RNA干扰筛选发现MKK4的再生限制作用

        体内RNA干扰筛选发现，降低肝细胞MKK4表达能够增强急性和慢性损伤肝脏的再生能力。遗传学研究显示，MKK4沉默可使信号网络转向MKK7–JNK1轴，并激活ATF2、ELK1等促再生转录因子，提示MKK4是限制损伤肝细胞重新进入细胞周期的重要调节节点。

3 HRX215的发现与药理学特征

3.1 从遗传学靶点转向小分子药物

        RNA干扰能够验证MKK4的靶点价值，但其组织递送、剂量控制和临床应用仍面临限制。研究人员以已知激酶抑制剂骨架为化学起点，并结合激酶活性、细胞通透性、选择性和药代动力学进行多轮结构优化，最终获得临床候选化合物HRX215。

3.2 激酶选择性是候选物筛选的核心

        MKK4与其他MAPK通路激酶具有相似的ATP结合区域，候选化合物需要避免直接抑制MKK7、JNK1和BRAF等相关激酶。HRX215相对于JNK1、BRAF和MKK7表现出超过100倍的选择性，可用于较为特异地评价MKK4抑制产生的信号重塑效应。

3.3 HRX215具有可开发的暴露特征

        HRX215兼具细胞膜通透性、口服活性和适合体内研究的药代动力学特征。动物实验和首次人体研究显示，其暴露量随剂量增加，并具有支持重复给药的半衰期，为围手术期干预和后续临床评价提供了药理学基础。

4 HRX215增强肝脏再生的作用机制

4.1 抑制MKK4减弱应激性再生限制

        严重肝损伤会持续激活应激信号，使肝细胞进入死亡、衰老或增殖停滞状态。HRX215抑制MKK4激酶活性后，可减弱MKK4相关应激限制，使存活肝细胞重新获得进入细胞周期的能力。

4.2 MKK7–JNK1形成补偿性促再生信号

        MKK4受到抑制后，MKK7–JNK1信号增强，说明HRX215的作用并非简单降低整个应激激活蛋白激酶通路活性，而是重新分配通路中的信号输出。该变化有利于将JNK1活性导向肝细胞存活、增殖和组织修复相关程序。

4.3 ATF2和ELK1启动促再生转录程序

        JNK1活化可调节ATF2和ELK1等转录因子，促进细胞周期、应激适应及组织修复相关基因表达。MKK7或JNK1受到抑制时，MKK4抑制产生的促再生效应明显减弱，支持MKK7–JNK1–ATF2/ELK1轴在HRX215作用中的关键地位。

4.4 HRX215同时影响增殖与细胞死亡

        HRX215不仅增加Ki67、PCNA或核苷类似物掺入标记的增殖肝细胞，还可减少肝细胞凋亡。再生组织中的净细胞增加取决于增殖速率与死亡速率之间的平衡，需要同时评价细胞周期进入、细胞存活和肝功能恢复。

表2 HRX215促肝再生的主要信号事件

5 HRX215的临床前与人体研究证据

5.1 小鼠肝损伤与部分肝切除模型

        在四氯化碳诱导的肝损伤背景下，HRX215可增加部分肝切除后的肝细胞增殖并减少细胞凋亡。实验结果支持MKK4抑制能够在肝脏已经受到损伤的条件下增强残余肝细胞的再生反应，而非仅对健康肝脏产生作用。

5.2 脂肪性肝炎与慢性纤维化模型

        在酒精相关脂肪性肝炎和慢性四氯化碳诱导的肝纤维化模型中，MKK4抑制表现出减轻脂肪变性和纤维化的作用。此类变化可能同时涉及肝细胞存活、炎症反应、代谢状态和细胞外基质重塑，不能仅用肝细胞增殖增加解释。

5.3 猪大范围肝切除模型

        猪肝脏的体积、结构和围手术期生理变化更接近人类。研究人员在80%和85%肝切除模型中评价HRX215，结果显示MKK4抑制可提高肝细胞增殖和残余肝组织恢复速度，并改善致死性85%肝切除后的生存结局。

5.4 肝切除术后肝衰竭的预防潜力

        肝切除术后肝衰竭（post-hepatectomy liver failure，PHLF）与未来肝余量不足、残余肝质量较差和再生速度不足密切相关。HRX215通过提高残余肝细胞的再生能力，可能扩大部分患者接受大范围肝切除的安全边界，但不能替代术前肝体积、肝功能及手术风险评估。

5.5 安全性与首次人体研究

        长期MKK4沉默研究未观察到肝脏肿瘤发生风险明显增加，HRX215在大鼠和犬的重复给药毒性评价中也表现出较好的耐受性。首次人体Ⅰ期研究显示HRX215具有良好的安全性、耐受性和药代动力学特征。目前HRX215（darizmetinib）已进入肝切除患者的Ⅰb/Ⅱa期临床研究，并进一步开展门静脉栓塞后促进未来肝余量增长的Ⅱ期研究。

6 HRX215与肝脏再生研究相关产品

6.1 MKK4–MKK7/JNK通路研究产品

6.2 肝细胞增殖与能量状态检测产品

6.3 肝细胞凋亡、细胞损伤及功能状态检测产品

6.4 肝损伤、肝功能及纤维化检测产品

        HRX215通过抑制MKK4并增强MKK7–JNK1–ATF2/ELK1促再生信号，提高肝细胞增殖和存活能力，在大范围肝切除模型中降低了肝衰竭风险。其临床价值主要指向围手术期肝再生和小体积肝移植物，但长期安全性、肿瘤背景及不同基础肝病中的适用范围仍需进一步验证。

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[1] 3D生物打印驱动的再生医学：原理、关键技术与应用前景

参考文献

[1] Campana L, et al. Liver regeneration and inflammation: from fundamental science to clinical applications. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021 Sep;22(9):608-624.

[2] Zwirner et al., First-in-class MKK4 inhibitors enhance liver regeneration and prevent liver failure, Cell (2024),https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.02.023

[3] Wuestefeld T, et al. A Direct in vivo RNAi screen identifies MKK4 as a key regulator of liver regeneration. Cell. 2013 Apr 11;153(2):389-401.