類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎與Wnt信號(hào)通路抑制因子的關(guān)系

陶　蓓 綜述，何成松 審校

(西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，四川瀘州 646000)

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·綜述·

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎與Wnt信號(hào)通路抑制因子的關(guān)系

陶蓓 綜述，何成松 審校

(西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，四川瀘州 646000)

關(guān)節(jié)炎,類風(fēng)濕；Wnt信號(hào)通路；Wnt信號(hào)通路抑制因子；成纖維樣滑膜細(xì)胞

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)作為一種慢性、多系統(tǒng)性、侵襲性、進(jìn)行性自身免疫性疾病，病程長(zhǎng)，難治愈，嚴(yán)重威脅人類健康，影響生活質(zhì)量，甚至減少患者預(yù)期壽命。目前臨床上常用治療RA的藥物包括非甾體類抗炎藥、糖皮質(zhì)激素和傳統(tǒng)改善病情抗風(fēng)濕藥(diseose-modifying anti-rhumatic drugs,DMARDs)、生物制劑等，但這些藥物的應(yīng)用均存在各種問(wèn)題，如不能迅速控制患者病情進(jìn)展、藥物近遠(yuǎn)期毒副作用大或療效不確切、價(jià)格昂貴等[1-2]。最近的一些研究發(fā)現(xiàn)，RA相關(guān)信號(hào)通路在RA的發(fā)病中發(fā)揮重要作用，特別是Wnt信號(hào)通路可能發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此，該通道的研究已成為最近的一個(gè)熱點(diǎn)[3-5]。本文主要總結(jié)近年來(lái)Wnt信號(hào)通路抑制因子在RA發(fā)病機(jī)制中所起作用的相關(guān)研究，并簡(jiǎn)要分析該信號(hào)通路抑制因子相關(guān)藥物的應(yīng)用前景。

1　RA與Wnt信號(hào)通路

信號(hào)通路是指能將細(xì)胞外的分子信號(hào)經(jīng)細(xì)胞膜傳入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮效應(yīng)的一系列酶促反應(yīng)通路。RA的主要病理改變?yōu)榛さ难装Y與增生，表現(xiàn)為新生血管形成及關(guān)節(jié)軟骨、骨的侵蝕和破壞。其中成纖維樣滑膜細(xì)胞(fibroblast 1ike synoviocytes，F(xiàn)LSs)是滑膜內(nèi)膜中的重要組成部分，其異常分泌各種細(xì)胞因子及趨化因子如IL-6、IL-8、IL-15等,基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)如MMP-3等，促進(jìn)免疫細(xì)胞對(duì)關(guān)節(jié)滑膜的侵襲，加速關(guān)節(jié)滑膜的炎性滲出等，最終導(dǎo)致RA的各種病理改變[6-7]。隨著對(duì)RA發(fā)病機(jī)制研究的不斷深入，越來(lái)越多的證據(jù)表明信號(hào)通路的傳導(dǎo)異常參與了類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)病過(guò)程，且目前主要集中在對(duì)Wnt信號(hào)通路的異常改變[7-8]。

Wnt信號(hào)通路由Wnt基因調(diào)控，一般分為依賴β-連環(huán)蛋白(β-caternin)的經(jīng)典Wnt信號(hào)傳導(dǎo)通路(β-catenin-dependent canonical Wnt signaling pathways)及不依賴β-連環(huán)蛋白的Wnt信號(hào)傳導(dǎo)通路(β-catenin-independent non-canonical Wnt signaling pathways)，Wnt信號(hào)通路參與細(xì)胞的增殖、分化，以及機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育、腫瘤的發(fā)生等生物學(xué)過(guò)程。最近的研究發(fā)現(xiàn)Wnt信號(hào)通路與RA的發(fā)病密切相關(guān)[7]，有研究發(fā)現(xiàn)，在RA患者的纖維樣滑膜細(xì)胞(FLS)中存在高水平的β-catenin，而這個(gè)過(guò)程是通過(guò)經(jīng)典Wnt信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的，于此同時(shí)高水平的β-catenin也通過(guò)該途徑維持著FLS的穩(wěn)定激活狀態(tài)[9]；還有研究者發(fā)現(xiàn)，在RA患者骨關(guān)節(jié)微環(huán)境中有Wnt信號(hào)通路基因及DKK-1的表達(dá)上調(diào)，且此過(guò)程通過(guò)經(jīng)典Wnt信號(hào)通路途徑實(shí)現(xiàn)[10]；Miao等[4]報(bào)道則證明，miR-663的異常增加，抑制了經(jīng)典Wnt信號(hào)通路中腺瘤性結(jié)腸息肉病(adenomatous polyposis coli，APC)蛋白的表達(dá)，從而導(dǎo)致RA患者FLS中β-catenin的聚集，進(jìn)而導(dǎo)致經(jīng)典Wnt信號(hào)通路的異常激活，這一過(guò)程可能與RA發(fā)病有關(guān)[4]。此外，許多基礎(chǔ)與臨床的相關(guān)研究均發(fā)現(xiàn)Wnt信號(hào)通路的異常與RA發(fā)病有一定關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)了一些具有潛在治療價(jià)值的調(diào)控靶點(diǎn)[3,5,11-12]。

Wnt信號(hào)通路能夠維持正常的生物學(xué)功能離不開(kāi)各種信號(hào)因子的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，Wnt信號(hào)通路的異常與相應(yīng)調(diào)節(jié)因子的異常表達(dá)有關(guān)。在Wnt信號(hào)通路異常相關(guān)的RA中，Wnt信號(hào)通路相關(guān)抑制因子的異常表達(dá)造成信號(hào)通路傳導(dǎo)異常，繼而產(chǎn)生了一系列病理結(jié)果[7]。因此，在RA中，以Wnt信號(hào)通路抑制因子為靶點(diǎn)的治療具有重要的潛在臨床應(yīng)用價(jià)值。

2　RA與Wnt信號(hào)通路抑制因子及其臨床應(yīng)用前景

2.1DKK-1DKK家族是由富含半胱氨酸的分泌型蛋白構(gòu)成，最少有4種構(gòu)型，而其中最重要也是研究最多的是DKK-1。在RA發(fā)病機(jī)制中，DKK-1通過(guò)與Wnt蛋白家族綁定受體低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白 5/6(low density lipoprotein receptor related proteins 5/6，LRP5/6)和細(xì)胞表面受體 Kremen1/2結(jié)合形成復(fù)合物，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)典Wnt 信號(hào)通路的抑制,最終導(dǎo)致滑膜的炎性反應(yīng)、骨的侵蝕、骨量減少。與此同時(shí)，Rossini等[12]和Wang等[13]也發(fā)現(xiàn)在RA患者血清中DKK-1水平與RA疾病活動(dòng)度呈正相關(guān)性，進(jìn)一步證明了DKK-1在RA病理生理中可能發(fā)揮重要作用。根據(jù)DKK-1導(dǎo)致骨破壞的機(jī)制，已有試驗(yàn)證明，DKK-1抗體通過(guò)調(diào)節(jié)Wnt信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)了RA患者關(guān)節(jié)環(huán)境的穩(wěn)定，保護(hù)了關(guān)節(jié)，減輕了損害。最近，利用DKK-1參與調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞骨微環(huán)境而誘發(fā)骨病變的特點(diǎn)，DKK-1抗體如BHQ-880、DKN01能有效抑制骨腫瘤患者中的骨破壞，相關(guān)藥物已進(jìn)入1-2期臨床試驗(yàn)[14]。另有研究者在RA小鼠模型中，通過(guò)導(dǎo)入DKK-1抗原決定簇基因疫苗，使RA小鼠產(chǎn)生DKK-1抗體，降低RA小鼠DKK-1水平，有效地減輕了RA小鼠關(guān)節(jié)中的骨破壞[3]。因此，靶向DKK-1的相關(guān)藥物在RA治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.2硬骨素硬骨素同DDK-1一樣，通過(guò)與細(xì)胞外的LRP5/6結(jié)合，阻止LRP、Wnt及卷曲蛋白受體(frizzled，F(xiàn)z)形成Wnt/LRP/FZD復(fù)合物，從而達(dá)到Wnt信號(hào)通路的抑制作用，最后產(chǎn)生骨的破壞，這一過(guò)程主要針對(duì)成骨細(xì)胞。在SOST轉(zhuǎn)基因(硬骨素為SOST基因的表達(dá)產(chǎn)物，可以降低成骨細(xì)胞活性)小鼠的成骨細(xì)胞中高表達(dá)人類破骨素，觀察破骨素對(duì)于骨質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)破骨素可擾亂正常的骨構(gòu)架，使骨皮層變薄，骨小梁及板層骨的形成大量減少，并且使軟骨發(fā)育異常。靶向硬骨素的藥物已經(jīng)在骨關(guān)節(jié)疾病中進(jìn)行廣泛研究。Romosozumab作為抗硬骨素的抗體藥物，主要通過(guò)減少骨的重吸收，促進(jìn)骨的形成和骨密度的增加，在一個(gè)短期的Ⅱ期試驗(yàn)已經(jīng)證明了其在骨質(zhì)疏松方面的有效性[15]。在RA的臨床應(yīng)用研究中，硬骨素也頗受關(guān)注:(1)Massimo等[16]認(rèn)為硬骨素抗體能夠阻止并恢復(fù)部分RA導(dǎo)致的全身骨量減少，并對(duì)四肢骨有一定保護(hù)作用，但對(duì)關(guān)節(jié)作用不明顯；(2)而Chen等[17]認(rèn)為，在RA中，雖然硬骨素抗體不能減輕關(guān)節(jié)水腫，對(duì)關(guān)節(jié)滑膜作用也不明顯，但對(duì)關(guān)節(jié)軟骨有一定的保護(hù)作用。

2.3分泌型卷曲相關(guān)蛋白(secreted frizzled-related protein，SFRP)SFRP是一類可溶性蛋白，作為Wnt信號(hào)通路阻滯劑的最大家族，SFRP主要有SFRP1～5 5種亞型，且與細(xì)胞表面Wnt受體Fz蛋白在結(jié)構(gòu)上相似，可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合Wnt蛋白，從而達(dá)到Wnt信號(hào)阻滯的作用。除此之外，SFRP對(duì)Wnt通路的調(diào)節(jié)作用還可以通過(guò)以下途徑:(1)SFRP可以與Fz蛋白受體結(jié)合，形成無(wú)功能的復(fù)合體，阻止Wnt信號(hào)通路激活；(2)SFRP之間可以相互結(jié)合并作用，調(diào)節(jié) Wnt信號(hào)通路；(3)SFRP也可以通過(guò)直接連接Wnt蛋白和Fz蛋白，兩者相互作用，從而促進(jìn) Wnt信號(hào)通路激活。正常情況下，Wnt信號(hào)激活與抑制的動(dòng)態(tài)平衡使機(jī)體細(xì)胞維持正常生理機(jī)能。而SFRP家族對(duì)Wnt信號(hào)調(diào)控機(jī)制十分復(fù)雜，SFRP即使在同一生理過(guò)程亦可能產(chǎn)生完全相反的結(jié)果，對(duì)細(xì)胞相反的刺激作用也可能造成相同的病理反應(yīng)。早在十多年前就有研究發(fā)現(xiàn)，SFRP與滑膜炎密切相關(guān)，且其在RA發(fā)病機(jī)制中的角色不同：SFRP1～5型基因均表達(dá)于RA和骨關(guān)節(jié)炎患者的滑膜細(xì)胞中，其中SFRP1和SFRP4基因主要表達(dá)在FLS的富群，SFRP3主要表達(dá)在巨噬細(xì)胞富群。隨后的報(bào)道指出，從RA患者滑膜液中檢出的SFRP1，可以促進(jìn)Th17細(xì)胞分化，增多的Th17細(xì)胞則通過(guò)經(jīng)典Wnt信號(hào)通路參與自身免疫反應(yīng)和炎癥性疾病；而SFRP4能抑制Wnt信號(hào)通路從而阻止滑膜異常增生；SFRP5則可能通過(guò)下調(diào)c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路抑制RA-FLS的炎性反應(yīng)[18]。綜上所述，SFRPs與RA的發(fā)病有關(guān)，但機(jī)制尚不清楚，還停留在基礎(chǔ)研究階段，相關(guān)的干預(yù)措施還未見(jiàn)大規(guī)模報(bào)道。

2.4其他Wnt信號(hào)通路抑制因子除了上述各種因子外，Wnt信號(hào)通路抑制因子還包括WIF-1、Cerberus、Wise、IGFBP-4，以及一些跨膜的抑制因子等[19]。但這些因子在RA中的研究還鮮有報(bào)道，距離臨床應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離。

3　目前需要解決的問(wèn)題

Wnt信號(hào)通路的異常在RA發(fā)病機(jī)制中起到重要的作用，Wnt信號(hào)通路的異常往往又與各種抑制因子的異常表達(dá)密切相關(guān)。而通過(guò)對(duì)Wnt信號(hào)通路抑制因子進(jìn)行干預(yù)和調(diào)節(jié)，為治療RA提供了新的思路和方法[12,20]。然而，信號(hào)通路的調(diào)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)平衡，同一個(gè)調(diào)節(jié)因子發(fā)揮著不同甚至相反的生物化學(xué)作用，不同的調(diào)節(jié)因子可能發(fā)揮相似的生物化學(xué)作用，并且各種生化作用之間又相互存在著許多復(fù)雜的聯(lián)系，目前仍然有許多機(jī)制尚未完全了解。由于Wnt信號(hào)通路的復(fù)雜性，靶標(biāo)藥物的潛在效應(yīng)存在不明確性，使人們對(duì)于其藥物相關(guān)研究仍然處于比較初級(jí)的階段[21]。盡管有部分研究新藥已經(jīng)進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)階段，但面對(duì)更高療效新型藥物的要求，仍然有許多的困難需要克服，有關(guān)信號(hào)通路新型藥物的研制及其在臨床治療中的有效性、高效性、安全性等問(wèn)題仍然需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)及臨床研究來(lái)證明。

4　小　　結(jié)

Wnt信號(hào)通路的異?？纱龠M(jìn)免疫細(xì)胞對(duì)關(guān)節(jié)滑膜的侵襲，增強(qiáng)關(guān)節(jié)炎性反應(yīng)等效應(yīng)，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨、骨的侵蝕和破壞等病理改變，而Wnt信號(hào)通路抑制因子在其中發(fā)揮了重要作用，如DKK-1、硬骨素、SFRP等，通過(guò)各種機(jī)制影響Wnt信號(hào)通路的動(dòng)態(tài)平衡，改變成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞及關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞的正常生理活動(dòng)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨和骨發(fā)生一系列病理生理改變，導(dǎo)致RA的發(fā)生。對(duì)Wnt信號(hào)通路抑制因子的干預(yù)與調(diào)節(jié)進(jìn)而提高RA的療效已經(jīng)引起研究人員的重視，本文通過(guò)對(duì)Wnt信號(hào)通路及其抑制因子的研究，為治療RA開(kāi)發(fā)出具有臨床應(yīng)用前景的相關(guān)藥物提供了更多的科學(xué)理論依據(jù)。

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陶蓓(1990-)，住院醫(yī)師，碩士，主要從事風(fēng)濕免疫疾病研究。△

，E-mail:13700980878@163.com。

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.12.040

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1671-8348(2016)12-1703-03

2015-12-22

2016-01-28)