原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的破骨細(xì)胞靶向治療進(jìn)展*

張壇 錢宇

（紹興市人民醫(yī)院浙江大學(xué)紹興醫(yī)院骨科，浙江紹興312300）

骨質(zhì)疏松癥是以全身骨量減少、骨組織顯微結(jié)構(gòu)退化為特征的，致使骨的脆性增加以及易于發(fā)生骨折的一種全身性骨骼疾病。目前骨質(zhì)疏松癥已成為世界范圍的一個(gè)主要健康問題，社會(huì)人口的老齡化將導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥以及骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)病人數(shù)進(jìn)一步上升，預(yù)計(jì)至2050年，全世界65歲以上的老年人將增加到15.55億，屆時(shí)骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)生人數(shù)將增加到626萬[1]。骨質(zhì)疏松性骨折的危害很大，例如髖部骨折后第1年內(nèi)由于各種并發(fā)癥死亡率達(dá)到20%～25%，存活者中50%以上會(huì)有不同程度的殘疾。骨質(zhì)疏松癥引起的骨折嚴(yán)重影響患者的正常生活，并給社會(huì)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前，對(duì)骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防和治療都十分有限，主要以藥物治療為主，但還沒有真正可以預(yù)防和治愈骨質(zhì)疏松癥的有效方法。目前臨床治療骨質(zhì)疏松癥的藥物主要分為基本補(bǔ)充劑、骨吸收抑制劑、骨形成促進(jìn)劑。然而這些傳統(tǒng)治療方法存在許多弊端：第一，這些傳統(tǒng)藥物難以真正使骨質(zhì)疏松癥患者的骨量保持相對(duì)恒定，也難以維持骨的形態(tài)，結(jié)構(gòu)及組成成分的穩(wěn)定性[2]；第二，這些傳統(tǒng)藥物的靶向性不強(qiáng)，以至于存在很多不良反應(yīng)，例如，長期使用外源性雌激素增加了發(fā)生子宮內(nèi)膜癌和乳腺癌的危險(xiǎn)。而靶向治療借助藥物的趨骨性使藥物作用于病灶，減小藥物對(duì)人體其他器官的不良反應(yīng)，具有穩(wěn)定性強(qiáng)、直達(dá)病灶、低毒副作用等優(yōu)勢(shì)。此外，靶向治療能夠針對(duì)細(xì)胞信號(hào)通路內(nèi)特異性的蛋白或核酸進(jìn)行干預(yù)，達(dá)到預(yù)期的治療效果。目前對(duì)于破骨細(xì)胞的研究表明，破骨細(xì)胞的活性與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。破骨細(xì)胞是能夠吸收骨組織的唯一細(xì)胞，直接參與骨吸收，同時(shí)多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和分化因子參與調(diào)控破骨細(xì)胞的活性。研究者正以此為靶點(diǎn)研發(fā)出一些新的靶向治療方法，提高療效同時(shí)降低不良反應(yīng)，為骨質(zhì)疏松癥的治療提供新的方法。本文旨在闡述激素、骨基質(zhì)代謝、破骨細(xì)胞活性與骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系，對(duì)近些年骨質(zhì)疏松癥靶向治療的研究進(jìn)展作一綜述，以加深對(duì)靶向治療的認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步治療骨質(zhì)疏松癥相關(guān)研究提供啟示和線索。

1 激素調(diào)節(jié)與骨質(zhì)疏松癥

骨質(zhì)疏松癥是一種骨代謝性疾病，當(dāng)人體的內(nèi)分泌腺功能失調(diào)，分泌的激素增多或減少時(shí)，就有可能影響骨代謝，從而引起繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥。近年來，隨著對(duì)骨質(zhì)疏松癥的病因?qū)W和發(fā)病機(jī)制的研究深入，發(fā)現(xiàn)雌激素、降鈣素、甲狀旁腺素等激素與骨質(zhì)疏松癥發(fā)病有密切關(guān)系。

1.1 雌激素（estrogen）

雌激素是一種由內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生的類固醇性激素，雌激素參與人體骨骼生理和病理的相關(guān)過程，對(duì)骨的生長發(fā)育、成熟以及骨量維持有重要意義。雌激素可通過雌激素受體介導(dǎo)抑制破骨細(xì)胞內(nèi)基質(zhì)降解性溶酶體酶的產(chǎn)生，產(chǎn)生抗骨吸收作用[3]。也可通過骨微環(huán)境中骨基質(zhì)細(xì)胞、成骨細(xì)胞等間接抑制破骨細(xì)胞的分化和功能。還有研究發(fā)現(xiàn)，雌激素抑制骨吸收的作用主要是直接抑制破骨細(xì)胞的分化過程，而不是直接抑制成熟破骨細(xì)胞的骨吸收作用。絕經(jīng)后婦女體內(nèi)雌激素水平急劇下降，導(dǎo)致體內(nèi)鈣大量流失，從而誘發(fā)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥，大約一半的絕經(jīng)后婦女都不同程度地患有骨質(zhì)疏松癥。此外，由于雌激素受體在不同組織中的分布不同，雌激素可通過與不同類型的雌激素受體結(jié)合，對(duì)生殖系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等多個(gè)方面產(chǎn)生影響。

1.2 降鈣素（calcitonin，CT）

降鈣素是甲狀腺C細(xì)胞分泌的一種多肽，能與破骨細(xì)胞及其前體上的降鈣素受體結(jié)合，通過G蛋白介導(dǎo)。降鈣素短期作用主要是迅速抑制破骨細(xì)胞活性，減少破骨細(xì)胞數(shù)量，從而抑制骨吸收，防止骨量丟失。長期作用表現(xiàn)為抑制破骨細(xì)胞增殖，從而降低骨轉(zhuǎn)換。因此，降鈣素水平下降，使得全身骨質(zhì)表現(xiàn)為低轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松癥。此外，人體內(nèi)降鈣素水平隨年齡增高而下降，婦女降鈣素水平較同齡男人低，且絕經(jīng)后婦女降鈣素水平會(huì)明顯下降，因此絕經(jīng)后婦女易導(dǎo)致絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥。

1.3 甲狀旁腺素（parathyroid hormone，PTH）

PTH是一種由84個(gè)氨基酸組成的多肽，N端肽鏈與PTH-Ⅰ受體結(jié)合發(fā)揮促進(jìn)骨細(xì)胞生長的作用，而C端肽鏈與PTH-Ⅱ受體結(jié)合，可發(fā)揮促進(jìn)骨細(xì)胞凋亡的作用。PTH受體屬于G蛋白偶聯(lián)受體超家族，受體分為Ⅰ型和Ⅱ型。PTH-Ⅰ受體主要分布于骨骼及腎，因此，骨骼是甲狀旁腺素的靶器官之一。小劑量甲狀旁腺素可以促進(jìn)骨骼重建，增加骨強(qiáng)度，使新形成的骨組織沉積在骨小梁、骨膜以及表皮內(nèi)層的表面，改善骨的微結(jié)構(gòu)，減少骨折。

2 骨基質(zhì)代謝與骨質(zhì)疏松癥

骨基質(zhì)是骨組織賴以生存和發(fā)揮生理功能的微環(huán)境，其化學(xué)成分包括有機(jī)成分和無機(jī)成分2種。有機(jī)成分主要是骨膠原，無機(jī)成分主要是羥基磷灰石。

人體正常的骨基質(zhì)代謝是骨組織不斷進(jìn)行改建活動(dòng)的一個(gè)復(fù)雜過程，包括骨形成和骨吸收2個(gè)方面。成骨細(xì)胞分泌膠原蛋白和其他基質(zhì)物質(zhì)，形成非礦化的骨基質(zhì)，同時(shí)鈣、磷結(jié)晶逐漸沉積在骨基質(zhì)中，骨基質(zhì)鈣化，形成骨組織。在成骨細(xì)胞周圍，還有破骨細(xì)胞，當(dāng)參與骨吸收的破骨細(xì)胞大量被激活，破骨細(xì)胞將分泌大量酸促進(jìn)羥基磷灰石從骨膠原膠原中釋放出來，產(chǎn)生骨吸收作用。其中，關(guān)鍵的組織蛋白酶K是成熟活化破骨細(xì)胞的關(guān)鍵溶酶體酶，主要存在于破骨細(xì)胞的刷狀緣中，參與破骨細(xì)胞對(duì)有機(jī)質(zhì)的降解，造成骨吸收。此外，破骨細(xì)胞通過其質(zhì)膜上的空泡型質(zhì)子泵分泌酸，分解骨組織中的羥基磷灰石。

正常情況下成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞維持一定數(shù)量，在多種細(xì)胞因子調(diào)控下，通過復(fù)雜的分子機(jī)制相互制約處于一種動(dòng)態(tài)平衡，使骨組織不斷更新，以維持骨骼的強(qiáng)度和彈性。若這種動(dòng)態(tài)平衡發(fā)生紊亂，當(dāng)骨基質(zhì)的吸收大于骨基質(zhì)的形成時(shí)，可出現(xiàn)骨量的丟失和骨結(jié)構(gòu)的破壞，引起骨質(zhì)疏松癥。

3 破骨細(xì)胞活性與骨質(zhì)疏松癥

破骨細(xì)胞是人體中唯一具有骨吸收功能的細(xì)胞，破骨細(xì)胞在形成、分化、去分化、成熟以及凋亡過程中受骨組織局部信號(hào)傳導(dǎo)通路、多種細(xì)胞因子的影響。因此，研究破骨細(xì)胞的活性功能對(duì)骨質(zhì)疏松癥的影響具有重要意義。

3.1 破骨細(xì)胞相關(guān)信號(hào)通路

3.1.1 NF-κB經(jīng)典信號(hào)通路：破骨細(xì)胞形成和分化過程中所必須的細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)由骨保護(hù)蛋白（osteo?protegerin，OPG）以及核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）受體活化因子（receptor activator of NF-κB，RANK）及其配體（receptor activator of NF-κB ligand，RANKL）系統(tǒng)介導(dǎo)。RANK主要在單核-巨噬細(xì)胞系表面表達(dá)，在破骨細(xì)胞前體表面高度表達(dá)。RANK的主要功能是與RANKL結(jié)合，促進(jìn)破骨細(xì)胞分化成熟。RANKL由成骨細(xì)胞產(chǎn)生，當(dāng)受到骨吸收刺激時(shí)，RANKL與RANK結(jié)合并將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至破骨細(xì)胞前體，促進(jìn)破骨細(xì)胞前體沿破骨細(xì)胞通路分化。OPG表達(dá)于成骨細(xì)胞表面，與RANK競爭RANKL，從而抑制破骨細(xì)胞激活和分化。在骨吸收過程中，成骨細(xì)胞接收刺激信號(hào)后表達(dá)RANKL，與破骨細(xì)胞前體表面的RANK結(jié)合形成三聚體，通過啟動(dòng)或調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄來調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞分化成熟或凋亡。

3.1.2 巨噬細(xì)胞集落刺激因子（macrophage colonystimulating factor，M-CSF）信號(hào)通路：在破骨細(xì)胞分化過程中，M-CSF對(duì)于啟動(dòng)破骨細(xì)胞分化的基因轉(zhuǎn)錄是必不可少的[4]。M-CSF由成骨細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，M-CSF與RANKL共同調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞增殖、分化及成熟。M-CSF是一種同型二聚體糖蛋白，它與c-fms特異性結(jié)合后，可以激活c-fms的酪氨酸激酶活性，導(dǎo)致其自身的磷酸化分解為c-src、PI3K、Grb2?；罨腸-src刺激磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinases，PI3K），使 Akt活化，Akt又通過下游效應(yīng)器AFX/FOX04來抑制破骨細(xì)胞凋亡，調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞骨架重置和細(xì)胞移動(dòng)，從而促進(jìn)其存活[5]。M-CSF同時(shí)促進(jìn)RANKL與破骨細(xì)胞表面的RANK相結(jié)合，提高RANK對(duì)RANKL的敏感性，促進(jìn)破骨細(xì)胞分化[6]。Yamada等[7]發(fā)現(xiàn)M-CSF通過調(diào)節(jié)OPG mRNA表達(dá)和OPG蛋白分泌的方式影響破骨細(xì)胞的活性。

3.1.3 Toll樣受體（Toll like receptors，TLR）的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路：TLR受體為巨噬細(xì)胞表面的相關(guān)受體之一，有關(guān)TLR受體激活的信號(hào)傳導(dǎo)過程主要來自對(duì)TLR2和TLR4的研究，TLR介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可表達(dá)和分泌多種促炎癥細(xì)胞因子，如腫瘤壞死因子（tumor necro?sis factor-α，TNF-α）、白細(xì)胞介素（interleukin-1，IL-1）等。IL-1主要由單核-巨噬細(xì)胞和破骨細(xì)胞產(chǎn)生，IL-1對(duì)破骨細(xì)胞的作用主要包括：①促進(jìn)破骨細(xì)胞前體生長和增殖；②增強(qiáng)破骨細(xì)胞的活性；③通過TRAF-6抑制破骨細(xì)胞程序性死亡。Abdollahi-Rood?saz等[8]發(fā)現(xiàn)TLR4可作用于IL-1β基因，上調(diào)IL-β基因的表達(dá)，從而誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的分化形成，TLR4也可以上調(diào)IL-1β的表達(dá)，促進(jìn)破骨細(xì)胞活性標(biāo)志物組織蛋白酶K的表達(dá)。TNF-α由正常的破骨細(xì)胞合成，是一種有力的骨吸收誘導(dǎo)劑，對(duì)破骨細(xì)胞的形成和活性具有重要的調(diào)節(jié)作用。有研究發(fā)現(xiàn)TLR2可以促進(jìn)鼠巨噬細(xì)胞表達(dá)TNF-α基因，在無RANKL的刺激下可造成破骨細(xì)胞的分化形成[9]。

3.1.4 整聯(lián)蛋白信號(hào)通路：在破骨細(xì)胞遷移并附著到骨表面的過程中，整合素受體、αVβ3整合素發(fā)揮了重要作用[10]。在破骨細(xì)胞中，整聯(lián)蛋白-αvβ3通過誘導(dǎo)Tyr磷酸化與非受體依賴型蛋白酪氨酸激酶Src家族中的銜接蛋白P130 Cas的激活，產(chǎn)生骨吸收作用[11]。

4 骨質(zhì)疏松癥的靶向治療（表1）

4.1 激素靶向治療

外源性雌激素作用于骨細(xì)胞中的雌激素受體，減少破骨細(xì)胞的數(shù)量，抑制破骨細(xì)胞的活性，誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡，促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖分化，達(dá)到治療骨質(zhì)疏松癥的效果。但雌激素受體除了分布在骨組織，還分布在生殖系統(tǒng)和乳腺中，長期大量使用外源性雌激素會(huì)增加子宮內(nèi)膜增生、子宮癌、乳腺癌等并發(fā)癥的危險(xiǎn)性，限制了雌激素的臨床應(yīng)用[12]。為了減少雌激素的不良反應(yīng)，增強(qiáng)雌激素的骨靶向性，近年來從藥物靶向性角度對(duì)雌激素類藥物作了一些新的改進(jìn)，例如植物性雌激素和選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑能夠靶向激動(dòng)骨組織中的雌激素受體而抑制乳腺及子宮中的雌激素受體，從而提高了雌激素的靶向選擇作用。

植物性雌激素來源于植物、水果和蔬菜，與內(nèi)源性雌激素結(jié)構(gòu)相似，均具有酚環(huán)結(jié)構(gòu)，可以起到模擬、干擾、雙向調(diào)節(jié)內(nèi)分泌水平的生理化作用，提高了雌激素的靶向作用。目前主要包括異黃酮類、木酚素類、香豆素類、真菌類。Wu等[13]使用異黃酮75 mg/d對(duì)骨質(zhì)疏松癥婦女進(jìn)行為期1年的治療，與對(duì)照組相比，治療組髖部和Ward三角區(qū)的骨密度（bone mineral density，BMD）明顯增加。

選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑（selective estrogen re?ceptor modulators，SERMs）是一種人工合成的非激素制劑，它在骨組織表現(xiàn)為雌激素樣激動(dòng)作用，而在另一些組織中如乳腺和子宮，表現(xiàn)為抗雌激素樣作用。因此，SERMs已被用作抗骨質(zhì)疏松一線用藥。目前常見的SERMs包括他莫昔芬、雷諾昔芬、拉索昔芬等。在臨床中使用雷洛昔芬治療骨質(zhì)疏松癥，它具有降低脊柱及非脊柱骨折發(fā)生率的作用，同時(shí)其導(dǎo)致乳腺癌及子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生率較單純雌激素有所降低[14]。Qaseem等[15]通過分析發(fā)現(xiàn)雷洛昔芬治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥療效肯定，能提高腰椎骨密度，降低椎體骨折的風(fēng)險(xiǎn)。Recker等[16]通過臨床研究發(fā)現(xiàn)長期使用（＞3年）雷洛昔芬能改善骨密度和骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)，減少骨折風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)減少轉(zhuǎn)移性乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)。

表1 常用抗骨質(zhì)疏松藥物的作用機(jī)制、療效和不良反應(yīng)

降鈣素為甲狀腺C細(xì)胞分泌的一種多肽激素，是強(qiáng)有力的骨吸收拮抗劑。它直接抑制破骨細(xì)胞對(duì)骨的吸收，使骨骼釋放鈣減少，同時(shí)促進(jìn)骨骼吸收血漿中的鈣，使血鈣水平降低，抑制破骨細(xì)胞活性，并減少破骨細(xì)胞數(shù)量。目前人工合成的降鈣素包括鮭魚降鈣素、鰻魚降鈣素、豬降鈣素等。Chesnut等[17]研究顯示，給予絕經(jīng)后婦女每天200～400 IU的鮭魚降鈣素，5年后發(fā)現(xiàn)脊椎骨折發(fā)生率降低了33%～36%，脊椎BMD增加了1%～1.5%，說明降鈣素能降低脆性骨折的發(fā)生率。Sondergaard等[18]發(fā)現(xiàn)降鈣素能顯著提高血漿β-內(nèi)啡肽水平，與嗎啡受體結(jié)合，起到鎮(zhèn)痛作用，能治療骨質(zhì)疏松性骨痛。由于降鈣素對(duì)破骨細(xì)胞的作用是一過性的，之后破骨細(xì)胞還可以恢復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此，降鈣素在臨床治療骨質(zhì)疏松癥時(shí)，其短期療效明顯，長期療效欠佳。為了防止單獨(dú)使用降鈣素而引起低血鈣以及繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)，通常將降鈣素與鈣劑聯(lián)合應(yīng)用。

目前用于治療骨質(zhì)疏松癥的甲狀旁腺激素類藥物主要是重組人甲狀旁腺素1-34（特立帕肽）。特立帕肽是人PTH類似物，具有與天然PTH N端34個(gè)氨基酸序列相同的結(jié)構(gòu)，可與PTH-1受體結(jié)合，發(fā)揮PTH對(duì)骨骼的生理作用，同時(shí)不存在C端肽對(duì)骨代謝的不利影響。特立帕肽是經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）認(rèn)可用于治療絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松癥的骨形成促進(jìn)劑，同時(shí)也應(yīng)用于有高骨折風(fēng)險(xiǎn)的男性骨質(zhì)疏松癥患者。間斷小劑量注射特立帕肽后能顯著降低骨質(zhì)疏松癥患者的骨折發(fā)生率。Neer等[19]篩選1637例嚴(yán)重絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者，通過19個(gè)月的治療，與空白對(duì)照組相比，特立帕肽20 μg/d小劑量治療組患者新發(fā)椎體骨折發(fā)生率為5%，骨折相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低65%。對(duì)患有骨質(zhì)疏松癥的老年男性，特立帕肽同樣可顯著降低中重度脊椎骨折的風(fēng)險(xiǎn)[20]。對(duì)于糖皮質(zhì)激素導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松癥也有一定的療效。McClung等[21]對(duì)419例55～85歲絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者隨機(jī)接受特立帕肽20 μg/d皮下注射，或每月安慰劑皮下注射，治療12個(gè)月，發(fā)現(xiàn)特立帕肽治療組患者腰椎BMD增加7.1%。Genant等[22]通過定量CT檢測(cè)發(fā)現(xiàn)特立帕肽組患者椎體骨小梁體積BMD明顯增加。

4.2 骨基質(zhì)靶向治療

骨基質(zhì)中的無機(jī)成分主要是由羥基磷灰石構(gòu)成，骨靶向藥物載體能與羥基磷灰石特異性結(jié)合，使藥物選擇性地作用于骨組織，既可提高藥物局部濃度，又減少對(duì)非骨組織或器官的影響。目前骨靶向藥物載體分子主要包括四環(huán)素類、雙膦酸鹽類、羥基丙二酸類、聚天冬氨酸或聚谷氨酸類等。

其中，雙膦酸鹽是治療骨質(zhì)疏松癥的基礎(chǔ)藥物，它通過阻止破骨細(xì)胞能量代謝，促進(jìn)破骨細(xì)胞失活或凋亡，從而抑制骨吸收，提高骨密度，促進(jìn)骨結(jié)構(gòu)的恢復(fù)以及降低骨折風(fēng)險(xiǎn)。但雙膦酸鹽的脂溶性差，口服利用度低，大劑量易導(dǎo)致惡心、嘔吐等。最常見的雙膦酸鹽藥物有阿侖膦酸鈉、利塞膦酸鈉、伊班膦酸鈉、唑來膦酸等。唑來膦酸是新一代雙膦酸藥物，Black等[23]使用唑來膦酸治療絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松癥，結(jié)果顯示治療組患者脊椎骨折、髖關(guān)節(jié)骨折和非脊椎骨折事件發(fā)生率分別降低了70%、41%和25%，同時(shí)受試者髖部、腰椎、股骨頸的骨礦物密度有所提高。而且唑來膦酸每年只需1次靜脈注射就可以起到降低骨轉(zhuǎn)化的作用，降低了口服藥物所導(dǎo)致的不良反應(yīng)，患者的耐受性大大提高[24]。

以上闡述的兩類靶向治療藥物雖然有效，但會(huì)出現(xiàn)一些不良反應(yīng)，例如口服選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑雷洛昔芬會(huì)導(dǎo)致靜脈血栓栓塞和致死性腦卒中，因此雌激素依賴性腫瘤、血栓性疾病、不明原因陰道出血及活動(dòng)性肝病和結(jié)締組織病等限制了雌激素靶向的應(yīng)用。靜脈滴注雙膦酸鹽類藥物唑來膦酸會(huì)出現(xiàn)輕度胃腸道反應(yīng)，包括上腹疼痛、反酸等癥狀。另外唑來膦酸還有一定的腎臟毒性[25]，對(duì)于肌酐清除率＜35 ml/min的患者。這些不良反應(yīng)都會(huì)影響了患者長期服用的依從性，從而限制了這些藥物的使用。

4.3 分子靶向治療

隨著對(duì)骨細(xì)胞分子生物學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷深入，研究者認(rèn)識(shí)到，在細(xì)胞水平，骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生是由于破骨細(xì)胞與成骨細(xì)胞不平衡活動(dòng)造成的[26]，在骨形成過程中成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞之間存在著關(guān)鍵的信號(hào)系統(tǒng)，研究其中特殊的信號(hào)通路及其關(guān)鍵分子可以作為治療和逆轉(zhuǎn)骨質(zhì)疏松癥的有效靶點(diǎn)。

4.3.1 狄諾塞麥單抗：當(dāng)RANKL和RANK相結(jié)合時(shí)，能夠促進(jìn)破骨細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)有關(guān)蛋白的活化，并進(jìn)一步激活下游的諸多信號(hào)通路（如NF-κB通路），最終促進(jìn)破骨細(xì)胞的分化和增殖，抑制破骨細(xì)胞凋亡。RANKL對(duì)破骨細(xì)胞多方面的正向調(diào)控使其在骨吸收過程中占有不可或缺的地位。因此，研究者研發(fā)出了完全的RANKL人單克隆抗體——狄諾塞麥單抗（denosumab）。狄諾塞麥單抗已經(jīng)被美國FDA批準(zhǔn)用于骨質(zhì)疏松癥和腫瘤骨轉(zhuǎn)移的治療，它通過靶向與RANKL相結(jié)合，阻斷RANKL與RANK的相互作用，從而抑制破骨細(xì)胞的形成和活性，減少骨吸收，達(dá)到增加骨量的效果，具有藥效強(qiáng)、特異性高、可逆性結(jié)合等特點(diǎn)。Cummings等[27]使用狄諾塞麥單抗（60 mg/6個(gè)月）對(duì)7868例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥婦女進(jìn)行臨床試驗(yàn)，并評(píng)價(jià)了其降低骨折發(fā)生率的作用。3年后，治療組患者脊椎骨折、髖關(guān)節(jié)骨折和非脊椎骨折事件發(fā)生率分別降低了68%、40%和20%。Keave?ny等[28]通過定量CT對(duì)99例受試者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)狄諾塞麥單抗治療組患者松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨骨強(qiáng)度顯著增加。Bone等[29]研究發(fā)現(xiàn)狄諾塞麥單抗治療10年，BMD仍持續(xù)增長、骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)降低、骨折風(fēng)險(xiǎn)下降。另外有研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于特立帕肽治療患者，序貫予雙膦酸鹽或狄諾塞麥治療，狄諾塞麥組患者BMD增加較雙膦酸鹽組患者更顯著[30]。

狄諾塞麥單抗與雙膦酸鹽相比有以下顯著特點(diǎn)：①可逆性，它的靶點(diǎn)是RANKL，而且不參與骨礦化過程；②無胃腸道不良反應(yīng)，1年2次皮下注射，患者長期依從性好；③不通過腎臟排泄，腎功能不全患者也可以使用[31]。由于RANKL通路在體內(nèi)的分布較為廣泛，因此狄諾塞麥單抗的組織特異性較弱，存在一些不良反應(yīng)，目前主要包括低鈣血癥、嚴(yán)重感染、皮疹、皮膚瘙癢、肌肉或骨痛等；長期應(yīng)用可能會(huì)過度抑制骨吸收，而出現(xiàn)下頜骨壞死或非典型性股骨骨折[32]，尤其是低鈣血癥患者限制了狄諾塞麥單抗的應(yīng)用。

4.3.2 OPG：OPG屬于腫瘤壞死因子超家族中的一員，具有很好的水溶性，由成骨細(xì)胞分泌，能抑制破骨細(xì)胞前體的分化發(fā)育，阻斷成熟破骨細(xì)胞的激活。其作用機(jī)制為競爭性結(jié)合RANKL，從而阻斷RANKL/RANK通路，抑制破骨細(xì)胞分化和成熟的破骨細(xì)胞的骨吸收，誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡[33]。Rodan等[34]用OPG皮下注射小鼠體內(nèi)，以尿N-端肽（urinary N-telopep?tide，uNTx）和脫氧吡啶啉作為骨吸收的標(biāo)記進(jìn)行觀察，與對(duì)照組相比，皮下注射12 h內(nèi)就可檢測(cè)到骨吸收的減少。注射后的5 d內(nèi)，骨吸收減少的量達(dá)到頂峰。6周內(nèi)μN(yùn)Tx平均下降14%。Gurban等[35]通過對(duì)6例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女及3名健康婦女血清OPG、水溶性RANK/RANKL水平測(cè)定發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松組患者血清OPG水平下降，水溶性RANK/RANKL水平升高。因此，OPG是一類有前景的抗骨質(zhì)疏松藥物。

4.3.3 組織蛋白酶K抑制劑：組織蛋白酶K是成熟破骨細(xì)胞分泌的一種關(guān)鍵的半胱氨酸蛋白酶，在破骨細(xì)胞中，RANKL激活NFATc1，NFATc1與組織蛋白酶基因CTSK啟動(dòng)子相互作用，刺激組織蛋白酶K的轉(zhuǎn)錄[36]。組織蛋白酶K降解骨膠原從而分解骨組織，促使骨內(nèi)形成空洞樣腔隙[37]，在骨降解過程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用，因此可作為治療骨質(zhì)疏松癥的靶點(diǎn)，開發(fā)其抑制劑可作為治療骨質(zhì)疏松癥的全新手段。

Odanacatib是最近發(fā)現(xiàn)的可有效地抑制組織蛋白酶K的藥物。Odanacatib的作用機(jī)制與其他抗骨吸收藥物加強(qiáng)破骨細(xì)胞凋亡的原理不同，它通過抑制組織蛋白酶K，在不減少破骨細(xì)胞的數(shù)量的情況下，使破骨細(xì)胞降解骨基質(zhì)的能力明顯降低，同時(shí)保護(hù)了破骨細(xì)胞的體內(nèi)生存，這保留了破骨細(xì)胞之間生理性的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，在抑制骨吸收的同時(shí)可以保持骨再建過程。在Ⅱ期臨床試驗(yàn)中[38]，399例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥婦女口服Odanacatib 24個(gè)月后，治療組（每周50 mg）患者腰椎和髖關(guān)節(jié)的BMD較安慰劑組患者分別增加了5.7%和4.1%。第3階段的LOFT研究表明，口服Odanacatib 5年后，腰椎和髖關(guān)節(jié)的BMD較安慰劑組分別增加了11.9%和8.5%[39]。而使用唑來膦酸和狄諾塞麥單抗5年后髖關(guān)節(jié)的BMD較安慰劑組患者分別增加了5%和7%，顯然，Odanacatib的治療效果遠(yuǎn)超唑來膦酸和狄諾塞麥單抗[40]。Odanacatib的不良反應(yīng)與安慰劑組相似，沒有觀察到硬皮病樣表皮損害。

與狄諾塞麥單抗和雙膦酸鹽相比，作為一種新型的骨吸收抑制劑，組織蛋白酶K抑制劑只影響破骨細(xì)胞的吸收活性，而不減少破骨細(xì)胞的數(shù)量。據(jù)報(bào)道，組織蛋白酶K抑制劑在抑制破骨細(xì)胞的同時(shí)并未抑制新骨形成，甚至在某些骨皮質(zhì)表面還促進(jìn)了骨形成[41]，因此組織蛋白酶K抑制劑可能成為一種雙向作用的抗骨質(zhì)疏松藥物。

4.3.4 c-Src抑制劑：c-Src激酶是一種膜相關(guān)蛋白，能夠活化破骨細(xì)胞，在骨穩(wěn)態(tài)中起著關(guān)鍵作用，其介導(dǎo)的信號(hào)通路與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系[42]。前文已經(jīng)提到破骨細(xì)胞褶皺緣與骨吸收功能密切相關(guān)，而c-Src是破骨細(xì)胞形成特征性皺褶緣必不可少的部分。實(shí)驗(yàn)證明Src基因敲除小鼠因破骨細(xì)胞的細(xì)胞骨架完整性缺失，無法形成功能性封鎖帶，不能營建骨重吸收微環(huán)境導(dǎo)致骨重吸收過程受損，形成硬骨癥[43]。因此，c-Src激酶可以作為治療骨質(zhì)疏松癥的一個(gè)新的靶點(diǎn)，研發(fā)c-Src激酶抑制劑可以作為治療骨質(zhì)疏松癥的研究方向。

塞卡替尼（saracatinib）是一種c-Src激酶抑制劑，可抑制破骨細(xì)胞活性。Hannon等[44]組織59名健康年輕男性受試者參加的Ⅰ期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，受試者使用塞卡替尼25 d后，血清中Ⅰ型膠原C末端肽和尿液中Ⅰ型膠原N末端肽的含量分別降低了88%和67%，且呈劑量依賴性。塞卡替尼組患者不良反應(yīng)發(fā)生率與對(duì)照組患者基本相近；塞卡替尼組患者發(fā)生率較高的不良反應(yīng)為頭痛、皮疹和稀便，分別為39%、30%和24%，對(duì)照組患者分別為26%、6%和0%。

達(dá)沙替尼（dasatinib）是一種口服有效的c-Src抑制劑，研究報(bào)道，達(dá)沙替尼對(duì)破骨細(xì)胞和骨吸收有明顯抑制作用[45]。

4.3.5 αVβ3整合素受體拮抗劑：破骨細(xì)胞是通過整合素來識(shí)別骨基質(zhì)并與之黏附。αVβ3是破骨細(xì)胞識(shí)別骨基質(zhì)蛋白的主要整合素。實(shí)驗(yàn)證明，αVβ3缺失在體內(nèi)、外均可抑制骨吸收，提示整合素是骨吸收的必要因子。有研究者對(duì)αVβ3整合素拮抗劑進(jìn)行了研究，用整合素抗體破壞破骨細(xì)胞與骨結(jié)合后形成的封閉空間，從而抑制破骨細(xì)胞的骨吸收。Murphy等[46]對(duì)227例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松女性進(jìn)行的臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示αVβ3整合素拮抗劑可使骨吸收標(biāo)志物CTx水平下降，使腰椎骨密度及股骨頸骨密度上升。

4.3.6 激活素A拮抗劑：激活素A與轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）均屬于TGF-β家族成員，其可通過與激活素Ⅱ-A型受體結(jié)合影響破骨細(xì)胞及成骨細(xì)胞活性。激活素A抑制劑ACE-011可以增加骨形成，減低骨吸收，增加松質(zhì)骨骨強(qiáng)度。目前有相關(guān)試驗(yàn)表明激活素拮抗劑ACE-011使骨吸收標(biāo)志物減低，呈劑量依賴型誘導(dǎo)骨形成標(biāo)志物增加[47]。此機(jī)制可能成為未來骨質(zhì)疏松治療藥物的新靶點(diǎn)。

綜上所述，骨質(zhì)疏松癥是一種多因素相關(guān)的疾病，隨著對(duì)成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞生物學(xué)的更深入了解，以各信號(hào)通路為靶點(diǎn)開發(fā)各種新型骨質(zhì)疏松治療藥物的研究開發(fā)有了很大進(jìn)展，例如狄諾塞麥單抗和雙膦酸鹽類藥物通過抑制破骨細(xì)胞的活性和功能減少骨吸收，但也因此破壞了骨重建過程的骨形成代謝。而組織蛋白酶K抑制劑和c-Src激酶抑制劑只抑制破骨細(xì)胞功能但并不降低破骨細(xì)胞活性，這樣更符合正常的骨重建過程。骨吸收抑制劑和骨形成促進(jìn)劑的聯(lián)合應(yīng)用值得進(jìn)一步探索。可以試圖將一種或多種促骨形成類藥物和一種或多種抗骨吸收類藥物在一定條件下進(jìn)行結(jié)合，從而合成一種雙向選擇性的藥物，既可以促骨形成又可以抗骨吸收，增強(qiáng)藥物對(duì)其作用靶點(diǎn)的特異性，以此來最大限度地增強(qiáng)藥物的趨骨性，更好地治療骨質(zhì)疏松癥。