糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松癥的生物靶向藥物治療研究進展

胡忠慧，張茜，李梅*

糖皮質(zhì)激素（GCs）廣泛應(yīng)用于治療風(fēng)濕免疫性疾病、過敏性疾病、皮膚疾病、器官移植后排異反應(yīng)、腫瘤化療等，其中1%～2%的患者需長期使用GCs治療［1-2］。研究顯示，GCs治療第1年就會引起12%～20%的骨量丟失，此后每年骨量約丟失3%［3］，逐漸導(dǎo)致糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松癥（GIOP）。GIOP患者可在骨密度未明顯降低時即發(fā)生脆性骨折，以椎體、髖部骨折常見。我國研究發(fā)現(xiàn)在應(yīng)用GCs治療的3 136例患者中，高達90%存在骨量減少或骨質(zhì)疏松，其中骨質(zhì)疏松的患病率為41.4%，然而，32.7%的患者未給予抗骨質(zhì)疏松藥物治療，甚至在骨質(zhì)疏松患者中，有35.6%未給予有效的抗骨質(zhì)疏松治療，多數(shù)患者僅服用鈣劑和維生素D，僅4%的患者接受了雙膦酸鹽類藥物治療［4］?？梢?，盡管GIOP是最常見的繼發(fā)性骨質(zhì)疏松，但未被充分重視和防治。

目前對于GIOP的治療，鈣劑與維生素D是基礎(chǔ)治療藥物，雙膦酸鹽類、特立帕肽是主要治療藥物，雙膦酸鹽類、特立帕肽能使GIOP患者骨密度增加、骨折風(fēng)險降低；而降鈣素主要用于減輕患者骨痛，適用于對上述藥物不耐受或有禁忌證的患者［5-7］。然而，上述治療藥物難以滿足患者對臨床治療的預(yù)期，新型治療藥物亟待研發(fā)。近年來，針對GIOP的關(guān)鍵發(fā)病機制——骨轉(zhuǎn)換失衡的重要調(diào)節(jié)通路，生物靶向治療藥物取得長足進展，本文聚焦GIOP，綜述地舒單抗、硬骨抑素單抗和Dickkopf-1單抗（DKK-1單抗）等新型生物靶向藥物的治療作用和應(yīng)用前景。

1 GIOP發(fā)病機制

GCs通過多重機制引起骨轉(zhuǎn)換失衡，導(dǎo)致GIOP［7-11］：GCs可直接影響成骨細胞、骨細胞、破骨細胞、骨基質(zhì)蛋白代謝，也可通過影響雌激素、生長激素、甲狀旁腺素、肌力等間接導(dǎo)致骨丟失。GCs上調(diào)過氧化物酶體增殖物激活受體γ2（PPAR γ2）、Kruppel樣因子 15（KLF15）、CCAAT/增強子結(jié)合蛋白α（C/EBPα）、脂肪細胞蛋白2（aP2）信號通路，抑制Wnt信號通路，阻止骨髓間充質(zhì)干細胞向成骨細胞分化，減少成骨細胞數(shù)量；GCs通過促進骨細胞產(chǎn)生過多的硬骨抑素及DKK-1，抑制Wnt信號通路，持續(xù)降低成骨細胞數(shù)量、活性，導(dǎo)致骨形成下降；GCs增加核因子-κB受體活化因子配體（RANKL）、巨噬細胞集落刺激因子生成，減少護骨素生成，增加破骨細胞數(shù)量、活性和壽命；骨細胞在調(diào)節(jié)成骨細胞、破骨細胞功能，調(diào)節(jié)骨重建方面發(fā)揮重要作用，而GCs可致骨細胞凋亡，破壞骨微結(jié)構(gòu)；GCs還可增加蛋白分解代謝，導(dǎo)致Ⅰ型膠原蛋白降解增加［7-11］。RANKL介導(dǎo)的破骨細胞激活、Wnt信號通路抑制引發(fā)的骨形成減少是GIOP的重要發(fā)病機制，也是生物靶向藥物地舒單抗、硬骨抑素單抗和DKK-1單抗的作用靶點。

2 GIOP生物靶向治療研究進展

2.1 骨吸收抑制劑——地舒單抗（denosumab） 地舒單抗是特異性RANKL完全人源化單克隆免疫球蛋白（Ig）G-2的單克隆抗體（以下簡稱單抗），其能夠與RANKL特異性結(jié)合，使RANKL不能與破骨細胞上的核因子-κB受體活化因子結(jié)合，導(dǎo)致破骨細胞不能被激活，進而骨吸收活性降低、骨密度增加、骨折風(fēng)險減低［12］。地舒單抗在我國已被批準用于治療骨折高風(fēng)險的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松，但尚未被批準用于治療GIOP，而其在國外已經(jīng)獲批用于較多治療，包括GIOP患者、去勢治療的前列腺癌中高骨折風(fēng)險者、芳香化酶抑制治療的乳腺癌中高骨折風(fēng)險者等。

目前地舒單抗治療GIOP已經(jīng)取得豐富的臨床證據(jù)，一項隨機對照試驗納入腎小球疾病合并GIOP患者，比較每6個月皮下注射地舒單抗60 mg和每周口服35 mg阿侖膦酸鈉治療12個月的療效，結(jié)果顯示地舒單抗對腰椎骨密度的增加情況優(yōu)于阿侖膦酸鈉［13］。一項納入雙膦酸鹽治療GIOP效果不佳的研究顯示，轉(zhuǎn)換為地舒單抗及特立帕肽治療2年，兩組患者腰椎骨密度明顯增加，且安全性相當［14］。一項多中心隨機對照試驗納入GIOP患者為研究對象，給予地舒單抗和利塞膦酸鈉治療2年，結(jié)果顯示患者腰椎、髖部骨密度明顯增加，且地舒單抗優(yōu)于利塞膦酸鈉，兩者安全性均較好［15-16］。一項為期3年的研究表明，地舒單抗可改善絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎口服GCs患者的橈骨骨密度，且效果優(yōu)于雙膦酸鹽治療組［17］。一項薈萃分析結(jié)果顯示，地舒單抗與雙膦酸鹽是治療GIOP的有效藥物，且總體安全性較好［18］。由此可見，地舒單抗能夠增加GIOP患者腰椎、髖部、橈骨骨密度，但其是否能夠降低GIOP患者的骨折風(fēng)險，尚需大樣本、長時間的臨床研究繼續(xù)證實。

2.2 骨轉(zhuǎn)換雙重調(diào)節(jié)劑——硬骨抑素單抗 （sclerostin monocolonal antibody） 硬骨抑素不僅在骨細胞中表達，也在軟骨、動脈、鈣化平滑肌細胞、腎、脂肪組織、膽管、附睪和小腦中表達［19］。硬骨抑素主要與Wnt信號通路受體LRP5/6的胞外結(jié)構(gòu)域結(jié)合，拮抗Wnt信號通路與其共受體結(jié)合，進而抑制Wnt-β-catenin 信號通路傳導(dǎo)，降低成骨細胞活性［20］。此外，硬骨抑素通過增加骨細胞產(chǎn)生的RANKL/護骨素比例，促進破骨細胞生成，一系列基因突變的疾病和動物模型也證實硬骨抑素對骨轉(zhuǎn)換具有抑制骨形成、促進骨吸收的雙重作用［21-24］。

硬骨抑素單抗能夠特異性結(jié)合硬骨抑素，激活Wnt信號通路，從而增加成骨細胞活性、促進骨形成，并減少RANKL對破骨細胞的活化、抑制骨吸收。硬骨抑素單抗對GIOP的治療潛力已經(jīng)被多項動物實驗證實。一項對2月齡表達自噬蛋白標記的雄性轉(zhuǎn)基因小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，2.8 mg·kg-1·d-1和4 mg·kg-1·d-1甲潑尼龍可顯著減少小鼠腰椎、股骨遠端的骨小梁體積，減少股骨中段皮質(zhì)骨骨量和骨強度，進而導(dǎo)致GIOP，給予硬骨抑素單抗治療，并與未治療組相比，治療組腰椎、股骨遠端骨小梁體積和股骨中段皮質(zhì)骨量明顯增加，腰椎和股骨中段骨強度明顯提升，且硬骨抑素單抗可通過維持生理性自噬以增加成骨細胞的活性，拮抗GCs導(dǎo)致的骨量減少［25］。甲潑尼龍導(dǎo)致成年Wistar大鼠的骨量減少，而采用硬骨抑素單抗治療后可增加大鼠骨密度，改善骨微結(jié)構(gòu)，增加骨強度［26］。有研究給予7周齡小鼠服用地塞米松3 mg·kg-1·d-1，并予硬骨抑素單抗治療，結(jié)果顯示，與對照組相比，硬骨抑素單抗治療組抗酒石酸酸性磷酸酶5b（TRAP5b）水平明顯下降，腰椎和股骨骨量、骨強度明顯增加［27］。

目前研究較多的硬骨抑素單抗有3種：Blosozumab、Setrusumab（BPS804）、Romosozumab。Romosozumab已被歐洲、美國、日本批準用于治療原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥或存在高骨折風(fēng)險的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松［28-30］。目前尚未見硬骨抑素抗體治療GIOP的臨床研究，但未來該藥治療GIOP具有廣闊的前景。

2.3 骨形成促進劑——DKK-1單抗 DKK-1主要由骨細胞產(chǎn)生，也可由T淋巴細胞、血小板及乳腺癌、前列腺癌、多發(fā)性骨髓瘤、肺癌細胞表達，是Wnt-β-catenin信號通路的天然拮抗劑，DKK-1表達增加可抑制骨形成，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生［31］。此外，DKK-1還通過其他非Wnt信號通路發(fā)揮作用，誘導(dǎo)免疫抑制，提供適合腫瘤細胞生長的微環(huán)境［31-32］。

動物研究表明，DKK-1單抗可阻斷DKK-1的作用，促進骨形成，增加骨密度［33-35］，還可降低腫瘤壞死因子（TNF）介導(dǎo)的硬骨抑素表達，進而拮抗炎性因子誘發(fā)的骨量減少［33］。DKK-1單抗與硬骨抑素單抗聯(lián)合應(yīng)用可增加去卵巢鼠牙槽骨體積［36］。近期研發(fā)的針對硬骨抑素和DKK-1的雙特異性抗體較硬骨抑素單抗或DKK-1單抗單獨應(yīng)用具有更強的促進骨形成和骨折愈合的作用［37］。一項Ⅰ期臨床研究表明，DKK-1單抗與雙膦酸鹽、抗腫瘤藥物聯(lián)合應(yīng)用可增加多發(fā)性骨髓瘤患者的骨密度，且患者總體耐受性好［38］。

一項關(guān)于長期應(yīng)用GCs患者的體外研究顯示，GCs可升高DKK-1水平，抑制Wnt信號通路，損害骨髓及脂肪組織來源的間充質(zhì)干細胞的成骨能力，而DKK-1可能是GCs相關(guān)疾病干細胞治療的關(guān)鍵因素［39］。一項骨特異性基因敲除鼠的研究表明，敲除DKK-1基因可減輕GCs導(dǎo)致的骨量減少，但不能減輕類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎合并的骨丟失［40］。

目前尚未見DKK-1單抗治療GIOP的臨床研究發(fā)表，但DKK-1單抗促進骨形成的作用已有相應(yīng)的動物實驗證實，且DKK-1的升高參與了GIOP的發(fā)病機制，DKK-1基因敲除可減輕GCs導(dǎo)致的骨量減少。因此，DKK-1單抗有望成為治療GIOP的新藥，值得進一步研發(fā)。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，GCs是治療疾病的雙刃劍，既可以治療多種疾病，也可能通過多重機制導(dǎo)致GIOP的發(fā)生，臨床需要提高防治GIOP的意識。目前雙膦酸鹽、特立帕肽是治療GIOP的有效藥物。未來地舒單抗、硬骨抑素單抗、DKK-1單抗在GIOP的防治中具有廣闊前景，其能夠靶向作用于骨轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵信號通路，通過促進骨形成或抑制骨吸收而增加骨密度、降低骨折風(fēng)險，從而有效治療GIOP，但上述生物靶向藥物防治GIOP的臨床研究有待深入開展。

作者貢獻：胡忠慧進行文獻查詢及整理，撰寫文章；張茜對文章的構(gòu)思進行指導(dǎo)；李梅對文章的構(gòu)思和設(shè)計予以總體指導(dǎo)，進行文章的修訂，并負責文章的質(zhì)量控制及審校，對文章整體負責，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。

本文文獻檢索策略：

計 算 機 檢 索 PubMed、Web of Science、Springer、 中國知網(wǎng)（CNKI）、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺的相關(guān)文獻，檢索時間設(shè)定為2010年1月至2021年8月，中文檢索詞包括“糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松”“糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松與發(fā)病機制”“糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松與藥物治療”“地舒單抗”“硬骨抑素”“硬骨抑素單抗”“DKK-1”“DKK-1單抗”，英文檢索詞包括“glucocorticoidinduced osteoporosis”“glucocorticoid-induced osteoporosis and pathophysiology”“glucocorticoid-induced osteoporosis and treatment” “denosumab”“sclerostin”“sclerostin monocolonal antibody”“DKK-1”“DKK-1 monocolonal antibody”，同時追溯納入文獻的參考文獻。納入了糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松癥（GIOP）發(fā)病機制、臨床特征、流行病學(xué)相關(guān)研究及綜述、GIOP治療的指南和共識、地舒單抗治療GIOP的臨床研究和Meta分析、硬骨抑素與骨代謝的基礎(chǔ)和臨床研究、硬骨抑素單抗治療GIOP的基礎(chǔ)研究、Dickkopf-1（DKK-1）的基礎(chǔ)研究、DKK-1單抗在骨質(zhì)疏松方面的基礎(chǔ)研究和臨床研究。對與本文主題密切相關(guān)的經(jīng)典文獻，在文獻發(fā)表時間方面，適當予以放寬。排除了與本文主題無關(guān)的文獻及重復(fù)性研究。