类风湿关节炎与Wnt信号通路抑制因子的关系

陶　蓓 综述，何成松 审校

(西南医科大学附属医院风湿免疫科，四川泸州 646000)



·综述·

类风湿关节炎与Wnt信号通路抑制因子的关系

陶蓓 综述，何成松 审校

(西南医科大学附属医院风湿免疫科，四川泸州 646000)

关节炎,类风湿；Wnt信号通路；Wnt信号通路抑制因子；成纤维样滑膜细胞

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)作为一种慢性、多系统性、侵袭性、进行性自身免疫性疾病，病程长，难治愈，严重威胁人类健康，影响生活质量，甚至减少患者预期寿命。目前临床上常用治疗RA的药物包括非甾体类抗炎药、糖皮质激素和传统改善病情抗风湿药(diseose-modifying anti-rhumatic drugs,DMARDs)、生物制剂等，但这些药物的应用均存在各种问题，如不能迅速控制患者病情进展、药物近远期毒副作用大或疗效不确切、价格昂贵等[1-2]。最近的一些研究发现，RA相关信号通路在RA的发病中发挥重要作用，特别是Wnt信号通路可能发挥关键作用。因此，该通道的研究已成为最近的一个热点[3-5]。本文主要总结近年来Wnt信号通路抑制因子在RA发病机制中所起作用的相关研究，并简要分析该信号通路抑制因子相关药物的应用前景。

1　RA与Wnt信号通路

信号通路是指能将细胞外的分子信号经细胞膜传入细胞内发挥效应的一系列酶促反应通路。RA的主要病理改变为滑膜的炎症与增生，表现为新生血管形成及关节软骨、骨的侵蚀和破坏。其中成纤维样滑膜细胞(fibroblast 1ike synoviocytes，FLSs)是滑膜内膜中的重要组成部分，其异常分泌各种细胞因子及趋化因子如IL-6、IL-8、IL-15等,基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)如MMP-3等，促进免疫细胞对关节滑膜的侵袭，加速关节滑膜的炎性渗出等，最终导致RA的各种病理改变[6-7]。随着对RA发病机制研究的不断深入，越来越多的证据表明信号通路的传导异常参与了类风湿关节炎的发病过程，且目前主要集中在对Wnt信号通路的异常改变[7-8]。

Wnt信号通路由Wnt基因调控，一般分为依赖β-连环蛋白(β-caternin)的经典Wnt信号传导通路(β-catenin-dependent canonical Wnt signaling pathways)及不依赖β-连环蛋白的Wnt信号传导通路(β-catenin-independent non-canonical Wnt signaling pathways)，Wnt信号通路参与细胞的增殖、分化，以及机体的生长发育、肿瘤的发生等生物学过程。最近的研究发现Wnt信号通路与RA的发病密切相关[7]，有研究发现，在RA患者的纤维样滑膜细胞(FLS)中存在高水平的β-catenin，而这个过程是通过经典Wnt信号通路实现的，于此同时高水平的β-catenin也通过该途径维持着FLS的稳定激活状态[9]；还有研究者发现，在RA患者骨关节微环境中有Wnt信号通路基因及DKK-1的表达上调，且此过程通过经典Wnt信号通路途径实现[10]；Miao等[4]报道则证明，miR-663的异常增加，抑制了经典Wnt信号通路中腺瘤性结肠息肉病(adenomatous polyposis coli，APC)蛋白的表达，从而导致RA患者FLS中β-catenin的聚集，进而导致经典Wnt信号通路的异常激活，这一过程可能与RA发病有关[4]。此外，许多基础与临床的相关研究均发现Wnt信号通路的异常与RA发病有一定关系，并发现了一些具有潜在治疗价值的调控靶点[3,5,11-12]。

Wnt信号通路能够维持正常的生物学功能离不开各种信号因子的动态调节，Wnt信号通路的异常与相应调节因子的异常表达有关。在Wnt信号通路异常相关的RA中，Wnt信号通路相关抑制因子的异常表达造成信号通路传导异常，继而产生了一系列病理结果[7]。因此，在RA中，以Wnt信号通路抑制因子为靶点的治疗具有重要的潜在临床应用价值。

2　RA与Wnt信号通路抑制因子及其临床应用前景

2.1DKK-1DKK家族是由富含半胱氨酸的分泌型蛋白构成，最少有4种构型，而其中最重要也是研究最多的是DKK-1。在RA发病机制中，DKK-1通过与Wnt蛋白家族绑定受体低密度脂蛋白受体相关蛋白 5/6(low density lipoprotein receptor related proteins 5/6，LRP5/6)和细胞表面受体 Kremen1/2结合形成复合物，来实现对经典Wnt 信号通路的抑制,最终导致滑膜的炎性反应、骨的侵蚀、骨量减少。与此同时，Rossini等[12]和Wang等[13]也发现在RA患者血清中DKK-1水平与RA疾病活动度呈正相关性，进一步证明了DKK-1在RA病理生理中可能发挥重要作用。根据DKK-1导致骨破坏的机制，已有试验证明，DKK-1抗体通过调节Wnt信号通路实现了RA患者关节环境的稳定，保护了关节，减轻了损害。最近，利用DKK-1参与调节成骨细胞与破骨细胞骨微环境而诱发骨病变的特点，DKK-1抗体如BHQ-880、DKN01能有效抑制骨肿瘤患者中的骨破坏，相关药物已进入1-2期临床试验[14]。另有研究者在RA小鼠模型中，通过导入DKK-1抗原决定簇基因疫苗，使RA小鼠产生DKK-1抗体，降低RA小鼠DKK-1水平，有效地减轻了RA小鼠关节中的骨破坏[3]。因此，靶向DKK-1的相关药物在RA治疗中具有广阔的应用前景。

2.2硬骨素硬骨素同DDK-1一样，通过与细胞外的LRP5/6结合，阻止LRP、Wnt及卷曲蛋白受体(frizzled，Fz)形成Wnt/LRP/FZD复合物，从而达到Wnt信号通路的抑制作用，最后产生骨的破坏，这一过程主要针对成骨细胞。在SOST转基因(硬骨素为SOST基因的表达产物，可以降低成骨细胞活性)小鼠的成骨细胞中高表达人类破骨素，观察破骨素对于骨质的影响，发现破骨素可扰乱正常的骨构架，使骨皮层变薄，骨小梁及板层骨的形成大量减少，并且使软骨发育异常。靶向硬骨素的药物已经在骨关节疾病中进行广泛研究。Romosozumab作为抗硬骨素的抗体药物，主要通过减少骨的重吸收，促进骨的形成和骨密度的增加，在一个短期的Ⅱ期试验已经证明了其在骨质疏松方面的有效性[15]。在RA的临床应用研究中，硬骨素也颇受关注:(1)Massimo等[16]认为硬骨素抗体能够阻止并恢复部分RA导致的全身骨量减少，并对四肢骨有一定保护作用，但对关节作用不明显；(2)而Chen等[17]认为，在RA中，虽然硬骨素抗体不能减轻关节水肿，对关节滑膜作用也不明显，但对关节软骨有一定的保护作用。

2.3分泌型卷曲相关蛋白(secreted frizzled-related protein，SFRP)SFRP是一类可溶性蛋白，作为Wnt信号通路阻滞剂的最大家族，SFRP主要有SFRP1～5 5种亚型，且与细胞表面Wnt受体Fz蛋白在结构上相似，可竞争性结合Wnt蛋白，从而达到Wnt信号阻滞的作用。除此之外，SFRP对Wnt通路的调节作用还可以通过以下途径:(1)SFRP可以与Fz蛋白受体结合，形成无功能的复合体，阻止Wnt信号通路激活；(2)SFRP之间可以相互结合并作用，调节 Wnt信号通路；(3)SFRP也可以通过直接连接Wnt蛋白和Fz蛋白，两者相互作用，从而促进 Wnt信号通路激活。正常情况下，Wnt信号激活与抑制的动态平衡使机体细胞维持正常生理机能。而SFRP家族对Wnt信号调控机制十分复杂，SFRP即使在同一生理过程亦可能产生完全相反的结果，对细胞相反的刺激作用也可能造成相同的病理反应。早在十多年前就有研究发现，SFRP与滑膜炎密切相关，且其在RA发病机制中的角色不同：SFRP1～5型基因均表达于RA和骨关节炎患者的滑膜细胞中，其中SFRP1和SFRP4基因主要表达在FLS的富群，SFRP3主要表达在巨噬细胞富群。随后的报道指出，从RA患者滑膜液中检出的SFRP1，可以促进Th17细胞分化，增多的Th17细胞则通过经典Wnt信号通路参与自身免疫反应和炎症性疾病；而SFRP4能抑制Wnt信号通路从而阻止滑膜异常增生；SFRP5则可能通过下调c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路抑制RA-FLS的炎性反应[18]。综上所述，SFRPs与RA的发病有关，但机制尚不清楚，还停留在基础研究阶段，相关的干预措施还未见大规模报道。

2.4其他Wnt信号通路抑制因子除了上述各种因子外，Wnt信号通路抑制因子还包括WIF-1、Cerberus、Wise、IGFBP-4，以及一些跨膜的抑制因子等[19]。但这些因子在RA中的研究还鲜有报道，距离临床应用还有相当长的距离。

3　目前需要解决的问题

Wnt信号通路的异常在RA发病机制中起到重要的作用，Wnt信号通路的异常往往又与各种抑制因子的异常表达密切相关。而通过对Wnt信号通路抑制因子进行干预和调节，为治疗RA提供了新的思路和方法[12,20]。然而，信号通路的调节是一个复杂的动态平衡，同一个调节因子发挥着不同甚至相反的生物化学作用，不同的调节因子可能发挥相似的生物化学作用，并且各种生化作用之间又相互存在着许多复杂的联系，目前仍然有许多机制尚未完全了解。由于Wnt信号通路的复杂性，靶标药物的潜在效应存在不明确性，使人们对于其药物相关研究仍然处于比较初级的阶段[21]。尽管有部分研究新药已经进入临床实验阶段，但面对更高疗效新型药物的要求，仍然有许多的困难需要克服，有关信号通路新型药物的研制及其在临床治疗中的有效性、高效性、安全性等问题仍然需要进一步的实验及临床研究来证明。

4　小　　结

Wnt信号通路的异常可促进免疫细胞对关节滑膜的侵袭，增强关节炎性反应等效应，最终导致关节软骨、骨的侵蚀和破坏等病理改变，而Wnt信号通路抑制因子在其中发挥了重要作用，如DKK-1、硬骨素、SFRP等，通过各种机制影响Wnt信号通路的动态平衡，改变成骨细胞、破骨细胞及关节滑膜细胞的正常生理活动，导致关节软骨和骨发生一系列病理生理改变，导致RA的发生。对Wnt信号通路抑制因子的干预与调节进而提高RA的疗效已经引起研究人员的重视，本文通过对Wnt信号通路及其抑制因子的研究，为治疗RA开发出具有临床应用前景的相关药物提供了更多的科学理论依据。

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陶蓓(1990-)，住院医师，硕士，主要从事风湿免疫疾病研究。△

，E-mail:13700980878@163.com。

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.12.040

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1671-8348(2016)12-1703-03

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