系统性硬化症纤维化治疗新靶点研究

孙杰 李洋

摘 要：系统性硬化症是一种以局限性或弥漫性皮肤增厚和纤维化为主要特征，可引起多系统损害的结缔组织病。纤维化作为系统性硬化症患者主要的死亡原因，每年可造成巨大的社会经济影响。近年来对系统性硬化症纤维化治疗新靶点的研究已成为一个新热点，本文主要围绕系统性硬化症纤维化发生的病理生理学基础和治疗新靶点这两方面加以阐述。

关键词：系统性硬化症；纤维化；靶点

中图分类号：R593.2 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.09.018

文章编号：1006-1959（2018）09-0056-03

Abstract：Systemic sclerosis is a connective tissue disease that is characterized by localized or diffuse skin thickening and fibrosis that can cause multiple systemic damage.Fibrosis，the leading cause of death in patients with systemic sclerosis，can cause significant socio-economic impact each year.In recent years，the study of new targets for the treatment of systemic sclerosis fibrosis has become a new hot spot.This article focuses on the pathophysiology of systemic sclerosis fibrosis and the treatment of new targets in two aspects.

Key words：Systemic sclerosis；Fibrosis；Target

系统性硬化症（systemic sclerosis，SSc），也可称为硬皮病，是一种以局限性或弥漫性皮肤增厚和纤维化为主要特征的，可引起多系统损害的结缔组织病。根据相关文獻报道，SSc患者的死亡率明显高于一般人群，其五年生存率为74.9%，10年生存率为62.5%[1]。纤维化作为系统性硬化症常见的并发症，常累及肺脏、皮肤等组织，给SSc患者的生活质量造成了巨大的影响[2]。然而到目前为止尚没有根治硬皮病纤维化的治疗方案出现，近年来相关系统性硬化症纤维化治疗新靶点的发现可能会使上述上述问题得到解决，本文主要围绕系统性硬化症纤维化发生的病理生理学基础和治疗新靶点这两方面加以阐述。因此如何积极有效地抗纤维化治疗具有重大的意义，本文主要就目前硬皮病纤维化的病理生理学基础和靶点治疗新进展这两方面加以阐述。

1纤维化发生的病理生理学基础

肌成纤维细胞作为纤维化形成的主要参与细胞，也是胶原的主要生产者，其在机体创伤修复过程中起着连接受损组织的作用。随着修复的进行，肌成纤维细胞和胶原含量也逐步下降，但在纤维化疾病（如系统性硬化症）中，肌成纤维细胞可持续分泌胶原，导致皮肤、肺脏等组织纤维化的形成[3，4]。根据相关研究显示以下几种细胞可以转化为肌成纤维细胞[5-7]：其中多数肌成纤维细胞是由间质固有成纤维细胞转化而来；其次是由间充质细胞转化而来；剩余部分则主要由内皮细胞、上皮细胞和周细胞等转化而来。其中内皮细胞、上皮细胞等细胞向肌成纤维细胞的转化并不是一蹴而就的，中间需要先转化为间充质细胞，继而转化为肌成纤维细胞细胞，转化途径依赖转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）参与[8]。

2系统性硬化症纤维化治疗新靶点

据报道，相关科研人员最近发现数种与纤维化的发生发展存在明显相关性的靶点，包括共刺激分子OX40/OX40L、信号传导与转录激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3 ，STAT3）、细胞因子信号抑制物（supressor of cytokine signaling，SOCS3）、DNA甲基转移酶（DNA （cytosine-5）-methyltransferase 3A，DNMT3A）、朋友白血病整合1转录因子（Friend leukemia integration 1 transcription factor，Fli1）等。根据最新的研究结果显示通过对上靶点的研究，并将其应用于临床，可能会导致在未来某一天纤维化这一临床表现将受到明显控制，甚至是得到根治。

2.1共刺激分子OX40/OX40L OX40/OX40L轴是机体免疫应答中的一对重要的协同刺激分子，可参与T细胞的活化、增殖、迁移，以及生发中心的形成和树突状细胞的分化、成熟，介导肿瘤免疫应答，并在自身免疫疾病的发生发展中起重要作用[9]。Muriel Elhai[10]等人研究发现，系统性硬化症患者的血清OX40L水平较正常人明显升高，弥漫性SSc患者的血清OX40L较局限性SSc水平升高，具有统计学意义。同时研究发现，血清OX40L高水平的SSc患者的长期生存率较健康对照组有所下降。系统性硬化症患者的纤维化皮肤镜下组织学观察可见，OX40L在SSc患者的B细胞、T细胞以及成纤维细胞中过度表达，其与CD3、CD22、CD90、α-SMA水平相同步；此外行定量分析研究发现弥漫性SSc患者B细胞、T细胞以及成纤维细胞中OX40L的染色强度高于局限性SSc，更高于健康对照组[10]。在实验研究中发现，OX40L缺陷的小鼠可免受博来霉素诱导的真皮纤维化，OX40L-小鼠与OX40L+小鼠相比其真皮厚度、胶原含量明显减少，并且当给予其OX40L抑制性中和抗体后可发现小鼠的真皮厚度明显变薄[10]。由此可以推断，若阻断OX40/OX40L轴则可能会起到预防系统性硬化症纤维化发生以及控制系统性硬化症纤维化病情进展的效果。

2.2信号传导与转录激活因子3（STAT3） STAT3是STAT蛋白家族的一员，可被不同的细胞因子受体激活，在细胞内起到信号传递载体的作用，从而参与细胞生长和细胞凋亡等多种细胞过程，并且其与多种肿瘤疾病和自身免疫性疾病有关[11-13]。STAT3的沉默可以减少系统性硬化症患者纤维化的发病，并改善皮肤纤维化的严重程度。Debomita Chakraborty， Barbora ？觢umová等人研究发现，系统性硬化症患者皮肤中活化的STAT3（P-STAT3）和含有P-STAT3的成纤维细胞数目较健康对照组明显增多，并且研究发现JAK/JNK/c-ABL/SRC激酶等信号通路可共同刺激STAT3信号的活化，促使成纤维细胞表达转化生长因子-β（TGF-β），从而导致SSc患者纤维化的发生与进展[14]。在实验研究中，他们还发现当特异性敲除成纤维细胞STAT3基因时或给予JAK/JNK/c-ABL/SRC等信号通路的抑制剂治疗时，SSc小鼠的病灶纤维化皮肤的真皮厚度较之前明显变薄，胶原以及P-STAT3的含量较之前明显减少[14]。通过对上述研究结果的分析可以得出如下结论，对STAT3信号活化抑制剂的研究，可能会为研制新的纤维化靶向治疗药物提供新的方向。

2.3细胞因子信号抑制物（SOCS3） SOCS3是一种由STAT诱导的STAT抑制剂，受多种细胞因子调控，如白介素-6（IL-6）、白介素-10（IL-10）等，抑制络氨酸蛋白激酶-信号传导与转录激活因子（JAK/STAT）信号系统，参与蛋白激酶B（AKT）的磷酸化从而参与肿瘤相关性疾病和自身免疫性疾病的发生、发展[15，16]。SOCS3基因的缺失可加重皮肤纤维化的严重程度，增加硬皮病患者纤维化的发病率。研究发现系统性硬化症患者成纤维细胞含有的SOCS3水平较正常人下降，并且SOCS3缺失可导致皮肤厚度和胶原含量的增加。另外研究显示TGF-β诱导的启动子纤维化可下调SOCS3表达，该途径可被DNA甲基化抑制剂所阻断[17]。由此可见，DNA甲基化抑制剂可以上调SOCS3表达，抑制TGF-β介导的纤维化，也为系统性硬化症纤维化的治疗提供了一个备选方案。

2.4DNA甲基转移酶（DNMT3A） DNMT3A通过负责（de novo）DNA的甲基化，确保遗传表观遗传模式复制的准确性，参与细胞分化和胚胎發育、转录调控、异染色质形成和基因组稳定性等多种过程[18]。相关文献显示，DNMT3A可增加纤维化的发生风险，其表达受TGF-β调控，即TGF-β可上调DNMT3A的表达[19]。另有研究显示控制成纤维细胞的DNMT3A活性或给予DNA甲基化抑制剂，可降低纤维化的发病率，改善纤维化的严重程度[20，21]。该现象再次证明抑制DNA甲基转移酶活性可以用于治疗系统性硬化症纤维化。

2.5朋友白血病整合1转录因子（Fli1） Fli1也被称为转录因子ERGB，是一种由原癌基因Fli1基因编码的蛋白质。Fli1缺失可以增加胶原蛋白含量，导致系统性硬化症纤维化的发生。实验研究发现系统性硬化症患者真皮组织中Fli1的含量较健康对照组明显减少，且弥漫性SSc患者的真皮Fli1的含量较局限性SSc减少。同时研究发现Fli1缺失可以对正常人角质形成细胞的蛋白表达谱产生明显的影响，增加角蛋白6（Keratin 6，K6）、K16、IL1A、结缔组织生长因子（CTGF）和锌指蛋白（SNAI1）等蛋白的表达，后者均为SSc角化细胞的表型改变。另外研究还发现K14表达的小鼠在敲除Fli1基因后可自行出现真皮厚度、胶原和抗平滑肌抗体（α-SMA）含量的增加，以及ANA、IL-4、IL-6、IL-17和IFN-γ水平的升高[22]。上述研究结果也给未来SSc纤维化的治疗提供了一个新的思路，即通过增加系统性硬化症患者体内Fli1含量，以抑制纤维化进程。

3总结

尽管硬皮病纤维化的治疗作为一个世界性难题，但OX40/OX40L、STAT3、SOCS3、DNMT3A、Fli1等新靶点的发现有可能在未来对系统性硬化症纤维化治疗产生巨大的影响。通过阻断OX40/OX40L轴、阻断STAT3表达、促进SOCS3表达、抑制DNMT3A活性以及增加Fli1含量可以预防系统性硬化症纤维化的发生，控制系统性硬化症纤维化病情的进展。

参考文献：

[1]Rubio-Rivas M，Royo C，Simeón CP，et al.Mortality and survival in systemic sclerosis：systematic review and meta-analysis[J].Semin Arthritis Rheum，2014，44（2）：208-219.

[2]Nadia D，Morgan，MBBS，et al.Clinical and serological features of systemicsclerosis in a multicenter African American cohort[J].Medicine，2017（96）：51.

[3]Bagalad BS，Mohan Kumar KP，Puneeth HK，et al.Myofibroblasts：Master of disguise[J].J Oral Maxillofac Pathol，2017，21（3）：462-463.

[4]Pakshir P，Hinz B.The big five in fibrosis：Macrophages，myofibroblasts，matrix，mechanics，and miscommunication[J].Matrix Biol，2018.

[5]Marangoni RG，Korman BD，Wei J，et al.Myofibroblasts in murine cutaneous fibrosis originate from adiponectin-positive intradermal progenitors[J].Arthritis Rheumatol，2015，（67）：1062-1073.

[6]PardaliE，Sanchez-Duffhues G，Gomez-Puerto MC，et al. TGF-β-Induced Endothelial-Mesenchymal Transition in Fibrotic Diseases[J].Int J Mol Sci，2017，18（10）：2157.

[7]Cho N，Razipour S E，Mccain M L.TGF-β1 dominates extracellular matrix rigidity for inducing differentiation of human cardiac fibroblasts to myofibroblasts[J].Experimental Biology& Medicine，2018：1535370218761628.

[8]Manetti M，Romano E，Rosa I，et al.Endothelial-to-mesenchymal transition contributes to endothelial dysfunction and dermal fibrosis in systemic sclerosis[J].Ann Rheum Dis，2017（76）：924-934.

[9]Gwilym JW，Gideon MH，PeterJL，et al.OX40，OX40Land Autoimmunity：a Comprehensive Review[J].Clinical Reviews in Allergy&Immunology;，2016，50（3）：312-332.

[10]Elhai M，Avouac J，Hoffmannvold A M，et al.OX40L blockade protects against inflammation-driven fibrosis[J].Proc Natl Acad Sci U S A，2016，113（27）：E3901.

[11]姜雨，丁怡，李文卿，等.STAT3對EMT的调节和对循环肿瘤细胞与肿瘤侵袭及转移的影响[J].生物化学与生物物理进展，2016，43（7）：644-651.

[12]Hua Y，Heehyoung L，Andreas H，et al.Revisiting STAT3 signalling in cancer：new and unexpected biological functions[J].Nature Reviews Cancer，2014，14：736-746.

[13]Hillmer E J，Zhang H，Li H S，et al.STAT3 signaling in immunity[J].Cytokine&Growth; Factor Reviews，2016（31）：1-15.

[14]Chakraborty D，umová B，Mallano T，et al.Activation of STAT3 integrates common profibrotic pathways to promote fibroblast activation and tissue fibrosis[J].Nature Communications，2017，8（1）：1130.

[15]周立军，刘文娟，祁永浩，等.SOCS3通过JNK和STAT3信号通路调控AKT[J].中国生物工程杂，2015，35（9）：50-56.

[16]Yin Y，Liu W，Dai Y.SOCS3 and its role in associated diseases[J].Human Immunology，2015，76（10）：775-780.

[17]Clara Dees，Yun Z，Sebastian P，et al.TGF-β-Induced Epigenetic Silencing of SOCS3 Facilitates STAT3 Signaling to Promote Fibroblast Activation and Tissue Fibrosis in Systemic Sclerosis[A].2017 ACR ARHP Annual Meeting，2017（9）：18.

[18]Jia Y，Li P，Fang L，et al.Negative regulation of DNMT3A de novo DNA methylation by frequently overexpressed UHRF family proteins as a mechanism for widespread DNA hypomethylation in cancer[J].Cell Discov，2016（2）：16007.

[19]Koh HB，Scruggs AM，Huang SK，et al.Transforming Growth Factor-β1 Increases DNA Methyltransferase 1 and 3a Expression through Distinct Post-transcriptional Mechanisms in Lung Fibroblasts[J].J Biol Chem，2016，291（37）：19287-19298.

[20]Hinz B，Phan SH，Thannickal VJ，et al.Recent developments in myofibroblast biology：paradigms for connective tissue remodeling[J].Am J Pathol，2012，180（4）：1340-1355.

[21]Mann J，Mann DA.Epigenetic regulation of wound healing and fibrosis[J].Curr Opin Rheumatol，2013，25（1）：101-107.

[22]Takahashi T，Asano Y，Sugawara K，et al.Epithelial Fli1 deficiency drives systemic autoimmunity and fibrosis：Possible roles in scleroderma[J].Journal of Experimental Medicine，2017，214（4）：20160247.

收稿日期：2018-3-16：修回日期：2018-3-21

编辑/李桦