掃碼聯(lián)系客服
大家好呀，今天讓我們來學(xué)習(xí)這篇題為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的信號通路：對靶向治療的意義的文章，于今年二月發(fā)表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》（IF = 38.104）上，讓我們來一起學(xué)習(xí)一下吧！
一、摘要
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（Rheumatoid Arthritis，RA）是一種不可治愈的系統(tǒng)性自身免疫性疾病。疾病進程中常伴隨關(guān)節(jié)畸形和相關(guān)功能喪失，嚴重影響患者的生活質(zhì)量，增加勞動力的損失。RA的異常信號通路是RA的重要研究領(lǐng)域，為理解這一復(fù)雜疾病和開發(fā)新的RA相關(guān)干預(yù)靶點提供了重要證據(jù)。本文提供一個全面的概述，包括疾病的歷史事件、流行病學(xué)、危險因素和病理過程等，突出RA的主要研究進展、各種信號通路和分子機制（包括遺傳因素、表觀遺傳因素），總結(jié)了RA新的信號通路和新抑制劑治療RA的最新發(fā)展。治療干預(yù)措施包括已批準(zhǔn)的藥物、臨床藥物、臨床前藥物。（圖1）
二、結(jié)果
1、RA的危險因素及癥狀
大量的研究表明，易感基因HLA-DRB1、TNFRSF14和PTPN22與RA的發(fā)生密切相關(guān)，這些易感基因因種族、地域而異，同時也和環(huán)境、吸煙等因素相關(guān)。HLA-DRB1之所以和RA遺傳相關(guān)是因為氨基酸序列的“共享表位”，簡單來說就是它們允許抗原提呈細胞錯誤地將其抗原呈現(xiàn)給T細胞，引起T細胞介導(dǎo)的自身免疫反應(yīng)，從而引起疾病發(fā)生。RA主要影響關(guān)節(jié)，但也影響眼睛、皮膚、肺、肝臟、心臟和骨骼等器官，主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)炎癥、腫脹、發(fā)燒、疼痛和僵硬的跡象。（圖2）
2、RA發(fā)病機制
RA最初是一種持續(xù)的細胞激活狀態(tài)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)或其他器官的自身免疫。其臨床表現(xiàn)主要發(fā)生在滑膜炎癥和關(guān)節(jié)損傷之后。成纖維細胞樣滑膜細胞（FLS）在這些病理過程中起著關(guān)鍵作用。RA進展的三個階段：由滑膜中T細胞激活放大的非特異性炎癥階段、慢性炎癥階段和由IL-1、IL-6和TNF-α等細胞因子介導(dǎo)的組織損傷階段。
下面我們來看看自身免疫性反應(yīng)和炎癥反應(yīng)發(fā)生的可能機制：
抗瓜氨酸肽的自身抗體（ACPAs）與含瓜氨酸的抗原產(chǎn)生免疫復(fù)合物與類風(fēng)濕因子（RF）結(jié)合，導(dǎo)致補體激活。由于ACPA陽性和ACPA陰性與共享表位之間的關(guān)聯(lián)程度是不同的，因此我們認為ACPA陽性和ACPA陰性是兩種不同的RA。研究表明，在環(huán)境因素改變的情況下，精氨酸在肽基精氨酸脫亞胺酶（PADs）的催化下轉(zhuǎn)化為瓜氨酸，瓜氨酸蛋白可以通過抗原呈遞細胞（APCs）呈現(xiàn)給T細胞的某些MHC，產(chǎn)生ACPAs，同時引起RA對瓜氨酸自身抗原的自身免疫反應(yīng)。肽基精氨酸脫亞胺酶4型（PADI4）也被確定為RA的non-MHC遺傳危險因素，在亞洲患者中無論ACPA陽性與否，PADI4風(fēng)險等位基因都與骨損傷相關(guān)。ACPA結(jié)合了許多蛋白質(zhì)殘基，可以在確診前10年被檢測到，即使后續(xù)經(jīng)過有效的治療降低了ACPA和RF的濃度，患者也很少轉(zhuǎn)化為ACPA陰性。
RA患者的關(guān)節(jié)腫脹主要是由白細胞進入滑膜引起的滑膜炎癥的結(jié)果，某些環(huán)境或遺傳因素通過激發(fā)樹突狀細胞（DCS）從而引起先天免疫反應(yīng)。樹突狀細胞會招募和激活T細胞，刺激B細胞、巨噬細胞、滑膜細胞、軟骨細胞、破骨細胞，并分泌促炎和骨破壞細胞因子（IL-1β，IL-6，TNF-α和基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs））。（圖3）
RA中的成纖維細胞樣滑膜細胞（FLS）和免疫細胞介紹：
在正?；そM織中，F(xiàn)LS通過分泌滑膜液，為臨近軟骨和關(guān)節(jié)腔提供血漿蛋白，維持滑膜內(nèi)穩(wěn)態(tài)。在RA炎癥情況下，F(xiàn)LS經(jīng)歷了從無害的間充質(zhì)細胞到具有破壞性和侵襲性的腫瘤樣細胞的深刻變化，這些轉(zhuǎn)化的RA FLs在RA的產(chǎn)生和發(fā)展中起主導(dǎo)作用，其特征是對凋亡的敏感性降低，粘附分子過度表達，細胞因子、趨化因子和基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）的異常產(chǎn)生。
細胞因子和趨化因子的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)滑膜室炎癥環(huán)境，在這些成分中，粒細胞-單核細胞集落刺激因子、白細胞介素-6（IL-6）和腫瘤壞死因子（TNF）對這一過程至關(guān)重要。細胞因子和趨化因子通過激活內(nèi)皮細胞，吸引免疫細胞在滑膜室中積累，激活成纖維細胞，積累活化的T細胞和B細胞來促進炎癥反應(yīng)。活化的B細胞在抗原提呈細胞和輔助性T細胞（Th）的協(xié)助下，分化為漿細胞，合成和分泌多種免疫球蛋白，Th根據(jù)細胞因子微環(huán)境分化為Th1、Th2、Th17和Treg細胞。Th1細胞因子的分泌有助于RA期間滑膜組織中Th17浸潤和IL-17產(chǎn)生的增加。濾泡輔助T細胞（Tfh）是CD4+ T細胞的一個子集，通過提供高親和力抗體產(chǎn)生和長親和力抗體產(chǎn)生所需的信號，促進生發(fā)中心（GC）反應(yīng)。（圖4）
3、RA發(fā)病機制中的信號通路
JAK-STAT信號通路：
JAKSTAT是一個同時具有轉(zhuǎn)錄激活和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的細胞質(zhì)蛋白家族。STAT（信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活劑）是細胞因子信號的最重要的信號通路之一。JAK-STAT信號通路在RA FLS的異常增生、滑膜炎癥和骨破壞中很重要。JAK1參與多種細胞因子相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，如IFN-γ和IL-6，它們結(jié)合并形成受體復(fù)合物，激活JAK1激酶，并參與RA、白癜風(fēng)和銀屑病的發(fā)病機制。JAK3參與了與IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21相關(guān)的信號通路，并在T細胞的分化、增殖和生長中發(fā)揮重要作用。Tyk2可被IFN、IL-6、IL-10、IL-12、IL-23激活，而選擇性抑制Tyk2在RA治療中起一定作用。JAK2誘導(dǎo)下游STAT3和STAT5的激活。它負責(zé)通過多種受體進行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，包括在炎癥和自身免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用的受體，如IL-6R、IL-12Rβ和IFN-γ R2。與正常健康人群相比，RA患者滑膜組織中JAK2的表達明顯增加。
MAPK信號通路：
絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路參與調(diào)控多種細胞活動，包括基因表達、代謝、遷移、存活、細胞周期進程、凋亡和分化，在RA的病理過程中起著關(guān)鍵作用。其過度活化與關(guān)節(jié)軟骨的破壞和滑膜組織的炎性增生密切相關(guān)。MAPK調(diào)節(jié)多種基因的表達，并被認為是治療RA或其他免疫介導(dǎo)的慢性炎癥疾病的潛在靶點。它可以將生長因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、應(yīng)激條件、病毒和炎癥因子等細胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)到細胞中，并在細胞外刺激轉(zhuǎn)導(dǎo)以驅(qū)動細胞內(nèi)反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
PI3K-AKT信號通路：
PI3K（磷脂酰肌醇3激酶）-AKT（也稱為PKB）通路是一種細胞內(nèi)通路，調(diào)節(jié)增殖、代謝、血管生成和細胞存活，以響應(yīng)細胞外信號。涉及的關(guān)鍵基因是PI3K和蛋白激酶B（PKB）。PI3K可以通過添加磷酸基使PIP2磷酸化為PIP3，磷酸酶如PTEN可以使PIP3去磷酸化到PIP2這個循環(huán)從而終止PI3K信號。PI3K的下游作用主要反映在PIP3的調(diào)控上。在PI3K-AKT通路中，PIP3的3位磷酸基可以同時將PDK1和AKT蛋白招募到質(zhì)膜上，使PDK1磷酸化AKT蛋白的308位（T308）的蘇氨酸。這有助于AKT的激活，從而進一步激活下游的調(diào)控通路。
SYK信號通路：
SYK（脾酪氨酸激酶）是B細胞受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的中心分子。RA患者外周血B細胞中磷酸化的SYK水平顯著升高。在這些患者中，也顯示出針對瓜氨酸多肽的強陽性自身抗體。B細胞和自身抗體在大多數(shù)RA患者中產(chǎn)生，并在RA的發(fā)病機制中起著關(guān)鍵作用。BTK（Bruton酪氨酸激酶）屬于非受體酪氨酸激酶Tec家族，除T細胞和自然殺傷細胞外，在所有造血細胞中表達，如B細胞和髓系細胞。BTK是連接B細胞受體（BCR）信號通路、趨化因子受體信號通路和toll樣受體（TLR）信號通路的關(guān)鍵分子并參與B細胞的調(diào)控。
Wnt信號通路：
Wnt信號通路是一個復(fù)雜的蛋白網(wǎng)絡(luò)，通常在癌癥和胚胎發(fā)育中發(fā)揮作用。Wnt/β-連環(huán)蛋白信號通路被激活，并參與RA的多種病理癥狀，如維持、分化、增殖和自我更新。Wnt在RA的滑膜炎癥和骨代謝調(diào)節(jié)中也起著關(guān)鍵作用。Wnt家族分泌蛋白、DSH家族跨膜受體蛋白、糖原合成激酶3(GSK3)、β-catenin、APC、Axin和TCF/LEF家族轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子構(gòu)成了經(jīng)典的Wnt途徑 。
Notch信號通路：
Notch基因編碼一類高度保守的細胞表面受體，該受體調(diào)節(jié)著從海膽到人類的各種生物體中細胞的發(fā)育。Notch信號通路影響正常細胞形態(tài)發(fā)生的許多過程，包括細胞增殖、多能祖細胞的分化、細胞凋亡和細胞邊界的形成。Notch信號通路包括Notch受體、Notch配體（DSL蛋白）、CSL（CBF-1、無毛抑制因子、滯后因子）、DNA結(jié)合蛋白、其他效應(yīng)因子和Notch調(diào)節(jié)分子。
RA中的NF-κB等轉(zhuǎn)錄因子如NF-κB、Nrf2、HIF和AP-1都與RA的發(fā)病機制密切相關(guān)。RA患者滑膜中NF-κB的表達明顯升高。激活的NF-κB誘導(dǎo)了幾種促炎細胞因子的產(chǎn)生，如IL-1β、IL-6和TNF-α，從而加速RA的發(fā)展。促炎細胞因子的上調(diào)也可以通過正反饋調(diào)節(jié)NF-κB的激活，從而形成一個惡性環(huán)，加劇RA的發(fā)展。同時，過度激活NF-κB也會誘導(dǎo)RA中異常的FLS細胞的凋亡。
4、RA信號通路中的表觀遺傳學(xué)調(diào)控
組蛋白修飾和RA：
組蛋白修飾包括泛素化、乙?；?、甲基化、磷酸化。依賴NAD的去乙?；竤irtuin-1（SIRT1）是核定位的III型組蛋白去乙酰化酶（Sirtuin）家族中最常被探索的成員。SIRT1參與了類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的幾個階段，其中過表達導(dǎo)致類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎滑膜中炎癥細胞因子的產(chǎn)生和凋亡抵抗。組蛋白去乙?；?HDAC)是另一個被廣泛研究的明星家族。研究證明HDAC1參與了促炎因子的產(chǎn)生，而清除T細胞中的HDAC1對膠原性關(guān)節(jié)炎小鼠有保護作用。HDAC抑制劑可以抑制FLS的激活，RA滑膜成纖維細胞（RASF）中HDAC1和HDAC2的表達高于骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis , OA）滑膜成纖維細胞（OASF）。
DNA甲基化和RA：
RA和OA患者滑膜組織中的DNA甲基化水平?jīng)]有顯著差異。然而，據(jù)報道，在外周血單個核細胞（PBMC）的RA患者中，DNA甲基化水平較低。此外，在PBMC中，異常的胞嘧啶甲基化發(fā)生在IL-6和IL- 10的啟動子區(qū)域，影響轉(zhuǎn)錄。事實上，研究表明，RA患者的T細胞和單核細胞中的DNA甲基化水平低于健康受試者。啟動子區(qū)域的高甲基化作為異染色質(zhì)的標(biāo)記物，影響DNA與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合，抑制基因轉(zhuǎn)錄。
microRNA和RA：
在RA的發(fā)展過程中，各種miRNAs的表達發(fā)生了變化，包括miR-146a、miR-155、miR-222、miR-223、miR-203、324-329和miR-132、miR-155和miR-146a可能是RA患者對甲氨蝶呤治療反應(yīng)的潛在生物標(biāo)志物。一些miRNA可以通過調(diào)節(jié)FLS的功能來影響RA。例如，miR-203在RA-FLS中表達上調(diào)，并通過促進MMP-1和IL-6的生成來誘導(dǎo)RA。
5、針對RA的靶向治療
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的治療主要是幫助緩解疼痛，減少關(guān)節(jié)炎癥，預(yù)防或減緩關(guān)節(jié)損傷，減少殘疾，使患者盡可能活躍。雖然RA無法治愈，但早期的藥物干預(yù)可以降低關(guān)節(jié)損傷的風(fēng)險和疼痛，并減緩疾病的進展。一般來說，非甾體抗炎藥（NSAID）、糖皮質(zhì)激素（GCs）和疾病修飾抗風(fēng)濕藥物（DMARDs）應(yīng)用于RA的臨床治療，一些尖端技術(shù)正在出現(xiàn)用于靶向治療。
已批準(zhǔn)的藥物：
在臨床中，非甾體抗炎藥如納普雷蘭（萘普生鈉）、Mobic（美洛昔康）和杜克西（布洛芬和法莫替?。┮种骗h(huán)氧合酶（COX）活性，從而抑制前列腺素（PGs）的合成，產(chǎn)生解熱鎮(zhèn)痛作用，用于緩解類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的癥狀和疼痛。過度使用或加量使用非甾體抗炎藥，會出現(xiàn)白細胞減少、血小板減少等，消化道病變，如胃痛、胃潰瘍，甚至潰瘍出血（杜克西的法莫替丁用于抑制胃分泌）、肝損傷、腎損傷等。GCs（糖皮質(zhì)激素）和Rayos（潑尼松）緩釋片也有助于緩解癥狀和有利于RA患者。
臨床試驗中的藥物：
正在開發(fā)一種名為芬尼布魯替尼的實驗性藥物，它可以阻斷布魯頓酪氨酸激酶（BTK）的作用。在最近的評估時，芬布替尼有效地治療了對其他治療無反應(yīng)的風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者。與流行的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎藥物Humira（阿達木單抗）相比，非布魯替尼表現(xiàn)出類似的療效。雖然還需要更多的研究，但科學(xué)家們對BTK抑制劑幫助RA患者的潛力感到興奮。類似地，JAK抑制劑仍然是開發(fā)RA藥物的熱門靶點，其他一些JAK抑制劑已經(jīng)進入了用于RA治療的臨床試驗中。魯索利替尼是一種選擇性JAK1/JAK2抑制劑，已被證明可用于治療銀屑病和骨髓增生性疾病。
臨床前研究中的藥物：
PI3K參與炎癥過程，是RA的潛在治療靶點。GS9901是一種選擇性口服PI3Kδ抑制劑，在RA動物模型中被證明有效。PBT-6抑制巨噬細胞和滑膜成纖維細胞中PI3KC2γ的表達，表明它可以作為炎癥性關(guān)節(jié)炎等類風(fēng)濕性疾病中PI3KC2γ的新型抑制劑。436ZSTK474抑制PI3K從而抑制RA患者的骨破壞和滑膜炎癥，且ZSTK474的抑制效果明顯優(yōu)于常用的PI3K抑制劑LY294002。mTOR抑制劑雷帕霉素可應(yīng)用于RA的治療，旨在減少FLS介導(dǎo)的關(guān)節(jié)損傷和侵蝕性改變。mTOR抑制劑和維生素D3的聯(lián)合使用可預(yù)防RA患者的骨破壞。
三、小結(jié)
本篇綜述系統(tǒng)的總結(jié)了RA相關(guān)的信號通路，以及信號通路中如何參與RA的發(fā)生發(fā)展，也總結(jié)了治療RA上市和在進行實驗的藥物。本篇綜述邏輯清晰，內(nèi)容全面，清晰地總結(jié)了RA相關(guān)的危險因素與環(huán)境因素，亮點在于作者即從表觀的角度又從免疫細胞的角度全面總結(jié)了RA相關(guān)的信號通路，使我們可以更為深刻的學(xué)習(xí)RA相關(guān)知識。
參考文獻：Ding Q, Hu W, Wang R, Yang Q, Zhu M, Li M, Cai J, Rose P, Mao J, Zhu YZ. Signaling pathways in rheumatoid arthritis: implications for targeted therapy. Signal Transduct Target Ther. 2023 Feb 17;8(1):68. doi: 10.1038/s41392-023-01331-9 . PMID: 36797236; PMCID: PMC9935929.
