靶向PORCN的Wnt通路抑制剂LGK974:治疗严重硬化性骨病的新希望

《Bone Research》:Porcupine inhibition is a promising pharmacological treatment for severe sclerosteosis pathologies

【字体: 时间:2025年04月08日 来源:Bone Research 14.3

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  编辑推荐:针对罕见病硬化性骨病(sclerosteosis)缺乏有效药物治疗的难题,Timothy J. Dreyer团队通过靶向PORCN的Wnt/β-catenin通路抑制剂LGK974,在Sost-/-小鼠模型中显著降低颅骨、耳骨及四肢骨的高骨量(HBM)病理特征,为替代高风险手术提供了首个药理干预方案,相关成果发表于《Bone Research》。

  硬化性骨病(sclerosteosis)是一种由SOST基因突变导致的罕见遗传性疾病,其特征是骨骼过度生长和高骨量(HBM),进而引发面部神经麻痹、听力丧失和颅内压升高等严重症状。目前,这类患者只能通过高风险手术来缓解症状,缺乏有效的药物治疗方案。这一临床困境促使研究人员探索新的治疗策略。由于硬化性骨病的病理机制与Wnt/β-catenin信号通路的过度激活密切相关,靶向这一通路的关键节点成为潜在的治疗方向。英国皇家兽医学院的研究团队在《Bone Research》发表了一项突破性研究,首次证实PORCN(porcupine)抑制剂LGK974能有效模拟硬化素(sclerostin)功能,显著改善硬化性骨病的骨骼病理特征。

研究采用体外细胞实验和体内动物模型相结合的策略。通过MC3T3-E1细胞和原代成骨细胞培养评估药物对矿化和Wnt通路标志物的影响;建立6周龄Sost-/-小鼠模型,进行4周LGK974给药(6 mg/kg)并施加20N机械负荷;利用μCT分析颅骨、椎骨和胫骨形态计量学变化,通过RNA测序和免疫组化检测AXIN2等靶点表达。

研究结果显示,100 nmol/L LGK974在体外显著降低成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)活性和矿化能力,下调Axin2、Runx2和Ocn等成骨标志物表达,且不影响破骨细胞活性。在Sost-/-小鼠中,LGK974使雄性小鼠颅骨体积减少11.6%,耳骨面积减少7.8%,椎骨小梁数量减少19.9%;雌性小鼠仅显示椎骨参数改善。值得注意的是,机械负荷与LGK974的交互作用存在性别差异:雄性小鼠胫骨皮质骨形成率(BFR/BS)降低56.5%,而雌性无此效应。RNA测序证实LGK974显著抑制骨化相关基因和Wnt通路(5倍富集),免疫组化显示雄性椎骨AXIN2阳性骨细胞减少23.1%。

该研究首次证明PORCN抑制剂能针对性缓解硬化性骨病的关键病理特征,特别是影响听力和神经功能的颅骨及耳骨过度生长。性别差异的发现为个性化用药提供了重要依据,而机械负荷交互作用的揭示则提示治疗需考虑患者活动水平。尽管存在肠道毒性等潜在副作用,该研究为开发首个靶向硬化性骨病的药物奠定了坚实基础,有望改变目前依赖手术的临床实践。未来研究需延长给药周期、扩大样本量,并探索与其他骨调节药物的联合应用策略。

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