近日,我院王建光/金勝威教授研究團隊在風(fēng)濕病領(lǐng)域權(quán)威期刊Annals of the Rheumatic Diseases(中科院一區(qū), IF=27.973)發(fā)表了題為“EPO promotes the progression of rheumatoid arthritis by inducing desialylation via increasing the expression of neuraminidase 3”的研究成果,揭示EPO促進類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎疾病進程的分子機制,為優(yōu)化JAK抑制劑對RA的臨床治療策略提供理論依據(jù)。
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是最常見的自身免疫性疾病,被譽為不死的癌癥,其典型的病理變化包括滑膜組織異常增生以及對稱性關(guān)節(jié)軟骨和骨質(zhì)的破壞,后期可導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形甚至功能喪失,嚴(yán)重危害患者身心健康,對患者生活造成極大困擾。我國患病人數(shù)500萬,15年致殘率達61.3%,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。因此類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎被WHO列為世界五大疑難雜癥之一。
促紅細胞生成素(Erythropoietin,EPO)是機體內(nèi)源性產(chǎn)生的通過JAK2-STAT5通路發(fā)揮促進紅細胞生成的細胞因子,通過大數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)30%-70%的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者會出現(xiàn)血清EPO升高的情況。并且EPO在RA疾病進程中的影響還存在爭議。同時,基于目前JAK抑制劑在RA臨床治療上的充分肯定,深入研究EPO在RA發(fā)生發(fā)展中的作用機制具有重要臨床意義。
該研究創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)了EPO作為促炎細胞因子通過EPOR-JAK2-STAT5通路上調(diào)去唾液酸酶NEU3的表達,促進滑膜成纖維細胞遷移侵襲能力增強,最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞;提出升高的EPO與RA疾病進程的正反饋效應(yīng)及其帶來的惡性循環(huán);提示對于EPO水平較高的RA患者,不僅需要抑制JAK1,還需要考慮JAK2抑制劑的應(yīng)用。該研究對RA臨床治療策略的優(yōu)化提供理論依據(jù),希望可以通過后續(xù)臨床研究的深入更好的優(yōu)化JAK抑制劑的臨床應(yīng)用,提高RA的達標(biāo)治療效果。
在這項研究中,研究團隊首先檢測RA患者和健康對照者血清及滑液中EPO含量,發(fā)現(xiàn)其在RA患者顯著升高,并與疾病活動度(Disease Activity Score 28-joint count,DAS28)呈正相關(guān),提示EPO在RA疾病過程中可能發(fā)揮著促炎作用。進一步檢測RA重要的病變部位(滑膜組織)和病變細胞(滑膜成纖維細胞)上的EPO受體EPOR的表達水平,發(fā)現(xiàn)其在RA患者顯著升高(圖1)。
圖1. EPO水平在RA患者體中升高且與疾病活動度相關(guān)
接下來,為了明確EPO在RA中的作用,研究團隊構(gòu)建了CIA小鼠模型(經(jīng)典RA動物模型),發(fā)現(xiàn)EPO加重了CIA小鼠的關(guān)節(jié)腫脹、關(guān)節(jié)破壞和骨質(zhì)侵蝕。排除爭議,進一步明確了EPO在RA疾病進程中的促炎作用(圖2)。
圖2. EPO促進CIA小鼠關(guān)節(jié)破壞
在機制上,研究團隊通過對EPO干預(yù)的滑膜成纖維細胞進行RNA-seq,發(fā)現(xiàn)EPO上調(diào)神經(jīng)氨酸酶3(Neuraminidase 3,NEU3)的表達,引起滑膜成纖維細胞唾液酸化水平的降低,促進其遷移侵襲能力的增加,從而促進RA的疾病進程,抑制NEU3的表達與功能可以逆轉(zhuǎn)這一表型。最后,研究團隊明確了促進NEU3轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄因子STAT5,并發(fā)現(xiàn)EPO是通過結(jié)合EPOR激活JAK2-STAT5通路發(fā)揮上述功能,而這一過程可以被JAK2抑制劑和巴瑞替尼所逆轉(zhuǎn)(圖3)。
圖3. EPO促進NEU3表達的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制及JAK2抑制劑和巴瑞替尼治療緩解EPO引起的關(guān)節(jié)損傷
王建光,三級教授,博士生導(dǎo)師,浙江省杰青。溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院特聘專家,溫州醫(yī)科大學(xué)自身免疫性疾病研究所所長,深耕類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和原發(fā)性干燥綜合征領(lǐng)域。主持國家級項目5項。研究成果以最后通訊作者發(fā)表在風(fēng)濕病學(xué)Top期刊Ann Rheum Dis,Arthritis Rheumatol,Theranostics,Cell Death and Disease,Rheumatology等中科院一區(qū)以上SCI收錄論文20余篇。并獲得2021年中華醫(yī)學(xué)獎二等獎,2017年浙江省科技進步一等獎,2019和2021年浙江省科技進步三等獎。指導(dǎo)本科生獲得挑戰(zhàn)杯國賽特等獎一項,累進創(chuàng)新金獎一項和一等獎兩項。兼職中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會理事,浙江省生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會副理事長和浙江省生物醫(yī)學(xué)學(xué)會常務(wù)理事。
金勝威,二級教授,主任醫(yī)師,博士生導(dǎo)師,溫州醫(yī)科大學(xué)副校長,溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院、育英兒童醫(yī)院麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)科主任醫(yī)師,教育部小兒麻醉學(xué)重點實驗室主任,浙江省麻醉重點實驗室主任。獲國家百千萬人才工程,國家有突出貢獻中青年專家,浙江省特級專家,浙江省萬人杰出人才,享受國務(wù)院特殊津貼專家。領(lǐng)導(dǎo)的溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院麻醉學(xué)科在近五年中國醫(yī)院總科技量值(STEM)麻醉學(xué)科中排名全國前5。
(來源|科技處 編輯|宣傳統(tǒng)戰(zhàn)處 陳盈盈)