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自身免疫性疾病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病,包括系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE),类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA),银屑病,炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)等。其中,SLE由于多器官受累,临床表现复杂,免疫异常的表型多样,几乎覆盖整个免疫系统,被认为是自身免疫性疾病的原型。B细胞功能及表型异常是SLE疾病发生发展的关键因素。记忆性B细胞在自身免疫反应中快速应答,并维持自身反应性抗体分泌细胞的分化。近年发现的一群具有记忆性表型的年龄相关的B细胞(age-associated B cells,ABCs)亚群随SLE疾病进展快速扩增,其变化趋势与SLE应答指数高度相关。因此,探究调控ABCs分化及功能的通路,明确候选药物对ABCs形成及病理效应的影响,将有助于发现指示疾病预后和预测药物疗效的特征性细胞亚群,据此提高SLE治疗手段的有效性。RA与SLE同为典型的自身免疫介导的风湿性疾病,以滑膜炎症、破骨细胞过度分化所致骨破坏为主要病理特征,患者可出现关节变形及进行性关节功能丧失。自身反应性B细胞分泌大量RA相关的自身抗体,通过Fcγ受体交联信号促进破骨前体细胞分化;同时,浸润在RA患者关节滑膜中的B细胞还可通过产生核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB Ligand,RANKL),增强关节部位破骨形成作用。因此寻找具有理想活性窗口的B细胞胞内信号通路的小分子抑制剂,可望通过多环节干预,阻断RA的病理过程。水溶性青蒿素衍生物马来酸蒿乙醚胺(SM934)是治疗SLE的候选新药,正在开展Ⅱ期临床研究。本课题研究发现,SM934对狼疮模型小鼠MRL/lpr的治疗作用,与其控制淋巴器官和肾脏中ABCs的扩增、改变异常的细胞能量代谢密切相关。ABCs细胞是与SLE患者的疾病活动度和治疗应答指数高度相关的记忆性B细胞亚群。通过在疾病各进展阶段采用SM934干预,检测狼疮相关自身抗体指标及肾炎相关血生化、尿液指标,综合考察免疫细胞表型和能量代谢模式,结果发现:1)MRL/lpr小鼠脾脏和肾脏中ABCs细胞数量快速增加,与疾病活动指征呈正相关性;2)脾脏中B细胞的糖酵解和线粒体呼吸随疾病进展显著增强,而肾脏中浸润的B细胞的代谢水平低于正常小鼠,两者呈现出相反的能量代谢变化趋势;3)SM934在疾病确立阶段干预治疗,显著减少MRL/lpr小鼠免疫器官和肾脏中的ABCs细胞,该抑制作用与治疗作用呈正相关;4)SM934治疗,逆转了疾病进展期MRL/lpr小鼠免疫器官和肾脏中B细胞的异常能量代谢模式。临床近95%的SLE患者并发关节炎和关节痛,狼疮性关节炎的疾病表征与早期RA类似。姥鲛烷(pristane)诱导的狼疮模型是典型的SLE伴随RA的实验动物模型,被广泛用于研究自身免疫反应和炎症的病理机制。本研究运用pristane诱导的类风湿性关节炎(pristane-induced arthritis,PIA)模型开展SM934对狼疮伴发关节炎的治疗作用及机制研究。实验结果表明,SM934口服给药1)显著降低PIA模型小鼠的关节临床评分和关节炎症;2)降低血清中自身抗体和抗Ⅱ型胶原抗体水平。机制研究发现,SM934通过干预巨噬细胞极化,改变关节腔炎症微环境,改善关节损伤。布鲁顿酪氨酸激酶(Bruton’s tyrosine kinase,BTK)是B细胞受体(B cell receptor,BCR)和Fcγ受体(Fc gamma receptor,FcγR)信号的关键调节分子,参与包括RA在内的自身免疫性疾病的病理过程。靶向BTK能够调节多种RA相关的免疫细胞(B细胞和髓系细胞)功能,具有巨大的治疗潜力。SOMCL-17-016是高度激酶选择性的新结构三环类BTK抑制剂,本课题研究发现其具有优异的体内外免疫抑制活性。运用胶原诱导的小鼠关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)模型,证实SOMCL-17-016口服治疗显著改善CIA模型小鼠的关节损伤和炎症,且效价高于第一代BTK抑制剂Ibrutinib及第二代BTK抑制剂Acalabrutinib。进一步机制研究发现,SOMCL-17-016通过抑制BTK,1)降低B细胞产生RA相关自身抗体水平;2)减少滑膜炎症部位浸润的RANKL分泌型B细胞数量,改变关节局部破骨细胞的分化环境;3)通过抑制RANK-BTK-PLCγ2信号通路抑制破骨前体细胞分化。SOMCL-17-016靶向BTK,干预激酶调控的多个信号通路及免疫学事件,快速起效缓解CIA症状,有望成为治疗RA的候选药物。综上所述,本课题研究关键细胞亚群和胞内信号分子在SLE和RA疾病进展和组织损伤中的病理作用及调控机制,确证BTK抑制剂SOMCL-17-016的在自身免疫性疾病中的疗效作用,进一步探究了青蒿素衍生物SM934治疗SLE的作用机制,初步建立其疗效作用与对敏感细胞亚群调控作用的内在关联,将有助于发现和确立新型的自身免疫性疾病候选药物和治疗靶点。