京都大学开发的“KUS121”将作为外伤性关节炎治疗药进入临床
本文根据京都大学成果发布编译整理而成
膝关节骨性关节炎是一种因关节疼痛而导致活动受限的疾病。此病进展缓慢,但目前还没有能有效抑制病情发展的治疗方法。外伤引起的骨关节炎因为软骨受伤受损,会发展成膝关节骨性关节炎。由于是外伤引发的,进展也比较快,因此如果能在受伤后及时开始治疗,则有望阻止病情进一步进展。
此次,京都大学研究生院医学研究科的西谷江平特定助教、松田秀一教授和池田华子特定副教授与京都大学研究生院生命科学研究科的垣冢彰教授等人组成的研究团队,对大鼠创伤后膝关节骨性关节炎使用了京都大学开发的药物KUS121(Kyoto University Substance 121),实验发现该药可防止关节软骨细胞死亡,抑制关节软骨损伤和滑膜炎,从而抑制膝关节骨性关节炎。
另外研究还发现,该药是通过在软骨细胞中维持细胞内ATP浓度抑制细胞死亡的,而且可通过抑制内质网应激,来抑制软骨产生炎性细胞因子和蛋白分解酶。
研究团队通过细胞实验调查了KUS121是否具有软骨细胞保护作用。通过施用诱导骨关节炎患者的软骨细胞发生内质网应激的衣霉素诱导了细胞死亡,确认KUS121可以抑制细胞死亡。另外,调查细胞内的ATP水平和内质网应激程度发现,通过施用KUS121明显维持了ATP水平,还减轻了内质网应激。
此外研究还发现,KUS121还具有减少软骨细胞发炎时释放的炎性细胞因子,以及软骨破坏物质MMP-13和ADAMTS-5的作用。以上结果表明,KUS121有望通过维持ATP浓度和减轻内质网应激抑制人体软骨细胞死亡,而且能通过减少破坏软骨的酶来保护关节软骨。
为验证KUS121在体内的保护效果,研究团队利用诱导大鼠软骨发生细胞死亡,导致软骨受损的膝软骨损伤(循环负载)后,用药KUS121进行实验。通过向大鼠膝部发生软骨损伤的模型关节内注射KUS121发现,发现软骨损伤的体积减小,细胞死亡减少。另外,测量内质网应激标志物CHOP蛋白以及软骨破坏物质MMP-13和ADAMTS-5的表达量发现,KUS121用药组明显下降。
以上结果表明,KUS121有望成为创伤后骨关节炎的新治疗药物。
论文信息
题目:AVCP Modulator, KUS121, as a Promising Therapeutic Agent for Post-TraumaticOsteoarthritis
期刊:Scientific Reports
DOI:10.1038/s41598-020-77735-2