中和血管生成素样蛋白4单克隆抗体在类风湿关节炎中的骨保护作用

Bone-protective effects of neutralizing angiopoietin-like protein 4 monoclonal antibody in rheumatoid arthritis

作者信息Liqing Ke, Qifei He, Jing Qu, Xiyue Wang, Kaibo Li, Xun Gong, Lan Li, Jiake Xu, Qiuliyang Yu, Hao Yu, Xuefei Lin, Jian Li, Nguan Soon Tan, Wei Sun, Liang Li, Peng Zhang, Wenxiang Cheng
PMID39367607
期刊Mol Ther
发布时间2024-12
DOI10.1016/j.ymthe.2024.09.031

实验完整度

包含多个独立证据层级:RA患者标本检测、CIA和AIA动物模型体内实验、细胞系(MH7A和RAW264.7)体外机制验证,以及转录组和蛋白质组学分析。

主要模型

RA患者血清和滑膜组织 CIA小鼠模型 AIA大鼠模型 MH7A细胞系 RAW264.7细胞系

重点核对

抗cANGPTL4抗体给药剂量:CIA模型5和20 mg/kg,AIA模型20 mg/kg CIA模型:DBA/1小鼠,8-10周龄,16-18g,每组6只 AIA模型:Lewis大鼠,8-10周龄,150-170g,每组9只 CIA模型免疫:牛II型胶原与完全弗氏佐剂乳化,尾内注射100μL AIA模型诱导:完全弗氏佐剂尾内注射100μL

摘要

尽管近年来取得了进展,类风湿关节炎(RA)患者仍然难以治疗。血管生成素样蛋白4(ANGPTL4)的失调性过度产生被认为与疾病发展有关。ANGPTL4最初被确定为脂质代谢的调节因子,在体内被水解为N端和C端(cANGPTL4)片段。cANGPTL4参与多种非脂质相关过程,包括血管生成和炎症。这项研究揭示,与对照组相比,RA患者血清和滑膜组织中ANGPTL4水平显著升高。在胶原诱导的关节炎和佐剂诱导的关节炎(AIA)动物模型中,施用针对cANGPTL4的中和抗体(抗cANGPTL4抗体)可抑制炎症过程和骨丢失。对AIA模型滑膜组织的转录组和蛋白质组分析表明,抗cANGPTL4抗体抑制了成纤维细胞样滑膜细胞(FLS)的迁移和炎症诱导的破骨细胞生成。机制上,抗cANGPTL4抗体已被证明通过sirtuin 1/核因子-κB信号通路抑制RA-FLS中TNF-α诱导的炎症级联反应。此外,发现抗cANGPTL4抗体阻断FLS侵袭和迁移诱导的破骨细胞激活。总之,这些发现确定ANGPTL4是诊断RA的前瞻性生物标志物,靶向cANGPTL4应代表一种潜在的治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探索中和cANGPTL4抗体能否在RA动物模型中发挥抗炎和骨保护作用,并阐明其潜在机制。
核心机制
抗cANGPTL4抗体通过上调SIRT1、抑制NF-κB信号通路,减少炎症因子分泌,并抑制FLS迁移和侵袭诱导的破骨细胞激活。
主要证据
在CIA和AIA模型中,抗cANGPTL4抗体显著降低关节炎评分、骨破坏及TRAP阳性细胞;体外实验显示其抑制MH7A细胞炎症因子分泌和RAW264.7细胞破骨细胞分化。
研究意义
ANGPTL4可作为RA诊断的生物标志物,靶向cANGPTL4可能成为RA的有效治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本中ANGPTL4表达分析

验证ANGPTL4在RA患者中的表达水平

通过GEO数据库分析、ELISA检测血清、IHC检测滑膜组织中的ANGPTL4和cANGPTL4表达。

2

动物模型建立与抗体治疗

评估抗cANGPTL4抗体在RA动物模型中的有效性

建立CIA和AIA模型,给药抗cANGPTL4抗体,评估临床评分、组织病理、骨微结构及炎症因子。

3

转录组和蛋白质组学分析

揭示抗cANGPTL4抗体治疗后的分子变化

对AIA模型滑膜组织进行RNA-seq和DIA蛋白质组学分析,结合生物信息学分析差异表达基因和通路。

4

体外细胞实验验证机制

探究抗cANGPTL4抗体在细胞水平的作用机制

在MH7A细胞中检测炎症因子分泌和SIRT1/NF-κB通路;在RAW264.7细胞中检测破骨细胞分化及基因表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
ANGPTL4抗体Proteintech18374-1-AP
cANGPTL4抗体SigmaSAB1405080
MMP3抗体Proteintech66338-1-Ig
CTSK抗体Proteintech11239-1-AP
F4/80抗体Cell Signaling Technology71299S
CD86抗体Biossbs-1035R
SIRT1抗体Proteintech13161-1-AP
磷酸化NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology3033S
NFATc1抗体InvitrogenPA5-90432
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242S
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
DMEM培养基Invitrogen--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Gibco--
重组人TNF-αPeprotech--
重组人ANGPTL4AdipoGen--
重组小鼠ANGPTL4MedChemExpress--
重组小鼠RANKLPeprotech--
ANGPTL4 ELISA试剂盒RayBio--
ANGPTL4 ELISA试剂盒Immunoclone--
IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α ELISA试剂盒Novus--
PrimeScript逆转录试剂Takara--
TB Green Premix Ex Taq IITakara--
RNeasy脂质组织迷你试剂盒QIAGEN--
TruSeq链式mRNA LT样本制备试剂盒Illumina--
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜Millipore--
Triton X-100Sigma--
山羊血清Solarbio--
甲苯胺蓝Servicebio--
TRAP染色试剂盒JoyTech Bio--
SkyScan 1176微型CTSkyscan--
VivaCT80微型CTSCANCO Medical--
抗cANGPTL4抗体In-house produced--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本收集
RA患者纳入标准(未使用生物制剂),健康志愿者无基础疾病;血清分离条件(3000×g,20分钟);样本量(RA血清21例,正常15例;RA滑膜7例,OA滑膜6例);滑膜来源(关节置换手术);伦理批准号
阅读提示:Materials and methods: RA sera and synovial tissue collection and its analysis
CIA模型
小鼠品系(DBA/1),性别(雄性),年龄(8-10周),体重(16-18g),每组6只;完全弗氏佐剂和CII来源(Chondrex);免疫剂量(100μL CII-CFA乳化液尾内注射);抗体剂量(5和20mg/kg),给药途径(腹腔),频率(每周两次);实验周期(7周)
阅读提示:Materials and methods: CIA model
AIA模型
大鼠品系(Lewis),性别(雄性),年龄(8-10周),体重(150-170g),每组9只;完全弗氏佐剂来源(Chondrex);诱导剂量(100μL尾内注射);抗体剂量(20mg/kg),给药途径(腹腔),频率(每周两次);实验周期(4周)
阅读提示:Materials and methods: AIA model
细胞实验
MH7A细胞培养条件(DMEM+10%FBS+1%双抗);TNF-α和ANGPTL4浓度及处理时间;抗cANGPTL4抗体浓度(50和100 ng/mL);RAW264.7细胞分化实验:RANKL浓度(100 ng/mL),抗cANGPTL4抗体浓度(?)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture; Results: Anti-cANGPTL4 Ab reduces the inflammation... and Anti-cANGPTL4 Ab mitigates RANKL-induced osteoclastogenesis
抗体制备
抗体克隆(3F4F5和11F6C4),表位序列,宿主(小鼠),纯化方法(蛋白A亲和层析)
阅读提示:Materials and methods: Antibody treatment of the AIA and CIA animal models