基于临床队列与单细胞转录组分析,本研究首先对“寡免疫型难治性RA”致病机制进行了探索:这类患者滑膜中免疫细胞浸润少,却以成纤维细胞异常增生为主要特征,其滑膜成纤维细胞中P2X7R的表达水平较骨关节炎对照升高3-5倍,且表达量与滑膜炎严重程度、DAS28疾病活动度等显著正相关。
通过单细胞转录组分析,发现P2X7R富集于两类与RA耐药高度相关的成纤维细胞亚群——(1)衬里层PRG4+CLIC5+亚群,负责介导血管翳形成和软骨破坏;(2)衬里下层DKK3+、NOTCH3+等亚群是RA多药耐药高风险CTAP-F亚型滑膜组织的核心标志细胞。P2X7R高表达患者对3种以上药物治疗无应答的风险显著高于低表达患者,成为难治性RA的分子病理特征。
图1. P2X7R在致病性滑膜成纤维细胞亚群异常表达,与RA治疗耐药密切相关。
现有RA靶向药物主要针对免疫细胞分泌的促炎因子或其介导的下游通路,对成纤维细胞自主激活的Notch通路作用不佳。本研究发现,通过抑制P2X7R,不仅可诱导RA滑膜成纤维细胞凋亡并引发G1期周期阻滞、有效抑制其异常增殖,还能显著下调 IL-6、MMP-3、DKK-1 等关键炎症因子与软骨破坏介质的释放;同时显著抑制细胞的迁移与侵袭能力,从而阻断血管翳形成、关节侵蚀与破坏的关键病理进程。
针对这一新型靶点,研究人员验证了国产人源P2X7R高选择性小分子抑制剂EVT-401的成药性,其对人源P2X7R的抑制IC50仅为10nM,选择性是大鼠同源受体的22倍,对P2X1/2/3/4R等多种同源受体无交叉抑制,脱靶风险极低。RNA测序分析显示,EVT-401显著下调细胞周期、炎症反应、ECM受体互作、Notch信号等与耐药RA相关的核心通路,可逆转滑膜成纤维细胞的致病表型。
鉴于啮齿类P2X7R与人差异大,团队使用食蟹猴胶原诱导关节炎模型,EVT-401显著降低临床关节炎评分、PIP关节肿胀率;影像学与组织病理分析显示骨侵蚀、软骨破坏、滑膜增生、炎细胞浸润均显著减轻;对心、肝、脾、肺、肾无明显病理损伤,安全性良好。通过进一步构建人源化RA滑膜-软骨共移植模型,证明EVT-401可显著抑制人RA滑膜成纤维细胞向软骨侵袭,并降低hP2X7R阳性细胞面积,提示了药物对RA患者靶细胞的体内疗效。
此外,该研究为既往P2X7R靶向药物临床试验失败的可能原因提供了解释:早期拮抗剂的人源选择性不足,未专门针对P2X7R高表达的患者进行分层研究。
图2. EVT-401在人源化模型中抑制RA成纤维细胞侵蚀软骨。
综上所述,本研究首次系统证实P2X7R是难治性类风湿关节炎滑膜成纤维细胞的潜在治疗靶点;高选择性P2X7R小分子抑制剂EVT-401可阻断增殖、侵袭、炎症,并在非人灵长类和人源化RA疾病模型中显示了良好的疗效与安全性;P2X7R可作为生物标志物筛选最可能获益的难治性RA患者。
EVT-401已在I期临床试验中证明了其人体安全性,并已由北京大学人民医院风湿免疫科牵头,启动了全国多中心II期临床试验。该研究完成了从靶点发现→机制阐明→药物验证→临床试验的全链条转化研究,为难治性类风湿关节炎的治疗提供了新策略。