下调VGLL3基因治疗类风湿关节炎

Because of complicated pathophysiology, blocking a single pathway such as IL-1 and TNF will be ineffective or poorly effective in about one-third of patients with rheumatoid arthritis (RA). Recently, it is found that VGLL3 (Vestigial-like 3) regulates the expression of IL-7, ICAM-1, BAFF, MMP-9 and Ets-1, all of which were demonstrated to play important roles in the pathophysiology of RA. These data suggest that knockdown VGLL3 will inhibit the expression of IL-7, ICAM-1, BAFF, MMP-9 and Ets-1, and then block multiple pathways to treat RA. We will study the expression of VGLL3 in RA synovial tissues and modulatory effects of pro-inflammatory factors on the expression level of VGLL3 with immunohistochemistry staining and Western blotting. In cultured synovial fibroblasts, it will be elucidated whether knockdown VGLL3 inhibits the expression of IL-7, ICAM-1, BAFF, MMP-9 and Ets-1, whereas VGLL3 overexpression enhances the expression of IL-7, ICAM-1, BAFF and MMP-9 with quantitative PCR, flow cytometric analysis, Western blotting and ELISA. The intracellular signal transduction pathways will be studied. The results derived from the present studies will provide the preliminary evidences for neutralizing anti-VGLL3 antibodies to treat rheumatoid arthritis.

RA因其发病机制复杂，阻断TNF或IL-6等单一通路皆有约1/3患者疗效不佳。新近发现VGLL3能直接调控IL-7、ICAM-1、BAFF、MMP-9、Ets-1等靶基因的表达，既往研究表明这些靶基因的产物参与RA的发病机制，提示下调VGLL3将可抑制IL-7、ICAM-1、MMP-9、Ets-1的表达，从而达到一石多鸟地治疗RA。我们拟采用免疫组化和免疫印迹证明RA滑膜表达VGLL3，致炎因子可上调其表达；采用定量PCR、流式细胞术、免疫印迹、ELISA，在培养的滑膜成纤维细胞中，阐明siRNA抑制VGLL3表达可减低IL-7、ICAM-1、MMP-9表达；VGLL3过表达可增高它们的表达。并阐明细胞内转导机制。为抗VGLL3抗体治疗RA提供初步依据。

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)是以慢性滑膜炎症和骨侵蚀(骨吸收亢进、骨形成障碍)为特征，最终导致关节畸形。本项目旨在研究转录辅因子Vgll3(Vestigial-like 3)在RA病理机制中的作用，以探索潜在的RA治疗新靶点。.本课题首先采用免疫组织化学分析了RA、骨关节炎(OA)以及正常滑膜组织中Vgll3蛋白的表达情况；采用定量PCR分析了RA、骨关节炎(OA)滑膜成纤维细胞中Vgll3的表达水平。结果发现Vgll3在RA滑膜组织及滑膜成纤维细胞中均有表达，且表达水平明显高于正常对照，并轻度高于OA。采用siRNA敲低Vgll3，结果显示敲低Vgll3对IL-7、IL-7R和ETS-1的基因表达水平无明显作用。采用病毒转染使Vgll3在RA滑膜成纤维细胞中过表达，然后采用基因芯片研究了Vgll3对RA滑膜成纤维细胞基因表达谱的调节作用，结果显示过表达Vgll3诱发RA滑膜成纤维细胞中357个基因上调，690个基因下调，功能学分析提示Vgll3参与了免疫、代谢和炎症反应等多种生物学过程。过表达Vgll3不影响滑膜成纤维细胞的迁移能力，但抑制了侵袭能力，且该作用与抑制MMP1和MMP9表达有关。.此外，分别采用人脐带来源间充质干细胞(MSC)和人诱导多能干细胞(hiPSC)在体外建立成骨细胞分化模型，结果证明二者均能被成功诱导分化为成熟的成骨细胞，且在分化成熟过程中二者均有Vgll3的表达显著上调。17β-雌二醇(E2)可促进成骨分化，但对Vgll3的表达无影响；IL-17A轻度抑制成骨分化，且轻度抑制Vgll3的表达。TGF-β1可以抑制成骨分化，且抑制Vgll3的表达，该作用由TGF-β1诱导的SMAD3磷酸化所介导。.结论，RA滑膜成纤维细胞Vgll3的表达升高，但不调节IL-7、IL-7R和ETS-1的表达。过表达Vgll3可通过抑制MMP1和MMP9表达，从而抑制滑膜成纤维细胞的侵袭能力。在成骨细胞分化成熟过程中Vgll3的表达上调，IL-17A轻度抑制成骨分化，且轻度抑制Vgll3的表达；TGF-β1通过SMAD3通路抑制Vgll3的表达，从而抑制成骨细胞分化。.通过这些研究，有助于认识Vgll3在RA滑膜炎症中的作用及机制，有助于认识Vgll3在RA诱发的骨吸收/骨形成失平衡中的作用及机制。