尼达尼布(nintedanib)治疗前后特发性肺纤维化血清蛋白质组学分析

　　特发性肺纤维化 (IPF) 是一种致命的进行性疾病，中位生存期为 2-5 年。尼达尼布（nintedanib）是一种小型酪氨酸激酶抑制剂，可减少 IPF 进展，显着减缓强迫肺活量 (FVC) 的年度下降。尽管对 IPF 发病机制和靶向治疗的定义越来越感兴趣，但关于这种治疗在 IPF 中的分子机制的数据很少。将功能蛋白质组学方法应用于 IPF 患者血清样本的分析，以突出可能指示药物诱导的分子途径修饰和治疗反应的差异蛋白。从锡耶纳地区间质性肺疾病转诊中心 (ILD) 的 6 名 IPF 患者收集了 12 份血清样本，并用尼达尼布治疗了一年。在基线（开始治疗前的 T0）和治疗一年后（T1）分析血清样本，并进行差异蛋白质组学和生物信息学分析。蛋白质组学分析显示 13 种蛋白质在治疗一年后显着增加。当加入尼达尼布的靶点（VEGFR、FGFR 和 PDGFR）时，富集分析提取了参与细胞分化（结合珠蛋白和白蛋白）、凝血（抗凝血酶 III）、上皮间质转化、细胞增殖和迁移的分子通路和过程网络。PI3K 和 MAPK 诱导载脂蛋白 C3 上调。蛋白质组学研究发现，在接受尼达尼布治疗一年后，IPF 患者中有 13 种蛋白质上调。

　　尼达尼布（nintedanib）是一种具有抗纤维化、抗增殖和抗炎特性的药物治疗，用于治疗肺癌和 IPF。据观察，轻度至中度 IPF 患者在接受治疗后，用力肺活量 (FVC) 下降率和疾病进展率降低。这种药物也可以减少不良事件，如急性加重。最近的文献报道了尼达尼布单独或与其他药物联合使用对肺癌和 IPF 的治疗意义，尽管在这两种疾病中深入探索了该药物的细胞和分子靶点。在本研究中，我们使用自上而下的蛋白质组学方法，结合生物信息学，研究尼达尼布治疗一年治疗前后 IPF 患者血清水平的影响。我们的结果强调了可能的生物标志物，表明药物诱导的分子途径修饰，反映在血清水平。

　　由于尼达尼布（nintedanib）是一种多酪氨酸激酶抑制剂并且已知可抑制 PDGFR、VEGFR 和 FGFR，我们将这些蛋白质与发现的差异蛋白质合并，并进行了 MetaCore 富集分析。我们有兴趣发现尼达尼布的靶标与经证明在血清中被修饰的蛋白质之间的任何直接或间接相关性。蛋白质网络分析立即突出了血清中这五种蛋白质大量存在的可能原因，表明所有蛋白质都是相关的，除了 IGHA1。正如预期的那样，PDGFR、VEGFR 和 FGFR 与 HPT 一起成为中心枢纽。在炎症条件下，HPT 通常作为急性期蛋白被上调，以对抗炎症。从蛋白质网络中，我们可以观察到 HPT，可能受尼达尼布的作用调节，尼达尼布作用于其靶标，诱导 STAT3 调节，正如 Uskoković等人报道的那样。反过来，HPT和STAT3交互信令参与纤维化的发展和成纤维细胞衰老的调控。有趣的是，已经证明 STAT3 的抑制和激活都与 STAT3 和 TGF-β 信号传导后的纤维化发作有关，即器官和组织依赖性。HPT 也可以通过 FGFR 和 VEGFR 与 CREB 结合蛋白 (CBP) 的相互作用来诱导，CREB 结合蛋白 (CBP) 参与细胞生长、转化和发育，并显示出组蛋白乙酰转移酶活性。CBP 以不同方式作用于 β-连环蛋白：（i）在赖氨酸 49 处乙酰化 β-连环蛋白，以负向调节 c-myc 等基因的转录，该基因被认为是致癌基因；（ii）正作用以共同激活 β-连环蛋白依赖性转录。这种机制密切相关，这是众所周知的发挥特发性肺纤维化和肺癌的发病机制中起重要作用的WNT /β-catenin信号通路。这两种疾病有共同的途径，可以用尼达尼布治疗。正如我们的通路图分析所表明的那样，HPT 的上调也可能与“唾液酸受体信号转导 (Siglecs) 的免疫反应”有关。由于尼达尼布治疗后 HPT 的核心作用，我们决定通过 ELISA 测试验证该蛋白质在更广泛的样本队列中的行为。我们的结果证实了蛋白质组学数据，显示治疗 1 年后血清中 HPT 上调。特别是，2D-WB 突出了两种蛋白质种类 6 和 13 的上调。补充材料中的图形方案表明，“Siglecs”路径不仅可以通过 nintedanib 处理后的 HPT 上调激活，而且通过粘蛋白 1，更名为 KL-6。这一观察结果促使我们量化 nintedanib 治疗后的 KL-6 趋势。我们发现血清中蛋白质丰度呈下降趋势。在我们的研究中观察到的 KL-6 和 BAL 淋巴细胞增多之间的相关性与这一发现一致。由于气血屏障的渗透性，KL-6 通常存在于血清中，我们的结果表明，尼达尼布治疗可以减弱其产生或转变。血清 KL-6 通常与 BALF/血清白蛋白比率相关，它是肺泡 - 毛细血管通透性的标志。

　　我们的蛋白质组学分析还强调了尼达尼布（nintedanib）治疗一年后血清中抗凝血酶 III 的丰度。这种蛋白质是血浆中最重要的丝氨酸蛋白酶抑制剂之一，它通过抑制凝血酶、matriptase-3/TMPRSS7 和凝血因子 IXa、Xa 和 XIa 来调节凝血级联反应。有趣的是，研究人员发现急性和慢性肺损伤中的肺泡凝血异常，特别是在系统性硬化症和 IPF 中，其中促凝血状态对临床管理有影响已被证明。众所周知，凝血级联的生理功能超出了血液凝固的范围。事实上，这种级联反应在对组织损伤的炎症和修复反应中起着关键作用。不受控制的凝血活性有助于各种条件，包括炎性疾病和急性和慢性肺损伤的病理生理学。由尼达尼布治疗诱导的血清 ANT3 上调可能对促凝环境具有保护作用。出于这个原因，尼达尼布可能会干扰凝血级联的调节，阻止纤维化的进展。

　　结论：

　　尼达尼布（nintedanib）是一种具有抗纤维化、抗增殖和抗炎特性的药物，用于治疗肺癌和 IPF。虽然它的一些靶点是众所周知的（FGFR、VEGFR 和 PDGFR），但其他分子机制需要进一步探索。在这里，我们使用蛋白质组学和生物信息学在接受尼达尼布治疗的患者的血清水平上发现了潜在的治疗诊断生物标志物。我们的差异蛋白质组学方法鉴定了 13 种蛋白质，这些蛋白质在治疗一年后丰度增加。富集分析显示，所有这些都与尼达尼布的主要靶点（FGFR、VEGFR 和 PDGFR）有关。

　　特别是，血清中 HPT 的丰度可能与 nintedanib 靶点的调节有关，而 nintedanib 靶点又与 STAT3、STAT5 和 CREB 结合蛋白相互作用。STAT3 由 VEGFR、FGFR 和 PDGFR 诱导，已知其作用机制与纤维化中的细胞分化有关。白蛋白的丰度与 PDGFR、FGFR 和 c-Myc 的细胞分化过程有关，并且可能是抗肺氧化的抗氧化缓冲液。血清 ANT3 的上调可能对 IPF 典型的促凝环境具有保护作用，并可保护肺免受凝血酶诱导的细胞增殖。APOC3 的上调被描述为由于尼达尼布对 PDGFR 的影响而抑制 PPAR-γ 和 PPAR-α 的可能结果。这种抑制信号涉及 PI3K 或 MAPK，

　　治疗一年后，IPF 患者血清中鉴定出的 13 种差异蛋白种类，尤其是 HPT，可作为尼达尼布（nintedanib）作用的潜在治疗诊断标志物。微信扫描下方二维码了解更多：