杜氏肌营养不良症(DMD)是一种以进行性骨骼肌无力为特征的遗传性疾病。肌营养不良蛋白缺乏导致肌肉收缩时的肌膜不稳定,导致肌肉坏死和肌肉被纤维脂肪组织取代。已经开发了几种治疗方法来对抗纤维化过程。我们报道了酪氨酸激酶抑制剂尼达尼布(nintedanib)在DMD小鼠模型中的作用。尼达尼布(nintedanib)可降低体外人成纤维细胞的增殖和迁移,并降低COL1A1、COL3A1、FN1、TGFB1和PDGFA等纤维化基因的表达。我们给7只mdx小鼠注射60mg /kg/天的尼达尼布,持续1个月。电生理学研究表明,治疗后动物的运动动作电位振幅增加,运动单位电位形态改善。组织学研究表明骨骼肌纤维化区域明显减少。对处理小鼠肌肉中mRNA表达的分析显示Col1a1, Col3a1, Tgfb1和Pdgfa减少。Western blot显示骨骼肌中I型胶原的表达减少。综上所述,在治疗1个月后,nintedanib减轻了肌萎缩病小鼠模型的纤维化过程,这表明它有可能作为DMD患者的治疗药物。
在本研究中,我们发现在治疗4周后,尼达尼布(nintedanib)可以减少10个月大的mdx小鼠骨骼肌纤维化。纤维组织的减少与肌肉功能的改善有关,经电生理测试证实。体外实验表明,nintedanib可降低成纤维细胞的增殖和迁移,并降低纤维化基因的表达,支持该药物的抗纤维化作用。
治疗肌肉营养不良的药理学方法旨在通过恢复突变基因的适当表达或通过干扰因缺乏特异性蛋白而触发的病理性纤维化级联反应来靶向纤维坏死、纤维化和脂肪组织沉积的复杂机制。最近对纤维化过程的认识取得了进展。持续的肌纤维损伤与骨骼肌炎性细胞(主要是巨噬细胞)的慢性浸润有关。这些细胞释放细胞因子,通过激活骨骼肌中的纤维脂肪原细胞和成纤维细胞促进纤维化过程。在这些细胞因子中,PDGF家族的生长因子可能具有重要作用。来自文献的一系列证据表明,PDGF-AA在肌肉营养不良中具有促纤维化作用。伊马替尼、TKI抑制v-Abl、c-kit和PDGFRα治疗mdx小鼠可减少肌肉纤维化。PDGF-BB的作用还没有明确确立。尽管PDGF-BB似乎在许多组织中观察到的纤维化中发挥作用,但一些作者认为,它也在体内肌肉再生中发挥重要作用。
尼达尼布(nintedanib)在体外被证明能抑制成纤维细胞的增殖和迁移,并在不同的肺纤维化动物模型中发挥抗纤维化活性。我们观察到用尼替尼布治疗4周后mdx小鼠的肌肉纤维化减少。这种作用可能是由成纤维细胞增殖、迁移和细胞外基质不同成分表达的减少来解释的。DMD骨骼肌纤维化是由不同类型的胶原积累引起的,如I型、III型和VI型,也由纤维连接蛋白引起。我们重点研究胶原蛋白VI和III,因为它们是细胞外基质的主要成分,它们的水平与肌肉破坏有关。我们已经观察到在体内和体外这些细胞外基质成分的表达减少。此外,我们还观察到促纤维化生长因子(如PDGF-AA或TGF-β)的表达减少,这肯定有助于抑制治疗小鼠的纤维化过程。然而,我们观察到尼达尼布(nintedanib)治疗mdx小鼠的肌肉中CTGF水平升高,这可能是由于我们的药物没有抑制的纤维化通路增强。这种效果表明,结合阻断不同途径的药物治疗可能具有更强的抗纤维化作用。在只有1%胎牛血清的细胞培养条件下,与VEGF或bFGF相比,PDGF-AA最显著地刺激成纤维细胞增殖,而VEGF或bFGF在这些培养条件下没有作用。因此,针对PDGF-AA激活的主要受体PDGFRα的药物可能有助于治疗肌肉营养不良。
不同的TKIs最近在肌肉营养不良的小鼠模型中进行了测试。伊马替尼已在mdx模型中进行了试验,该模型可减少纤维化组织和肌纤维坏死。然而,这种通常用于治疗慢性髓系白血病和胃肠道肿瘤的药物可能与心脏毒性有关。nilo替尼已被证明通过TGF-β介导的FAP细胞凋亡相关机制来减少mdx模型的纤维化。伊马替尼已被批准用于慢性髓系白血病的治疗,也已在皮肤纤维化患者中进行了试验。Crenolanib是一种TKI,可选择性抑制PDGFRα,目前正在胃肠道肿瘤、黑色素瘤、甚至急性髓系白血病的II期临床试验中进行试验。该药物在mdx小鼠模型中进行了试验,并降低了mdx小鼠横膈膜中的胶原表达。我们有希望的结果加强了特定TKIs(如nintedanib)在肌肉营养不良患者治疗中的潜在作用。尼达尼布(nintedanib)似乎有利于DMD的临床探索,因为它对特发性肺纤维化患者的抗纤维化活性已被批准临床使用,且其良好的安全性。然而,临床经验仅适用于特发性肺纤维化患者,这些患者比DMD患者年龄大得多。尼达尼布(nintedanib)作为VEGFR抑制剂对儿童发育期间骨骼和牙齿形成的潜在影响是一个必须在临床试验方案中仔细考虑的安全问题60。
综上所述,尼达尼布(nintedanib)可减轻mdx小鼠骨骼肌的纤维化,并诱导肌肉功能改善。尼达尼布(nintedanib)可降低成纤维细胞增殖和趋化能力,降低促纤维化基因的表达,这可能是该药作用的机制。微信扫描下方二维码了解更多:
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