鹅去氧胆酸通过抑制甲酰肽受体1介导的坏死性凋亡治疗Stevens-Johnson综合征/中毒性表皮坏死松解症的临床前研究

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Nature Communications 15.7

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  本刊推荐:为应对致死性皮肤药物不良反应SJS/TEN高死亡率的临床挑战,研究团队通过化合物库筛选发现胆汁酸药物鹅去氧胆酸(CDCA)可有效抑制甲酰肽受体1(FPR1)信号通路。实验证实CDCA能完全抑制角质形成细胞坏死性凋亡,在人性化小鼠模型中完全阻止疾病症状发生,为靶向细胞死亡通路治疗严重药疹提供了新策略。

在皮肤科急诊领域,Stevens-Johnson综合征(SJS)和中毒性表皮坏死松解症(TEN)始终是令人闻之色变的危急重症。这些由药物过敏引起的严重皮肤不良反应,表现为大面积皮肤和黏膜剥脱,犹如遭受严重烫伤。更令人担忧的是,近年来其死亡率不降反升——日本全国调查显示,SJS死亡率从3.0%升至4.1%,TEN死亡率更是从19.0%飙升至29.9%。现有治疗手段如糖皮质激素、免疫球蛋白等疗效存在争议,迫切需要针对疾病核心机制的新疗法。
长期以来,研究人员已经认识到角质形成细胞的大量死亡是SJS/TEN的核心病理机制。传统观点认为细胞凋亡(apoptosis)是主要死亡方式,但近年研究发现程序性坏死(necroptosis)同样扮演关键角色。在这条信号通路中, Annexin A1与角质形成细胞膜上的甲酰肽受体1(formyl peptide receptor-1, FPR1)结合后,会激活受体相互作用蛋白激酶1(RIP1)和RIP3,最终导致混合系列激酶样结构域(MLKL)磷酸化并移位至细胞膜执行坏死性凋亡。
面对这一机制,日本新泻大学和研究团队开展了创新性研究。他们通过两步筛选策略:首先从超过20万种化合物的库中筛选FPR1信号抑制剂,随后通过体外实验验证这些化合物抑制角质形成细胞死亡的效果。令人惊喜的是,他们发现早已应用于临床的胆结石治疗药物鹅去氧胆酸(chenodeoxycholic acid, CDCA)表现出极强的FPR1抑制能力。
研究团队建立了完善的SJS/TEN体外实验模型:用LL-37或Bz-ATP刺激人永生化角质形成细胞(HaCaT细胞)表达FPR1,再加入Annexin A1肽段Ac2-26诱导细胞死亡。实验证实这种死亡方式主要是坏死性凋亡(7.25%)而非凋亡(0.84%)。在七种候选化合物中,CDCA表现出最强的细胞死亡抑制能力,且呈浓度依赖性。
更令人振奋的是,在人性化小鼠模型中,CDCA完全阻止了SJS/TEN样症状的发生。模型小鼠通过注射从TEN恢复期患者获取的外周血单核细胞(PBMCs),并口服致病药物(对乙酰氨基酚)诱导疾病。对照组小鼠全部出现眼睑结膜炎,而CDCA治疗组则完全未出现症状。组织病理学检查显示,CDCA治疗显著减少了结膜中TUNEL阳性细胞(从35.74%降至2.17%),且主要抑制的是坏死性凋亡而非凋亡。
研究人员还探讨了CDCA的作用特异性,证实其效果主要来自FPR1拮抗作用,而非一般的细胞保护或抗炎机制。它不影响活性氧产生、线粒体膜电位或ATP水平,也不影响T细胞活化标志CD154表达或细胞因子产生。值得注意的是,CDCA在疾病早期阶段(坏死性凋亡主导期)效果显著,但在水疱形成后(凋亡主导期)效果有限,这为其临床应用提供了重要时间窗口指导。
关键技术方法包括:基于β-arrestin和G蛋白的高通量筛选技术(筛选超过20万种化合物)、FPR1-β-arrestin生物发光探针系统、钙流检测GPCR激活、SJS/TEN体外模型(HaCaT细胞+LL-37/Ac2-26刺激)、人性化小鼠模型(NOG小鼠+患者来源PBMCs)、免疫荧光与流式细胞术分析细胞死亡方式,以及使用患者来源的水疱液进行外验证实验。
研究结果
The search for compounds exhibiting FPR1 inhibitory effects
通过两步筛选策略,研究团队从日本药物发现倡议(DDI)化合物库中筛选出15种具有FPR1抑制活性的化合物,其中S-(+)-PD 123177 trifluoroacetate salt hydrate(SPD)抑制率达84.4%。从核心库9600种化合物中筛选出10种特异性FPR1抑制剂,其中Z11抑制率达98.7%。同时从已批准药物中识别出CDCA、环孢素A(Cys A)、磺吡酮(SPZ)等具有FPR1抑制活性。
Establishment of an in vitro assay for SJS/TEN keratinocyte death
成功建立SJS/TEN体外实验模型,证实P2X7R激动剂(LL-37或Bz-ATP)可诱导HaCaT细胞表达FPR1,而Annexin A1肽段Ac2-26刺激后可诱导主要为坏死性凋亡(pMLKL阳性)的细胞死亡。
CDCA suppressed cell death in the SJS/TEN in vitro assay
在七种候选化合物中,CDCA表现出最强的浓度依赖性细胞死亡抑制能力,免疫荧光证实其特异性减少pMLKL阳性细胞,表明其抑制坏死性凋亡。
CDCA suppressed the occurrence of SJS/TEN in model mice
在人性化SJS/TEN小鼠模型中,CDCA完全抑制了结膜炎等疾病症状,组织学检查显示CDCA治疗组结膜结构完整,TUNEL阳性细胞显著减少(从35.74%降至2.17%),且主要抑制的是坏死性凋亡而非凋亡。
Assessment of CDCA's effects beyond FPR1 inhibition
证实CDCA的作用主要通过FPR1拮抗而非一般细胞保护或抗炎机制,不影响ROS产生、线粒体功能、T细胞活化或细胞因子产生。在疾病早期(坏死性凋亡期)效果显著,但在晚期(凋亡主导期)效果有限。
这项研究的意义在于首次发现已上市药物CDCA可通过抑制FPR1介导的坏死性凋亡来治疗SJS/TEN。与传统免疫抑制剂不同,CDCA直接靶向细胞死亡通路的核心环节,为这类危重疾病提供了全新治疗策略。值得注意的是,CDCA作为已批准用于胆结石治疗的药物,具有已知的安全性数据,可大大缩短临床转化时间。研究还揭示了FPR1在SJS/TEN发病中的核心地位,为理解疾病机制提供了重要见解。
然而,作者也指出研究的局限性:尚未在人体验证CDCA疗效,且药物在疾病晚期效果有限,提示早期干预的重要性。此外,由于国际贸易限制,未能检测关键介质granulysin,且缺乏HLA分型数据,这些将在未来研究中完善。
总体而言,这项研究不仅为SJS/TEN提供了有前景的治疗方案,也展示了药物重定位(drug repositioning)策略在发现新疗法中的强大潜力。通过针对疾病核心机制而非症状,CDCA有望真正改善这些致命性药物反应的临床结局,为患者带来新的生机。

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