分泌型蛋白酶ADAMTS18通过激活潜伏态TGF-β加剧肾纤维化的机制研究

慢性肾脏病（CKD）中肾纤维化（RF）的进展缺乏有效干预靶点。华东师范大学张伟团队发现ADAMTS18通过KPFR基序激活潜伏态TGF-β1，驱动上皮-间质转化（EMT）和胶原沉积。研究揭示LSKL四肽可阻断该通路，为优化CKD治疗策略提供新靶点，发表于《Communications Biology》。

　　

慢性肾脏病（CKD）影响着全球10%的人口，其终末期肾衰竭需依赖透析或移植，给社会带来沉重负担。肾纤维化（RF）作为CKD的共同病理结局，核心驱动因子转化生长因子-β（TGF-β）虽已被广泛研究，但直接抑制TGF-β会干扰其生理功能，导致炎症失控等副作用。因此，寻找特异性调控潜伏态TGF-β激活的靶点成为更安全有效的策略。然而，此前尚未发现肾纤维化中ADAMTS家族蛋白酶与TGF-β激活的直接关联。

华东师范大学的研究团队通过分析人类CKD患者肾脏样本和单侧输尿管梗阻（UUO）小鼠模型，首次揭示ADAMTS18在纤维化肾脏中特异性高表达。该研究结合临床队列数据挖掘、转基因动物模型、蛋白质互作验证及肽段干预实验，发现ADAMTS18通过其KPFR⁶⁶⁴
基序破坏潜伏态相关肽（LAP）与TGF-β1的结合，促进活性TGF-β1释放，进而激活TGF-β/Smad信号通路，加剧胶原沉积和炎症反应。研究成果为开发靶向ADAMTS18的肾纤维化治疗策略提供了理论依据。

关键技术方法
研究整合多组学技术：1）分析Nakagawa CKD等3个临床数据集验证ADAMTS18与纤维化标志物（COL1A1、FN1）的共表达；2）利用单核RNA测序（snRNA-seq）定位Adamts18⁺
细胞亚群；3）通过LC-MS/MS蛋白质组学筛选ADAMTS18缺失导致的差异蛋白；4）采用分子对接和免疫共沉淀（Co-IP）验证ADAMTS18与LAP-TGF-β互作；5）设计LSKL四肽阻断KPFR基序功能。

研究结果

ADAMTS18在CKD患者中显著上调
分析人类CKD、局灶节段性肾小球硬化（FSGS）和狼疮肾炎（Lp）肾脏转录组数据，发现ADAMTS18 mRNA水平与间质纤维化程度呈正相关（p=0.045，R=0.822），且与胶原蛋白基因（COL1A1、COL3A1）和纤维连接蛋白（FN1）表达同步升高。

ADAMTS18通过Wnt/β-catenin/TCF4轴激活
UUO小鼠模型中，Adamts18表达随梗阻时间延长而增加，与Wnt4水平（p<0.0001，R=0.6353）和TCF4转录因子结合显著相关。单细胞测序显示Adamts18主要来源于激活的成纤维细胞（Act.Fib1/2）和连接小管细胞（CNT）。

基因缺失缓解纤维化进程
Adamts18^-/-
小鼠UUO肾脏中：1）胶原沉积减少50%；2）TGF-β1和α-SMA蛋白水平下降；3）Smad2/3磷酸化降低而Smad7上调；4）EMT标志物E-cadherin升高，N-cadherin和FN降低；5）巨噬细胞浸润和促纤维化因子（IL-1β、IL-6、PDGF）减少。

KPFR基序驱动TGF-β1释放
结构模拟显示ADAMTS18的KPFR⁶⁶⁴
基序与LAP的54LSKL57序列结合（结合能-46.4 kcal/mol）。突变该基序（KPFR→IIFI）后，LAP-TGF-β降解和活性TGF-β1释放被完全抑制。

LSKL四肽的治疗潜力
腹腔注射LSKL（靶向LAP的54LSKL57序列）可减少UUO小鼠胶原沉积60%，而KPFR肽段能逆转该效应。该干预未引起心、肝等器官毒性。

结论与意义
研究首次确立ADAMTS18-KPFR/LAP-TGF-β1轴在肾纤维化中的核心地位：1）阐明Wnt4/β-catenin/TCF4→ADAMTS18→TGF-β/Smad的通路级联；2）发现PRODH（脯氨酸脱氢酶）和MDK（中期因子）等下游效应分子；3）验证LSKL四肽的临床转化潜力。相较于传统TGF-β抑制剂，靶向ADAMTS18的特异性干预有望在保留TGF-β生理功能的同时遏制纤维化进展，为CKD治疗提供新范式。