靶向PCSK9–PR–IL-17轴治疗银屑病：从代谢调控到皮肤炎症的机制与治疗策略

《Frontiers in Pharmacology》：Targeting the PCSK9–PR–IL-17 axis for psoriasis therapy

　　

引言： 银屑病是一种慢性、免疫介导的炎症性皮肤病，以角质形成细胞过度增殖和系统性代谢合并症为特征。尽管前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin 9型（PCSK9）是脂质代谢的公认调控因子，但其在皮肤炎症微环境中的作用仍不明确。本研究探讨了PCSK9对银屑病炎症的贡献及其潜在机制。 方法： 研究人员评估了人银屑病皮损及咪喹莫特（IMQ）诱导小鼠模型中PCSK9的表达水平。采用PASI样评分及炎症细胞浸润评估PCSK9抑制剂SBC-110736的药理学效应。通过转录组学分析鉴定相关信号通路。同时检测了角质形成细胞中PCSK9与孕激素受体（PR）表达的关系，以及PR激动剂孕激素的作用。 结果： 在人银屑病皮损和IMQ诱导小鼠模型中，PCSK9表达显著上调。SBC-110736可减轻银屑病样疾病严重程度，降低PASI样评分及CD4+和CD11b+细胞浸润。转录组学分析表明，PCSK9抑制主要抑制白细胞介素-17（IL-17）信号通路，同时恢复Pgr表达。角质形成细胞中PCSK9与PR表达呈负相关，提示PCSK9介导的PR下调可能加剧IL-17驱动的炎症。孕激素治疗产生的疗效与PCSK9抑制观察到的效果相似。 讨论： 这些发现提示PCSK9–PR–IL-17轴参与银屑病发病机制，其中PR可能作为内源性抗炎制动器。靶向该通路可能为调节皮肤炎症提供策略，而其对相关代谢紊乱的潜在影响有待进一步研究。

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一、研究背景与科学问题

银屑病是一种慢性、免疫介导的系统性炎症性疾病，全球约2%的人口受累。临床上表现为边界清晰的红斑鳞屑性斑块，其病理本质是免疫细胞与角质形成细胞之间的异常相互作用。除皮肤表现外，银屑病常与代谢综合征、血脂异常、胰岛素抵抗及心血管疾病风险升高相关，提示皮肤炎症与代谢紊乱之间存在重叠的炎症通路。银屑病的免疫发病机制以IL-23/IL-17轴为核心：树突状细胞和巨噬细胞产生IL-23，促进Th17细胞分化并分泌IL-17A，后者作用于角质形成细胞驱动过度增殖、诱导抗菌肽及促炎趋化因子，从而放大免疫细胞募集和炎症反应。尽管靶向该通路的生物制剂取得了一定成功，但仍有相当比例的患者应答不佳、随时间出现疗效丧失或因费用问题难以获得治疗，这凸显了寻找额外治疗靶点和机制的必要性。

PCSK9以调控胆固醇稳态著称，通过与低密度脂蛋白受体（LDLR）结合并促进其溶酶体降解，升高循环低密度脂蛋白胆固醇水平。PCSK9抑制剂已成为高胆固醇血症和心血管疾病的成熟疗法。然而，越来越多的证据支持PCSK9在炎症和免疫中的多效性作用。临床研究报道银屑病患者血清及皮损中PCSK9水平升高且与疾病严重程度相关，小规模研究提示系统性PCSK9抑制可能独立于降脂作用改善皮肤病变。但PCSK9是否在皮肤局部发挥作用以及其加剧银屑病炎症的分子机制仍不清楚。鉴于皮肤具有局部类固醇生成和性激素信号转导能力，研究人员假设PCSK9可能干扰正常情况下抑制炎症的内源性激素检查点。孕激素受体（PR）信号在多种组织中是免疫应答的重要调节因子，在自身免疫和炎症性疾病模型中具有抗炎作用。然而，PR信号在银屑病中的作用尚未被系统研究。因此，本研究旨在探讨PCSK9在银屑病皮肤中的局部表达和功能，并阐明其潜在机制。

二、研究内容与主要结论

研究人员利用患者样本、咪喹莫特（IMQ）诱导的小鼠模型以及角质形成细胞培养体系，揭示了PCSK9–PR–IL-17调控轴在银屑病发病中的关键作用。研究发现PCSK9在银屑病皮损中显著上调，通过抑制PR表达增强IL-17介导的信号传导，从而促进炎症。药理学PCSK9抑制和PR激活均可改善银屑病样病理并抑制IL-17应答。该研究将代谢调控因子与皮肤炎症联系起来，为靶向该通路治疗银屑病提供了机制依据。

三、关键技术方法

本研究采用多层面技术手段。临床样本方面，使用人银屑病皮损（n=7）与健康对照皮肤（n=7）进行免疫组化分析，并利用GEO数据库GSE4602数据集（含64例健康皮肤、58例银屑病皮损及58例非皮损样本）进行表达验证。动物模型方面，建立IMQ诱导的银屑病样皮炎小鼠模型（雌性用于PCSK9抑制实验，雄性用于孕激素实验以避免动情周期干扰），给予SBC-110736腹腔注射或孕激素凝胶局部涂抹治疗。分子生物学方面，采用HaCaT角质形成细胞进行PCSK9过表达和siRNA敲低实验，通过qPCR和Western blot检测基因和蛋白表达。转录组学方面，对小鼠皮肤样本进行RNA-seq测序（每组3个生物学重复，Illumina NovaSeq 6000平台），结合KEGG和GO富集分析鉴定信号通路。此外，利用JASPAR、PROMO、GTRD等数据库进行转录因子预测分析。

四、研究结果

1. PCSK9在人银屑病中的失调及PCSK9抑制在IMQ诱导小鼠模型中的效应

免疫组化显示，PCSK9在银屑病皮损（n=7）中高表达，显著高于健康对照皮肤（n=7）。GSE4602数据集分析证实，皮损组织中PCSK9表达显著高于健康和非皮损组织，而健康与非皮损组织间无显著差异。在IMQ诱导的银屑病样小鼠模型中，SBC-110736（10 mg/kg，腹腔注射，每日一次，连续4天）治疗显著减轻红斑、鳞屑和皮肤增厚，降低PASI样评分。免疫组化显示IMQ小鼠皮肤PCSK9表达升高，SBC-110736治疗后恢复至接近对照水平。免疫荧光分析表明，SBC-110736显著减少皮肤中CD4⁺和CD11b⁺细胞浸润。这些结果表明PCSK9在银屑病样模型中上调，药理学抑制可改善IMQ诱导的皮肤炎症。

2. RNA测序揭示PCSK9抑制在银屑病小鼠中发挥治疗作用的潜在机制

转录组测序鉴定出IMQ组与对照组相比4158个差异表达基因（DEGs），SBC-110736治疗组与IMQ组相比1467个DEGs。聚焦IMQ组上调且SBC-110736治疗后下调的568个重叠基因，热图显示关键炎症介质包括Ccl20、S100a8、Cxcl1和Il17a。KEGG富集分析表明这些基因主要富集于IL-17信号通路。GO富集分析显示与白细胞细胞间黏附、急性炎症反应、ERBB信号及上皮细胞增殖相关。同时，IMQ组下调且治疗后上调的447个重叠基因包括Ccl27b、Ngfr和Pgr。KEGG分析显示这些基因富集于不饱和脂肪酸生物合成、细胞因子-细胞因子受体相互作用及雌激素信号通路。这些转录组分析提示PCSK9抑制通过减弱IL-17驱动信号同时恢复激素和脂质代谢相关通路来缓解银屑病样炎症。

3. PCSK9可能通过调控上游转录因子降低PR表达

免疫组化显示PR在银屑病皮损中显著降低，GSE4602数据集证实皮损组织中PR表达显著低于健康和非皮损皮肤。IMQ小鼠皮肤中PR表达降低，SBC-110736治疗后恢复至接近对照水平。在HaCaT细胞中，PCSK9过表达显著降低PR mRNA和蛋白水平，而PCSK9敲低则显著增加PR表达，证实PCSK9与PR在角质形成细胞中呈负相关。通过JASPAR、PROMO、GTRD、HumanTFDB和AnimalTFDB数据库进行转录因子预测，结合转录组数据热图分析，筛选出可能调控PGR表达的候选转录因子。

4. PR激动剂通过抑制IL-17信号通路减轻IMQ诱导的银屑病样表型

在雄性小鼠IMQ模型中，局部涂抹0.1%孕激素显著减轻鳞屑、红斑和PASI样评分，提高浓度至0.3%未进一步增强疗效。免疫组化显示孕激素治疗显著降低皮肤中PCSK9、磷酸化NF-κB p65（p-p65）、Ki-67和PCNA的表达，提示PR激活抑制下游炎症信号和角质形成细胞增殖。免疫荧光证实孕激素显著减少CD4⁺和CD11b⁺细胞浸润。体外实验中，孕激素显著抑制IL-17A诱导的HaCaT细胞炎症激活，降低CXCL1、CXCL8、S100A8和S100A9等IL-17响应特征基因的表达，证实PR激活可抑制角质形成细胞中IL-17驱动的炎症转录程序。

五、讨论与结论

本研究提示PCSK9–PR–IL-17轴可能代表银屑病炎症中一个此前未被充分认识的调控通路。皮肤不仅是被动屏障，更是功能活跃的内分泌器官，PR信号可能参与免疫调节和炎症抑制。临床观察如部分患者妊娠期银屑病改善、绝经期或孕激素缺乏状态加重，与PR相关信号可能影响银屑病炎症活性的观点一致。PCSK9抑制或PR激活与IL-17相关炎症反应减少相关，提示PCSK9、PR信号与IL-17驱动炎症之间存在功能联系。

从转化角度，PCSK9小分子抑制剂SBC-110736改善银屑病样表型的能力提示PCSK9抑制可能成为调节皮肤炎症的潜在治疗策略。考虑到银屑病与代谢和心血管合并症的关联，PCSK9靶向治疗可能具有更广泛的治疗意义。局部孕激素的有效性支持对PCSK9–PR–IL-17轴进行局部调节的可能性，可减少系统性暴露和相关副作用。

研究局限性包括：PCSK9调控PR表达的精确转录或翻译后机制尚不明确，需要蛋白质稳定性分析、泛素化检测、蛋白酶体抑制实验和染色质免疫沉淀（ChIP）等进一步研究；免疫细胞特别是产生IL-17的T细胞和巨噬细胞在该轴中的作用应在角质形成细胞特异性敲除模型中验证；孕激素介导的抗炎效应是否严格依赖PR尚待确定，需使用PGR敲低或PR拮抗剂进行研究。SBC-110736和孕激素目前均未获批用于银屑病治疗，其疗效、剂量策略、药代动力学、禁忌症和长期安全性需进一步临床前验证和临床评估。

研究结论：PCSK9抑制可能恢复PR介导的IL-17信号抑制，从而减轻银屑病样炎症。这些发现将PCSK9–PR–IL-17轴确定为连接代谢和激素信号与皮肤炎症的潜在调控通路，为炎症性皮肤病的病理生理学理解和治疗调节提供了新见解。