每年的10月20日是世界骨质疏松日。

2022年世界骨质疏松日主题：

巩固一生，赢战骨折。

骨骼被称作“人体的支架”，具有支撑、运动及保护人体重要脏器的作用。一旦发生骨质疏松，骨组织的柔韧度及硬度就会下降，很容易出现骨折等种种问题。

随着我国老龄化程度的不断加深，骨质疏松症（Osteoporosis，OP）已经成为患病率高、危害严重的慢性疾病，并在临床上被视作老年群体的“沉默杀手”，严重影响老年人的身心健康和生活质量，给社会和家庭带来沉重负担，我国将其列为国家重点攻关的三大老年疾病之一。

根据中国国家卫健委2018年发布的骨质疏松症流行病学调查结果：中国骨质疏松症患者发病人数超过1.5亿，每年因骨质疏松导致骨折人群超过500万。骨质疏松症已成为我国中老年人群的重要健康问题，50岁以上人群骨质疏松症患病率为19.2%，中老年女性骨质疏松问题尤甚，尤其是绝经后的女性，50岁以上女性患病率达32.1%，远高于同龄男性的6%，而65岁以上女性骨质疏松症患病率更是达到了51.6%。

骨质疏松的演变^[1]

现有骨质疏松症药物主要以钙、维生素D 、双膦酸盐、降钙素类及雌激素类等相对传统的抗骨质疏松药物为主，以RANKL抑制剂等为代表的治疗方式还主要是在海外被医患所广泛接受。随着这类产品在国内的临床研发进度不断加快，或可为我国骨质疏松患者带来更加高效及多元化的治疗方案。

针对相关疾病的研究和新药开发的需求，BioMice百奥动物自主研发的B-hRANKL、 B-hSOST 、B-hRSPO1 小鼠，是优质的骨质疏松疾病模型，推进骨质疏松创新药物研发进程。

B-hRANKL mice

靶点概述

RANK属于I型跨膜蛋白，是肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor，TNFR)超家族成员之一。RANK高度表达于许多细胞的表面如破骨细胞前体细胞、成熟破骨细胞等。RANKL是RANK的配体，主要由成骨细胞和活化的T淋巴细胞表达，有膜结合型和分泌型两种类型。大多数促进破骨细胞形成和分化的因子均可诱导成骨细胞表达和分泌RANKL。RANKL与破骨细胞前体细胞表面的RANK结合，通过RANK的胞内信号通路诱导激活NF-κB，调控破骨细胞分化相关基因的表达，促进破骨细胞的分化成熟和活化。成骨细胞分泌的骨保护素(osteoprotegerin，OPG)，可作为分泌型RANKL的受体，与RANK竞争性结合RANKL，从而抑制破骨细胞的生成和活化^[2]。

RANKL/RANK/OPG信号通路是调节破骨细胞分化、活化及功能的关键信号通路，也是抗骨质疏松药物研发的重要靶点。Denosumab（地舒单抗）是目前可用于人体治疗的活性最强的RANKL抑制剂，也是目前唯一上市的RANKL抑制剂。其以高亲和力与RANKL结合，抑制RANKL与RANK的相互作用，抑制破骨细胞的生成与功能，从而减少骨吸收、增加骨量、改善骨强度^[2]。

RANK/RANKL信号通路^[2]

另外，肿瘤微环境（TME）中肿瘤来源的RANKL也被认为能将浸润的RANK + 的T细胞转化为免疫调节性T细胞(Tregs)。通过Denosumab阻断RANK/RANKL通路，从而暂时阻断中枢耐受，可能会使抗肿瘤抗原的T细胞数量增加，减少Tregs，克服免疫抑制，发挥抗肿瘤的药效^[3]。

RANK/RANKL信号通路^[3]

靶点药物研发进展

当前在国内共有 4 款靶向 RANKL 的单特异性抗体创新在研，包括安进的进口药地舒单抗以及 3 款国产新药。

安进的地舒单抗为唯一一款已上市产品，早于 2019 年 5 月在国内首次获批上市，用于骨巨细胞瘤不可手术切除或者手术切除可能导致严重功能障碍的成人和骨骼发育成熟的青少年患者。目前，国内有 15 家企业在布局地舒单抗生物类似药。

表1. 部分在研药物临床进展

数据来源于科睿唯安

基本信息

蛋白表达分析

通过流式细胞术对纯合B-hRANKL 小鼠进行种属特异性RANKL 表达分析。收集野生型C57BL/6和纯合B-hRANKL 小鼠 (H/H)小鼠的脾细胞，结果显示：小鼠 RANKL 在野生型小鼠中可检测到。人RANKL仅在纯合 B-hRANKL 小鼠中可检测到，但在 WT 小鼠中未检测到。

脾脏白细胞亚群分析

用流式细胞术分析从雌性C57BL/6和B-hRANKL 小鼠(n=3,6周龄)中分离的脾细胞以评估白细胞亚群。A.具有代表性的FACS图。B. FACS分析结果。纯合B-hRANKL 小鼠的T细胞、B细胞、NK细胞、树突状细胞、粒细胞、单核细胞和巨噬细胞的百分比与C57BL/6小鼠相似，表明RANKL人源化不会改变这些细胞类型在脾脏的整体发育、分化或分布。

脾脏T细胞亚群分析

利用流式细胞术分析纯合B-hRANKL 小鼠和野生型小鼠脾脏中T细胞亚群（如图），结果显示纯合B-hRANKL 小鼠与野生型小鼠中各T细胞亚群的百分比相似，表明人源化RANKL不会改变T细胞亚群在脾脏中的整体发育、分化或分布。

淋巴结白细胞亚群的分析

利用流式细胞术分析纯合B-hRANKL 小鼠和野生型小鼠淋巴结中白细胞亚群（如图），结果显示纯合B-hRANKL 小鼠的白细胞亚群百分比与野生型小鼠相似，表明人源化RANKL不会改变白细胞亚群在淋巴结中的整体发育、分化或分布。

淋巴结T细胞亚群分析

利用流式细胞术分析纯合B-hRANKL 小鼠和野生型小鼠淋巴结中T细胞亚群（如图），结果显示纯合B-hRANKL 小鼠与野生型小鼠中各T细胞亚群的百分比相似，表明人源化RANKL不会改变T细胞亚群在淋巴结中的整体发育、分化或分布。

血液白细胞亚群分析

利用流式细胞术分析纯合B-hRANKL 小鼠和野生型小鼠血液中白细胞亚群（如图），结果显示纯合B-hRANKL 小鼠的白细胞亚群百分比与野生型小鼠相似，表明人源化RANKL不会改变白细胞亚群在血液中的整体发育、分化或分布。

血液T细胞亚群分析

利用流式细胞术分析纯合B-hRANKL 小鼠和野生型小鼠血液中T细胞亚群（如图），结果显示纯合B-hRANKL 小鼠与野生型小鼠中各T细胞亚群的百分比相似，表明人源化RANKL不会改变T细胞亚群在血液中的整体发育、分化或分布。

血浆中 mTRAcP-5b 浓度分析

B-hRANKL 小鼠的种属特异性 TRAcP-5b 浓度检测分析。收集野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+) 和纯合B-hRANKL 小鼠 (H/H) 的血浆，并用 TRAcP-5b ELISA 试剂盒通过 ELISA 进行检测分析（n=3，7周龄或16周龄）。结果显示：B-hRANKL 小鼠中 TRAcP-5b 的浓度与野生型小鼠相似。

抗体结合试验

B-hRANKL 小鼠的抗体结合分析。从野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+) 和纯合 B-hRANKL 小鼠 (H/H) 中收集CD4 + T细胞，并用FACS检测分析。结果显示：抗 hRANKL 抗体狄诺塞单抗（内部）能结合 B-hRANKL 小鼠的CD4 + T细胞，但不能结合野生型 C57BL/6 小鼠的细胞。

抗人 RANKL 抗体在小鼠骨质疏松模型中的体内有效性

在B-hRANKL 小鼠骨质疏松症模型中使用抗人 RANKL 抗体狄诺塞单抗（内部）可有效改善骨质疏松症的几个关键指标。首先将小鼠随机分组，并接受卵巢切除或假手术处理。在术后4周将去卵巢小鼠随机分为3组（OVX、Denosumab和PTH1-34）(n=6)，经过4周治疗后，取材。治疗前后留取血清3次，分析1型胶原 C 末端肽 (CTX-1) 和骨钙素 (OC)。血清采集时间点见图A。采集胫骨近端，通过μCT分析骨密度 (BMD)。A-B：血清骨吸收标志物 CTX-1 和血清骨形成标志物 OC 的浓度。C：各组胫骨近端的代表性micro-CT图像。D：胫骨近端骨密度(BMD)变化。

结果显示，与假手术组相比，OVX组骨吸收标志物 CTX-1 浓度显著升高，而骨形成标志物 OC 浓度和胫骨近端 BMD 变化显著降低，表明B-hRANKL 小鼠骨质疏松模型造模成功。接受抗人 RANKL 抗体或 PTH 治疗组，与未接受治疗的 OVX 模型组相比，CTX-1的浓度显著降低，而 OC 的浓度和 BDM 的变化百分比显著增加。这些结果表明抗人 RANKL 抗体可有效治疗 B-hRANK 小鼠的骨质疏松。B-hRANKL 小鼠为体内评价抗人 RANKL 抗体的有效性提供了有力的临床前小鼠模型。

B-hSOST mice

靶点概述

SOST， 又称sclerostin，是由骨细胞分泌的一种糖蛋白，对骨的形成起负性调节作用。成骨细胞主要维持骨的形成，经典的Wnt信号通路对成骨细胞的增殖起到了重要作用。SOST与LRP5及LRP6辅助性受体结合， 抑制卷曲蛋白及Wnt信号与上述受体结合， 从而降低骨的形成。

SOST抗体信号通路^[4]

使用anti-SOST中和SOST后，Wnt能够与LPR5/6结合，导致GSK-3β降解以及β-catenin的积累和入核，从而上调与成骨相关疾病的表达。

SOST靶点药物研发进展

针对SOST，安进的AMG-785（Romosozumab）已经在2019年获批上市，这也是全球第一个既抑制骨组织再吸收并加快骨组织形成的骨质疏松药物；礼来及国内恒瑞的药物开发进入一期临床，赛诺菲和诺华的项目还在临床前阶段。

表2. 部分在研药物临床进展

数据来源于科睿唯安

基本信息

mRNA表达检测

RT-PCR检测野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+) 和纯和B-hSOST 小鼠 (H/H) 中mRNA表达，仅在野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+) 心脏和睾丸组织中检测到Sost mRNA表达，仅在B-hSOST 小鼠 (H/H) 心脏和睾丸组织中检测到人SOST mRNA表达。

蛋白表达检测

Western blot检测野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+) 和B-hSOST 小鼠 (H/H)中SOST蛋白表达，使用人鼠交叉抗体，在野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+)和B-hSOST 小鼠 (H/H)心脏组织中均检测到SOST蛋白表达。

B-hRSPO1 mice

靶点概述

Rspo1（R-spondin 1），又称CRISTIN3，该基因编码一种分泌蛋白，该蛋白由两个富含半胱氨酸残基的类呋喃结构域和一个I型血小板反应蛋白（thrombospondin）结构域组织。Rspo1是经典Wnt信号通路的激活剂，与LGR 4-6（leucine-rich repeat-containing G-protein coupled receptors）结合，并能够激活Wnt信号通路。在骨中，Rspo1与Wnt3a协和增强经典Wnt信号通路以及成骨标志物水平，如碱性磷酸酶活性和骨钙素表达。还能够通过调节成骨细胞的OPG表达来抑制破骨细胞生成。因此，Rspo1被认为是治疗病理和衰老相关骨丢失、炎性骨损伤的潜在治疗靶点。

人纤维化肝脏组织中Rspo1过度表达，此外，Rspo1激活能够促进卵巢肿瘤的发生发展，表明Rspo1可能也是纤维化及卵巢癌肿瘤的治疗靶点。

Rspo1介导的Wnt信号通路激活^[5]

当Rspo1缺陷时，Frizzled被Znrf3/Rnf43泛素化后被受体复合物内吞，Wnt信号的激活被抑制。Rspo1与其受体Lgr4/5/6结合，该复合物与Znrf3/Rnf43结合，并抑制Frizzled泛素化的发生，从而激活Wnt下游信号。

靶点药物研发进展

目前对于RSPO1在肿瘤中作用的研究尚处于起步阶段，大部分研究还停留在肿瘤组织、细胞及动物实验上，对其在分子水平上的认识仍十分有限。鉴于Wnt信号可以作为药物开发的目标，继续拓展体内外实验、探讨RSPO1如何调控经典Wnt信号活性以及和其他调控因子的联系，有助于进一步探索相关肿瘤的发生、发展机制以及提供肿瘤治疗过程中更丰富的靶点选择。

基本信息

mRNA表达检测

RT-PCR检测野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+)和纯合B-hRSPO1 小鼠 (H/H)中RSPO1 mRNA表达，仅在野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+)肾脏组织中检测到Rspo1 mRNA表达，仅在纯合B-hRSPO1小鼠 (H/H)肾脏组织中检测到人RSPO1 mRNA表达。

蛋白表达检测

Western blot检测野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+)和纯合B-hRSPO1 小鼠 (H/H)中RSPO1蛋白表达，使用人鼠交叉抗体，在野生型 C57BL/6 小鼠 (+/+)和纯合B-hRSPO1小鼠 (H/H)肝脏组织中均检测到RSPO1蛋白表达。

最后，骨质疏松是可防可治的，防重于治。因此从年轻时就要加强锻炼、常晒太阳、适时补充维生素D及钙剂，以促进骨生长，保持人体“骨矿银行”的峰值储备，从而延缓骨质疏松症的发生。

参考文献

[1]中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会．原发性骨质疏松症 诊疗指南( 2017) ［J］． 中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志， 2017，10( 5) : 413-444．

[2-3]Ming, J., Cronin, S.J.F. & Penninger, J.M. Targeting the RANKL/RANK/OPG Axis for Cancer Therapy. Front Oncol 10, 1283 (2020).

[4]Modified from Rachner, T. D., Khosla, S. & Hofbauer, L. C. Osteoporosis: now and the future. Lancet (London, England) 377, 1276-1287, doi:10.1016/s0140-6736(10)62349-5 (2011).

[5]Nagano, K. R-spondin signaling as a pivotal regulator of tissue development and homeostasis. The Japanese dental science review 55, 80-87, doi:10.1016/j.jdsr.2019.03.001 (2019).