利用代谢组学鉴定用于早期预测唑来膦酸抗骨质疏松疗效和不良反应的新生物标志物及其机制研究
批准号:
82070903
项目类别:
面上项目
资助金额:
53.0 万元
负责人:
汪纯
依托单位:
学科分类:
骨转换、骨代谢异常及钙磷代谢异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
汪纯
中文摘要
原发性骨质疏松症是老龄化社会的重要健康问题,因疗程长、疗效和安全性存在个体差异、缺乏早期预测指标面临治疗困境。本项目组前期药物基因组学研究发现甲羟戊酸通路、SOST/LRP5/β-catenin和NF-kB信号通路关键酶编码基因遗传变异与双膦酸盐药物疗效有关。拟在此基础上利用代谢组学测试平台(UPLC-MS/MS),选择能显著提高骨密度并降低骨折风险且利于减少疾病负担的唑来膦酸进行治疗200例绝经后骨质疏松症前瞻性观察三年,评价疗效和安全性的同时监测上述三条信号通路代谢产物,并与公共数据库及来源于100例年龄匹配健康绝经后妇女的三条通路代谢产物参考值进行比对分析。进一步利用绝经后骨质疏松大鼠模型和原代细胞培养阐明唑来膦酸治疗中代谢产物与疗效和不良反应有关的分子机制。通过以上三个层面研究鉴定出用于早期预测唑来膦酸抗骨质疏松疗效和不良反应的新生物标志物,为实现个体化治疗提供重要手段和理论依据。
英文摘要
Osteoporosis is an important health problem in an aging society, which is confronted with treatment difficulties due to the long course of treatment, individual differences in efficacy and safety, and lack of early predictors. In order to solve these problems, we performed several pharmacogenomics studies recently. We found that the genetic variation of the key enzyme encoding genes of mevalonate pathway, SOST/LRP5/β-catenin and NF-kB signaling pathway were associated with the efficacy of bisphosphonate. Therefore, we plan to perform a three-year prospective clinical investigation for two hundred postmenopausal osteoporosis whom will be treated by zoledronate using the metabolomics test platform (UPLC/MS/MS). We choose zoledronate because it can significantly increase the bone density and reduce the risk of fractures and reduce the burden of disease. During the study, not only the efficacy and safety are evaluated, but metabolites in the above mentioned three signaling pathways will be monitored as well. The results will be compared with the public database and the reference range obtained from 100 age-matched healthy postmenopausal women. Furthermore, the postmenopausal osteoporosis rat model and primary cell culture were used to elucidate the molecular mechanism of the metabolites associated with the efficacy and adverse reactions of zoledronate therapy. New biomarkers for early prediction of anti-osteoporosis efficacy and adverse reactions of zoledronate will be identified depending on the above three levels, which provided important means and theoretical basis for individualized treatment for osteoporosis.
原发性骨质疏松症是好发于绝经后妇女和老年男性的复杂疾病,以骨密度下降、骨骼微细结构破坏,导致骨骼脆性增加,容易发生骨折为特征。其最终表现和最严重的并发症是骨质疏松性骨折。中国既是人口大国又是老龄化社会,骨质疏松防治形势更为严峻。目前抗骨质疏松药物治疗由于疗程长、疗效和安全性存在明显个体差异、缺乏早期预测指标面临治疗困境。本项目利用模式动物,通过非靶向及多组学方法,发现唑来膦酸对骨代谢的影响具有时间依赖性。甲羟戊酸、PHP、LHP和4-VPS是与唑来膦酸治疗相关的关键差异代谢物,也可能是潜在的新型疗效标志物。此外,PI3K-AKT通路中的多个基因在动物实验中出现显著的表达水平改变,因此考虑唑来膦酸的药理学作用极有可能是通过该通路实现的。本项目进一步构建了唑来膦酸治疗绝经后骨质疏松症前瞻性观察对列,共入组了140例受试者,并进行了1-3年的观察,对骨密度获益、骨折风险下降以及安全性等各方面进行观察分析,为后续进一步的个体化治疗以及多组学分析等提供了宝贵的资源,奠定了临床研究的重要基础。同时通过靶向代谢组方法,发现尽管甲羟戊酸和CDP-choline在本研究或既往研究中被鉴定为差异代谢物,但目前尚无法证实其在预测唑来膦酸疗效方面具有重要临床价值。在后续研究中应该继续扩大样本量,增加检测时间点。同时本项目已经完成PHP、LHP和4-VPS标准品的制备,为进一步利用靶向代谢组学技术探索与唑来膦酸疗效有关的新生物标志物打下重要基础。本项目还在前瞻性观察队列中,运用药物基因组学技术,发现NF-κB1基因rs28362491、rs3774937、rs230521、rs230510和rs4648068组成的单倍型ITCTG和DTCTG与腰椎1-4及股骨颈骨密度上升有关(p < 0.001, p = 0.008)。RELA基因rs7119750、rs2306365和rs11820062组成的CGC单倍型与全髋骨密度上升有关(p < 0.001)。经Bonferroni 校正后, ITCTG 和CGC 仍与腰椎1-4及全髋的骨密度变化百分比显著相关。因此认为NF-κB1和RELA基因多态性与唑来膦酸治疗绝经后骨质疏松症疗效有关。本项目的研究结果对绝经后骨质疏松症个体化治疗方案的制定、疗效评估和安全性保障具有重要临床应用价值。
利用Clcn7基因G763R条件性敲入小鼠进行骨硬化症发病机制及IFNγ干预研究
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批准号:81770872
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项目类别:面上项目
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资助金额:54.0万元
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批准年份:2017
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负责人:汪纯
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依托单位:
CLCN7基因R767W突变导致常染色体显性遗传骨硬化症2型外显不全修饰基因的鉴定和功能研究
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批准号:81270964
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:汪纯
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依托单位:
国内基金
海外基金