Nature | 武大宋保亮院士团队揭示MASH治疗新靶点GPNMB–RYK轴

研究团队通过RNA测序发现，在多种饮食诱导的MASH小鼠模型及人类MASH患者肝脏中，GPNMB基因表达显著上调。系统性或肝细胞特异性敲除Gpnmb基因的小鼠模型均能显著改善AMLN和CDHFD饮食诱导的MASH，具体表现为肝脏脂肪变性、炎症和纤维化程度显著减轻，血清转氨酶水平降低，表明GPNMB在MASH进程中起关键作用。

GPNMB作为I型跨膜糖蛋白，经蛋白水解切割可释放G-ECD，研究发现L482G点突变可显著抑制G-ECD的分泌，成为抗脱落突变体。进一步在Gpnmb敲除小鼠中重构不同形式的GPNMB突变体，发现全长GPNMB、胞内域缺失体（ΔCTD）和G-ECD均可恢复血清G-ECD水平并逆转Gpnmb敲除对MASH的保护作用，而抗脱落的L482G突变体无此效应，且过表达G-ECD的小鼠MASH症状进一步加重。同时，人类MASH患者血清G-ECD水平显著升高并与疾病严重程度相关，证实分泌型G-ECD是GPNMB驱动MASH的关键功能形式。

为寻找G-ECD发挥作用的膜受体，研究利用细胞表面展示文库进行筛选，结合肝脏表达验证和定位分析，锁定RYK、BST2和CD207三个候选分子，进一步实验发现仅RYK（受体酪氨酸激酶样孤儿受体）敲低可显著改善AMLN饮食诱导的MASH。免疫共沉淀实验证实了肝脏中GPNMB与RYK的内源性相互作用，且G-ECD主要结合RYK的胞外WIF结构域。肝细胞特异性敲低或敲除Ryk基因，可显著减轻MASH病变，并完全消除G-ECD的致病作用。

研究进一步解析GPNMB–RYK轴的下游分子机制。RNA测序和功能实验显示，Gpnmb或Ryk敲除均显著下调肝脏脂代谢通路相关基因，而G-ECD处理可显著诱导PPARγ、CD36及SREBP1C通路脂生成基因的表达。通过报告基因系统筛选发现，G-ECD与RYK结合可特异性激活血清反应元件（SRE），提示ERK1/2信号通路参与调控。AMLN饮食可激活野生型小鼠肝脏ERK1/2信号，而该效应在Gpnmb敲除小鼠中完全消失，且ERK1/2抑制剂（U0126）或siRNA敲低可显著抑制G-ECD诱导的脂代谢基因表达。此外，G-ECD处理可快速激活ERK1/2磷酸化，并上调SREBP1、ACC、FASN和PPARγ的蛋白表达，而RYK敲低可阻断这一过程。研究证实GPNMB–RYK轴通过激活ERK1/2信号，转录激活PPARγ-CD36和SREBP1C通路，促进肝脏脂肪酸摄取和从头脂生成，最终驱动MASH发生。

基于上述机制发现，研究团队探索了靶向GPNMB–RYK轴防治MASH的多种策略，均取得了显著效果。在预防层面，利用G-ECD疫苗可诱导小鼠产生高滴度抗体，有效清除血清G-ECD，显著抑制AMLN饮食诱导的MASH发生，同时改善小鼠全身代谢异常。在治疗层面，针对已建立的MASH模型，利用AAV8-shGpnmb敲低、G-ECD中和抗体以及肝细胞靶向的GalNAc-siGpnmb均能显著降低肝脏GPNMB表达和血清G-ECD水平，逆转肝脏脂肪变性、炎症和纤维化，改善代谢紊乱，其中GalNAc-siGpnmb作为临床已验证的靶向递送技术，展现出良好的转化前景。以上干预手段均在不显著影响体重和食欲的前提下，改善了肝脏病理和全身代谢状态。