骨质疏松症是以骨强度下降、骨折危险性增加为主要特点的全身性骨病。骨质疏松性骨折及其引发的多重并发症，严重影响人群寿命及生活质量，因此，有效防治骨质疏松症十分重要。目前，骨质疏松症的药物治疗主要包括钙剂、维生素D制剂，联合强有效的骨吸收抑制剂或骨形成促进剂，包括雌激素、选择性雌激素受体调节剂、双膦酸盐、特立帕肽等^[1]。由于骨质疏松症需要进行长期治疗，新型抗骨质疏松药物亟待研发。

骨转换失衡是骨质疏松症重要的病理生理机制，随着年龄老化，内分泌等多系统改变引起骨吸收大于骨形成，骨量逐渐下降、骨微结构损害、骨折风险增加。骨转换主要由成骨细胞、骨细胞及破骨细胞共同完成，OPG/RANKL/RANK通路、Wnt/β连环蛋白通路、mTOR/自噬信号通路等在调节上述细胞数量及活性中发挥重要作用^[2-3]。近年来，针对上述信号通路设计的单克隆抗体等靶向治疗药物，已经成为骨质疏松症治疗领域的研究热点。本文综述骨质疏松症治疗领域靶向药物的研究进展。

靶向治疗的概念

靶向治疗最早是在细胞分子水平，针对明确致癌位点(肿瘤细胞的蛋白质分子或基因片段)设计治疗药物，其能特异选择并结合致癌位点，使肿瘤细胞特异性死亡^[4]。近年来，随着分子生物学的发展和对疾病认识的深入，分子靶向治疗药物已进入全新时代。根据作用靶点和性质，靶向药物主要包括：针对特定细胞标志物的单克隆抗体、酪氨酸激酶受体抑制剂、抗肿瘤血管生成的药物、mTOR激酶抑制剂等^[4-6]。

在骨质疏松领域，靶向药物主要是针对骨转换调控通路中的关键分子，设计针对成骨细胞或破骨细胞的特异单克隆抗体，通过抑制骨吸收或促进骨形成，增加骨密度(bone mineral density, BMD)和骨强度，降低骨折风险。下面就调节骨代谢的重要信号通路及相应的靶向药物进行介绍。

OPG/RANKL/RANK通路

OPG/RANKL/RANK通路是调节破骨细胞分化与活性最重要的信号通路。人类细胞核因子κB受体活化因子配基(receptor activator of nuclear factor-κβ ligand，RANKL)属于肿瘤坏死因子家族，主要在成骨细胞表达。RANKL的受体为RANK，在破骨细胞和破骨细胞前体细胞表达。RANKL和RANK结合后，可刺激破骨细胞分化，促进骨吸收。护骨素(osteoprotegerin，OPG)是由成骨细胞分泌的可溶性受体，可与RANK竞争性结合RANKL，抑制骨吸收^[7]。

狄诺塞麦(denosumab)，是人源性IgG2单克隆抗体，能够特异性结合RANKL，阻止RANKL和RANK结合，降低破骨细胞活性。FREEDOM研究纳入7 868例60~90岁绝经后骨质疏松患者，随机给予每半年狄诺塞麦60 mg或安慰剂皮下注射，治疗3年，狄诺塞麦治疗组椎体、髋部、非椎体新发骨折分别减少68%、40%、20%，对441例患者进行BMD测量，狄诺塞麦组腰椎和全髋BMD分别增加9.2%和6.0%，显著高于安慰剂组^[8]。采用定量CT对99例受试者进行有限元分析，狄诺塞麦治疗组松质骨和皮质骨骨强度显著增加^[9]。FREEDOM延伸研究，观察狄诺塞麦治疗10年，BMD仍持续增长、骨转换指标降低、骨折风险下降^[10]。因此，狄诺塞麦是强有效的骨吸收抑制剂，能显著增加腰椎及髋部BMD和骨强度，降低骨折率，长期使用安全性良好。

有研究比较狄诺塞麦与其他抗骨质疏松药物的治疗效果，及与其他药物联合治疗的效果。DECIDE研究纳入1 189例绝经后骨质疏松女性，随机予狄诺塞麦每半年60 mg皮下注射或阿仑膦酸钠70 mg/周口服，治疗12个月，狄诺塞麦治疗组骨吸收指标下降更明显，腰椎、股骨颈、全髋、桡骨远端1/3 BMD增加优于阿仑膦酸钠治疗组^[11]。狄诺塞麦作为抗体，可到达皮质骨和松质骨，因此，对皮质骨和松质骨BMD增加均有明显效果。STAND研究对接受阿仑膦酸钠6个月及以上的绝经后骨质疏松患者，继续予狄诺塞麦或阿仑膦酸钠治疗，狄诺塞麦治疗组增加BMD优于阿仑膦酸钠治疗组^[12]，其可能机制是双膦酸盐抑制破骨细胞后，可反馈性使RANKL数量增多，使用狄诺塞麦可阻止RANKL和RANK结合，进一步抑制破骨细胞分化、激活和存活^[13]。对于特立帕肽治疗患者，序贯予双膦酸盐或狄诺塞麦治疗，狄诺塞麦组BMD增加较双膦酸盐组更显著^[14]。DATA研究纳入94例绝经后骨质疏松女性，随机予特立帕肽20 μg/d、狄诺塞麦每半年60 mg或二者联合治疗2年，特立帕肽和狄诺塞麦组腰椎、股骨颈、全髋BMD均明显增加，且联合组上述部位BMD增加优于单药治疗^[15-16]。综上，狄诺塞麦是有效的骨质疏松治疗药物，在未使用抗骨质疏松症药物治疗的患者，或者使用过双膦酸盐、特立帕肽的患者中序贯治疗，狄诺塞麦组效果均优于双膦酸盐组。狄诺塞麦和促骨形成药物特立帕肽联合治疗，效果优于单药治疗。

但是，狄诺塞麦对骨转换和BMD的作用是可逆的，停药后作用会明显减弱^[17]。256例接受狄诺塞麦或安慰剂治疗2年的绝经后骨质疏松患者，停药后短期骨转换指标即上升，回复基线水平，停药18~24个月后BMD也逐渐下降至治疗前水平^[18]，提示狄诺塞麦停药后，需要序贯给予其他抗骨质疏松症药物治疗。

Wnt/β连环蛋白通路

Wnt/β连环蛋白(β-catenin)通路是调节成骨细胞增生、分化与活性的关键通路，在骨骼发育和骨量维持中发挥重要作用^[19]。在经典的Wnt/β连环蛋白通路中，Wnt蛋白可与卷曲蛋白家族受体和低密度脂蛋白受体相关蛋白5和6(lipoprotein receptor-related protein 5 and 6, LRP5/6)结合，引起LRP5/6受体细胞内段磷酸化，使轴蛋白(Axin)与受体复合物结合，促进成骨细胞增生和活化，诱导骨形成^[20]。

骨硬化素单抗与Wnt通路

骨硬化素是骨细胞分泌的含213个氨基酸的糖蛋白，能够与LRP5/6细胞外区域结合，拮抗Wnt通路，抑制骨形成^[2]；骨硬化素也可竞争性结合骨形态发生蛋白跨膜丝氨酸-苏氨酸激酶受体，抑制骨形态发生蛋白通路，减少骨形成^[18]；骨硬化素还增加成骨细胞表达RANKL，促进骨吸收^[20]。骨硬化素编码基因SOST失活性纯合突变可致骨硬化症，杂合突变可致BMD明显增高^[21]，提示骨硬化素单抗可作为骨质疏松症的治疗靶点。

Romosozumab是人源性免疫球蛋白IgG2，可结合并阻断骨硬化素作用，促进骨形成、降低骨吸收，从而增加BMD、降低骨折风险。419例55~85岁绝经后骨质疏松患者随机接受Romosozumab每月皮下注射70、140、210 mg或每3个月注射140、210 mg，阿仑膦酸钠70 mg/周口服，特立帕肽20 μg/d皮下注射，每月或每3个月安慰剂皮下注射，治疗12个月，Romosozumab组BMD明显增加，且呈剂量依赖性，其中腰椎BMD在每月210 mg Romosozumab组增加11.3%，阿仑膦酸钠组增加4.1%，特立帕肽增加7.1%^[22]。后续进行QCT检测，Romosozumab组和特立帕肽组椎体骨小梁体积BMD均明显增加；Romosozumab组椎体皮质骨及髋部松质骨的体积BMD增加均高于特立帕肽组^[23]。Ⅲ期临床试验纳入7 180例55~90岁绝经后骨质疏松女性，随机给予Romosozumab每月210 mg或安慰剂皮下注射治疗12个月，此后两组均接受狄诺塞麦治疗12个月，Romosozumab组新发椎体骨折、临床骨折均显著低于安慰剂组，对128例受试者进行BMD测量，治疗24个月，Romosozumab/狄诺塞麦组腰椎、股骨颈、全髋BMD增加显著高于安慰剂/狄诺塞麦组^[24]。

Blosozumab是另一种骨硬化素的人源性免疫球蛋白IgG4，也有结合并阻断骨硬化素的作用。有研究纳入120例绝经后骨质疏松患者，随机予Blosozumab每月180 mg、每2周180 mg、每2周270 mg治疗1年，发现BMD呈剂量依赖性增加，每2周270 mg组腰椎、全髋、股骨颈BMD较基线分别增加17.7%、6.7%、6.3%^[25]。Blosozumab停药后1年，腰椎和全髋BMD均逐渐下降^[26]，提示骨硬化素单抗作用是可逆的，需与其他抗骨质疏松药物进行序贯治疗。

DKK1单抗与Wnt通路

DKK1主要由成骨细胞和成熟骨细胞表达，可与LRP5或LRP6的羧基端跨膜通道受体蛋白Kremen 1或Kremen 2结合，引起LRP5/LRP6从细胞表面内化和降解，β-catenin稳定性降低，抑制骨形成^[18]。在DKK1过表达小鼠中观察到骨量下降、骨形成减慢；而DKK1缺失可致骨量增加^[27]。骨质疏松患者DKK1水平与BMD呈负相关^[28]。在去卵巢骨质疏松小鼠模型，予DKK1单抗治疗，发现膜内骨形成增加，股骨颈和腰椎BMD增加^[29]。非人灵长类动物接受DKK1单抗治疗9个月后BMD增加^[30]。DKK1单抗治疗老年雌鼠22周，BMD增加、骨微结构改善^[31]。因此，DKK1单抗有望成为促进骨形成的新型骨质疏松症治疗药物。由于DKK1并非骨特异性表达，目前DKK1抗体在人类主要用于治疗骨髓瘤^[32]，其治疗骨质疏松症的临床研究，有待深入开展。

Wnt通路的其他靶点

LRP5失活性突变可致常染色体隐性遗传的骨质疏松-假神经胶质瘤综合征，该病骨脆性增加，成骨细胞活性下降^[33]。LRP5激活性突变可致常染色显性遗传性高骨量^[34]。LRP5可能是潜在的骨质疏松治疗靶点，但由于LRP5在多个组织表达，特异性激活骨组织的LRP5存在难度。此外，LRP4、SFRP4、WNT16和NOTUM也具有调控Wnt通路的潜力，有望成为骨质疏松症治疗研究的新靶点^[35]。

mTOR/自噬信号通路

自噬是在机体生存、发展和平衡中发挥极其重要作用、高度保守的生理过程，它可去除功能异常的细胞器和错误折叠的蛋白质，维持细胞内平衡。在应激时，自噬可吞噬不重要的细胞成分来提供能量和营养。mTOR(mammalian target of rapamycin)是进化保守的丝氨酸/苏氨酸激酶，可感受营养、生长因子和能量代谢状态，其相关通路是调节自噬的重要信号通路^[36]。研究表明，自噬基因缺陷小鼠的皮质骨体积和皮质骨厚度均下降，皮质骨孔隙增加^[37]。老年人存在年龄相关的骨量丢失，骨细胞自噬活性下降是其重要原因之一^{[3, 38]}。

雷帕霉素是mTOR抑制剂，可激活细胞自噬。破骨细胞缺乏mTOR调节相关蛋白时，细胞分化异常，骨量增加，用雷帕霉素抑制mTOR通路，也可抑制破骨细胞分化^[38]。52只老年雄性大鼠随机接受雷帕霉素(1 mg/kg·d)或安慰剂腹腔注射12周，雷帕霉素组骨细胞自噬激活，骨细胞凋亡减少，破骨细胞数量减少，骨矿化速率加快，且雷帕霉素组腰4椎体和胫骨近端BMD、骨小梁厚度和数目均明显高于安慰剂组^[39]。724例患乳腺癌的绝经后女性，按2：1随机接受芳香化酶抑制剂(依西美坦，25 mg/d)治疗或芳香化酶抑制剂与雷帕霉素(依维莫司，10 mg/d)联合治疗，在治疗6个月和12个月后，依西美坦组骨转换指标升高，联合治疗组骨转换指标下降，骨量减少低于依西美坦组^[40]，提示mTOR抑制剂能够抑制骨转换、增加骨量，有望成为骨质疏松症的治疗新药。

可见，随着骨质疏松症分子机制的研究深入，针对成骨细胞和破骨细胞调控通路的治疗靶点被陆续发现。新型靶向治疗药物有望通过促进骨形成或抑制骨吸收，来增加BMD、降低骨折率。然而，如何筛选骨组织特异性高的靶向治疗药物，以提高疗效与安全性，是未来需要深入研究的问题。