LorecivintによるClk2およびDyrk1aの阻害を介したWnt経路の変調は、膝変形性関節症治療のための潜在的に潜在的に疾患修飾アプローチとして

目的：WNT経路のアップレギュレーションは、骨芽細胞の分化、異化酵素の増加、および炎症を通じて膝の変形性関節症（OA）に寄与します。動物OAモデルの軟骨形成と軟骨保護を以前に実証した小分子WNT経路阻害剤であるLorecivint（SM04690）は、その作用メカニズムを解明するために評価されました。 設計：生化学的アッセイはキナーゼ活性を測定しました。ウエスタンブロットは、ヒト間葉系幹細胞（HMSC）、軟骨細胞、および滑膜線維芽細胞のタンパク質リン酸化を測定しました。WNT経路、軟骨性遺伝子、およびLPS誘発性炎症性サイトカインに対するHMSCおよびBEAS-2B細胞のsiRNAノックダウン効果は、QPCRによって測定されました。in vivo抗炎症、痛み、および機能は、単一関節内（IA）ロレシビントまたはビヒクル注射を行った後、ヨード酢酸モノソジウム（MIA）誘発ラットOAモデルを評価しました。 結果：lorecivintは、核内キナーゼCDC様キナーゼ2（CLK2）および二重特異性チロシンリン酸化調節キナーゼ1A（Dyrk1a）を阻害しました。lorecivintは、セリン/アルギニンリッチ（SR）スプライシング因子のCLK2媒介リン酸化と、SIRT1およびFOXO1のDyRK1aを介したリン酸化を阻害しました。siRNAノックダウンは、CLK2阻害を伴うβ-カテニンに初期の軟骨形成とdyRK1a阻害を誘発するβ-カテニンに影響を与えることなく、WNT経路変調におけるCLK2およびDYRK1Aの役割を特定しました。LorecivintによるNF-κBおよびSTAT3阻害は、炎症を減らしました。Dyrk1aノックダウンは抗炎症効果に十分であり、Dyrk1a/Clk2ノックダウンの組み合わせによりこの効果が向上しました。MIAモデルでは、lorecivintは炎症性サイトカインと軟骨分解酵素の産生を阻害し、関節軟骨の増加、痛みの減少、体重負荷機能の改善をもたらしました。 結論：Clk2およびDyrk1aのLorecivivint阻害は、WNT経路阻害の新しいメカニズムを示唆し、軟骨形成、軟骨細胞機能、抗炎症を促進しました。Lorecivivintは、膝のOAの構造を変更し、症状を改善する可能性を示しています。

OBJECTIVES: Wnt pathway upregulation contributes to knee osteoarthritis (OA) through osteoblast differentiation, increased catabolic enzymes, and inflammation. The small-molecule Wnt pathway inhibitor, lorecivivint (SM04690), which previously demonstrated chondrogenesis and cartilage protection in an animal OA model, was evaluated to elucidate its mechanism of action. DESIGN: Biochemical assays measured kinase activity. Western blots measured protein phosphorylation in human mesenchymal stem cells (hMSCs), chondrocytes, and synovial fibroblasts. siRNA knockdown effects in hMSCs and BEAS-2B cells on Wnt pathway, chondrogenic genes, and LPS-induced inflammatory cytokines was measured by qPCR. In vivo anti-inflammation, pain, and function were evaluated following single intra-articular (IA) lorecivivint or vehicle injection in the monosodium iodoacetate (MIA)-induced rat OA model. RESULTS: Lorecivivint inhibited intranuclear kinases CDC-like kinase 2 (CLK2) and dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1A (DYRK1A). Lorecivivint inhibited CLK2-mediated phosphorylation of serine/arginine-rich (SR) splicing factors and DYRK1A-mediated phosphorylation of SIRT1 and FOXO1. siRNA knockdowns identified a role for CLK2 and DYRK1A in Wnt pathway modulation without affecting β-catenin with CLK2 inhibition inducing early chondrogenesis and DYRK1A inhibition enhancing mature chondrocyte function. NF-κB and STAT3 inhibition by lorecivivint reduced inflammation. DYRK1A knockdown was sufficient for anti-inflammatory effects, while combined DYRK1A/CLK2 knockdown enhanced this effect. In the MIA model, lorecivivint inhibited production of inflammatory cytokines and cartilage degradative enzymes, resulting in increased joint cartilage, decreased pain, and improved weight-bearing function. CONCLUSIONS: Lorecivivint inhibition of CLK2 and DYRK1A suggested a novel mechanism for Wnt pathway inhibition, enhancing chondrogenesis, chondrocyte function, and anti-inflammation. Lorecivivint shows potential to modify structure and improve symptoms of knee OA.