Введение

Кодирующий белок ген вида Homo sapiens. Склеростин — белок, кодируемый у человека геном SOST. Это секретируемый гликопротеин, содержащий C-концевой домен, подобный цистеиновому узлу (CTCK), и демонстрирующий сходство последовательности с семейством DAN (ген, аберрантно экспрессирующийся при нейробластоме и выявленный методом дифференциального скрининга) — антагонистов костного морфогенетического белка (BMP). Склеростин продуцируется преимущественно остеоцитами, но также экспрессируется и в других тканях, оказывая антианаболическое действие на формирование кости.

Структура

Белок склеростина, состоящий из 213 аминокислотных остатков, имеет вторичную структуру, определенную с помощью ЯМР-спектроскопии белков, которая включает 28% бета-листов (6 нитей; 32 остатка).

Функция

Склеростин, продукт гена SOST, расположенного на хромосоме 17q12–q21 у человека, изначально рассматривался как антагонист неклассических костных морфогенетических белков (BMP). В последнее время было установлено, что склеростин связывается с рецепторами LRP5/6 и ингибирует Wnt-сигнальный путь. Ингибирование Wnt-пути приводит к снижению формирования кости. Хотя лежащие в основе механизмы неясны, считается, что антагонизм склеростина к индуцированному BMP формированию кости опосредован Wnt-сигнализацией, а не BMP-сигнализацией. Склеростин экспрессируется в остеоцитах и некоторых хондроцитах и ингибирует образование кости остеобластами. Продукция склеростина остеоцитами ингибируется паратгормоном, механической нагрузкой, эстрогенами и цитокинами, включая простагландин E2, онкостатин M, кардиотрофин 1 и фактор ингибирования лейкемии. Продукция склеростина повышается кальцитонином. Таким образом, активность остеобластов саморегулируется посредством системы отрицательной обратной связи.

Клиническое значение

Мутации в гене, кодирующем белок склеростина, связаны с заболеваниями, характеризующимися повышенной костной массой, склеростеозом и болезнью Ван-Бухема. Заболевание было впервые описано в 1955 году как "hyperostosis corticalis generalisata familiaris", но современное название было присвоено в 1968 году. Избыточное образование костной ткани наиболее выражено в черепе, челюсти, ключице, ребрах и диафизах длинных костей, и происходит на протяжении всей жизни. В конце 1990-х годов ученые из компании Chiroscience и Университета Кейптауна установили, что причиной заболевания является "единственная мутация" в гене.

Антитела к склеростину

В настоящее время разрабатывается антитело к склеростину в связи со специфичностью этого белка к костной ткани. В исследовании фазы I однократная доза антисклеростинового антитела от Amgen (ромозузумаб) увеличила минеральную плотность костей в области тазобедренного сустава и позвоночника у здоровых мужчин и женщин в постменопаузе, при этом препарат хорошо переносился. В исследовании фазы II год лечения антителами у женщин с остеопорозом привел к большему увеличению минеральной плотности костей, чем при лечении бисфосфонатами и терапаридидом; наблюдались незначительные побочные эффекты в месте инъекций. Исследование II фазы с использованием моноклональных антител к склеростину, разработанных Eli Lilly, показало положительные результаты у женщин в постменопаузе. Ежемесячное введение антител в течение года увеличило минеральную плотность костной ткани позвоночника на 18% и тазобедренного сустава на 6% по сравнению с группой плацебо. В исследовании фазы III год лечения ромозузумабом у женщин в постменопаузе снизил риск переломов позвонков по сравнению с группой плацебо. Также наблюдалось увеличение минеральной плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника (13,3% против 0,0%), шейке бедренной кости (5,2% против -0,7%) и в общем тазобедренном суставе (6,8% против 0,0%) по сравнению с группой плацебо. Нежелательные явления были сопоставимы в обеих группах. Склеростин имеет значение для стоматологии, и разрабатываются регенеративные стратегии, направленные на склеростин. В апреле 2019 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило ромозузумаб для применения у женщин с очень высоким риском остеопоротических переломов. Препарат также был одобрен для использования в Японии и Европейском союзе в 2019 году.