Leflunomide：连接代谢调控与免疫信号的多功能小分子

■ 1. 背景介绍

Leflunomide (T1159)，CAS: 75706-12-6 是一类小分子免疫调节剂，主要作用于二氢乳清酸脱氢酶（DHODH）、芳香烃受体（AhR）以及蛋白酪氨酸激酶2（PTK2/FAK）等枢纽。其核心机制为抑制线粒体内膜上的DHODH，该酶将二氢乳清酸氧化为乳清酸并经泛醌与电子传递链偶联，支撑从头嘧啶合成通路。通过限制DHODH活性，Leflunomide 降低胞内尿苷酸库，从而在快速增殖的免疫细胞中形成核苷酸限制的代谢检查点，抑制DNA合成与细胞周期推进；在研究中常借助外源尿苷“救援”以验证作用靶点，清晰分离DHODH依赖性表型与旁路效应[1,2]。在转录调控层面，Leflunomide 可激活AhR，使其与ARNT复合并结合XRE位点，诱导包括CYP1家族在内的解毒与免疫调控基因表达，为解析异生物感应与免疫功能的串扰提供化学工具[1]。同时，其对PTK2/FAK的抑制将其置于粘附斑与整合素近端信号网络，通过削弱PTK2磷酸化，影响黏附动力学、细胞骨架耦联与存活相关通路，可用于连接代谢胁迫（核苷酸限制）与生物力学信号及迁移行为。

在通路层面，Leflunomide 既是从头嘧啶合成中脱氢酶分支的代谢检查点抑制剂，也是AhR信号轴的化学探针。由于DHODH在不同物种中的保守性，其抑制效应亦可用于抗菌相关研究，借助微生物酶学与生长表型比较，描绘物种选择性的DHODH依赖与宿主–病原代谢竞争模型[2]。在实践上，Leflunomide 常用于：（i）通过从头嘧啶阻断实现免疫细胞的同步或停滞；（ii）绘制AhR下游转录图谱及其与免疫代谢的耦联；（iii）通过扰动PTK2剖析焦点黏附信号；（iv）结合尿苷补救及DHODH或AhR通路的基因编辑构建化学-遗传学互作实验，确证因果链路。上述特性使 Leflunomide 成为连接线粒体氧化还原耦联生物合成、环境感应转录因子与黏附激酶信号的多功能研究工具[1,2]。

■ 2. 文献分享

■ 2.1 Aip mutation leads to significant alterations in gene expression, altered sensitivity to Ahr ligands, and early lethality in zebrafish.

▲ 通过比较Ahr配体在各自EC₅₀浓度附近暴露下五dpf aipwh239−/−与野生型幼鱼形态学终点的发生率差异，发现Leflunomide处理组中aipwh239−/−幼鱼表现出更高的敏感性和更显著的形态学改变，与其他Ahr配体处理组呈现相反趋势

Leflunomide (T1159) 在斑马鱼幼体中引发显著的形态与行为效应，且在aip 缺失背景下更为突出。研究显示，在该突变系中，暴露期间形态与行为效应更为严重；当浓度为0.75 µM时，aip wh239−/− 幼鱼表现出更高的敏感性。多项形态学终点受到显著影响，包括颅骨、水肿、脑、触碰反应以及综合“任一效应”指标。在行为层面，Leflunomide 暴露后，各基因型在幼体光运动反应（LPR）测定的明暗两个阶段均表现为活动降低，同时在幼体惊跳反应（LSR）测定中表现为活动增强。更重要的是，Leflunomide 诱导了最为清晰的基因型依赖性行为差异：基因型与暴露的交互作用表明，aip wh239−/− 幼鱼在LPR检测的明相阶段出现更强的活动降低；基于类型III ANOVA及FDR校正的两两比较，aip wh239−/− 幼鱼的运动降低幅度显著大于其他基因型。上述结果共同表明，Leflunomide 可显著影响发育期斑马鱼的形态与运动行为，并在缺失Aip功能的背景下呈现更强的效应。[3]

■ 2.2 Multi-omics analysis identifies stemness-driven molecular subtypes, prognostic signature, epigenetic target APCDD1, and drug candidate Leflunomide in Wilms tumor.

▲ 通过CCK-8和EdU增殖检测、细胞周期分析、划痕愈合实验、Transwell迁移与侵袭实验及流式细胞术凋亡检测综合证实，Leflunomide可浓度依赖性抑制Wilms瘤细胞WiT49的增殖、迁移和侵袭能力，阻滞细胞周期于G₁期，并诱导细胞凋亡

Leflunomide (T1159) 在本研究中被系统筛选并经实验验证具备针对Wilms肿瘤干性特征的潜在价值。整合分析显示，Leflunomide 对C1亚型/高风险人群具有较高的应用潜力；基于连接图谱的分析表明，Leflunomide 可逆转一组持续高表达的基因模式。分子对接结果显示，Leflunomide 与IL20RA与HOXB1具有较高亲和力，并与CITED1和APCDD1呈显著结合潜力，提示其可能通过抑制IL20RA/HOXB1相关通路并调控涉及CITED1与APCDD1的网络发挥作用。作为二氢乳清酸脱氢酶抑制剂，Leflunomide 可阻断嘧啶合成，从而诱导细胞凋亡并导致细胞周期停滞；同时，Leflunomide 可能通过影响发育性信号通路干扰癌症干细胞的自我更新。在体外实验中，WiT49细胞的增殖被Leflunomide 浓度依赖性抑制，IC50约为106 μM；功能实验进一步显示，Leflunomide 显著抑制细胞迁移与侵袭，且随浓度升高作用增强。研究总结指出，Leflunomide 在C1亚型与高风险Wilms肿瘤中通过抑制增殖、抑制迁移和侵袭并诱导细胞凋亡发挥多维作用。[4]

■ 2.3 Targeting mitochondrial fission-autophagy axis in rheumatoid arthritis: leflunomide promote apoptosis of fibroblast-like synoviocytes.

▲ 通过ELISA检测RA患者血清和滑液中DRP1与MFN1浓度，并分析其与DAS28及ESR的相关性，证实Leflunomide可显著降低RA患者血清及滑液中DRP1/MFN1比值，且该变化与疾病活动度指标存在显著相关性

Leflunomide (T1159) 在关节炎模型中被报道可调节线粒体动力学并改善炎性指标。在胶原诱导性关节炎小鼠的滑膜组织中，Leflunomide 明显降低了DRP1及其Ser616位点磷酸化水平，且作用较MTX更为显著，同时显著上调OPA1表达。研究者据此总结，Leflunomide 在该组织环境中通过抑制DRP1活化来抑制线粒体分裂，并通过上调OPA1来增强线粒体融合。在患者分析中，Leflunomide 用药组较早期未用DMARDs的类风湿关节炎患者表现出显著更低的红细胞沉降率和DAS28-ESR评分。生物标志物检测进一步显示，Leflunomide 部分恢复了线粒体分裂与融合相关蛋白的不平衡，DRP1下降73.83%，而MFN1较早期未用DMARDs患者水平约增加2.3倍。上述结果将Leflunomide 与抑制DRP1活化、增强OPA1表达及促使线粒体动力学恢复相关联，并在所研究的患者队列中伴随临床指数的改善。[5]

■ 3. 结语

Leflunomide 通过抑制线粒体内膜上的二氢乳清酸脱氢酶（DHODH），阻断从头嘧啶合成，限制核苷酸供给，从而抑制快速增殖的免疫细胞的DNA合成和细胞周期进展。同时，Leflunomide 还能激活芳香烃受体（AhR）调控转录程序，并抑制蛋白酪氨酸激酶2（PTK2/FAK）影响细胞黏附与存活信号。文献综述显示，Leflunomide 在斑马鱼发育行为调控、类风湿关节炎个体化反应预测及Wilms肿瘤干性特征靶向治疗中均表现出重要功能；临床应用中，其联合用药方案在改善关节炎相关线粒体动力学和炎症指标方面具有积极作用。未来研究可聚焦Leflunomide在宿主-病原代谢竞争机制、AhR与PTK2通路深层次机制解析，以及基于多组学生物标志物指导的精准医疗和癌症干细胞靶向治疗等方面的拓展应用。

■ 4. Q&A

Q1: Leflunomide 的主要作用机制是什么？

A1: Leflunomide 主要通过抑制线粒体内膜上的二氢乳清酸脱氢酶（DHODH），阻断从头嘧啶合成，限制细胞内核苷酸水平，从而抑制快速增殖免疫细胞的DNA合成和细胞周期进展。

Q2: Leflunomide 如何调控转录信号通路？

A2: Leflunomide 激活芳香烃受体（AhR），促使其与ARNT复合并结合异生物反应元件，重新编程基因表达，包括诱导解毒和免疫调控相关基因。

Q3: 文献支持 Leflunomide 具备哪些潜在治疗应用？

A3: Leflunomide 在类风湿关节炎中结合多组学预测个体化反应，针对Wilms肿瘤干性特征发挥抗增殖和抑制迁移作用，调节关节炎相关线粒体动力学，未来还可拓展至宿主-病原代谢竞争及癌症干细胞靶向等领域。