Wnt signaling inhibitors are under investigation as potential therapies for conditions characterized by upregulated Wnt signaling, such as cancers, hematological disorders, and organ fibrosis. However, because the Wnt pathway is essential for bone homeostasis, its inhibition can adversely affect skeletal health. This review focuses on the bone-related off-target effects of Wnt inhibitors currently in clinical development, specifically those evaluated in Phase I and II trials with available published data. We found that inhibitors targeting upstream components of the pathway—such as Wnt ligands or receptors (e.g., porcupine inhibitors, Ipafricept, or Vantictumab)—frequently lead to bone-related adverse effects, including fractures and early trial termination. Co-administration of bisphosphonates may help mitigate these effects. In contrast, downstream inhibitors (e.g., PRI-724, niclosamide) have not been linked to bone toxicity, although this may reflect either underreporting or a genuinely lower skeletal impact. Further preclinical studies are warranted to better understand these differential effects. A thorough understanding of bone-specific risks is critical as Wnt signaling inhibitors continue to advance in clinical development.

Introduction L’arthrose est une maladie grave, invalidante et douloureuse pour lequel il n’existe pas de traitements efficaces. Les facteurs de risque sont nombreux, notamment le vieillissement, le surpoids ou les traumatismes. Les facteurs génétiques jouent également un rôle important. Dans cette étude, nous avons identifié, basée sur des indices génétiques puis des études in vitro et in vivo, la catécholamine O méthyltransférase (COMT) comme un nouveau gène actionnable impliqué dans la physiopathologie de l’arthrose. Matériels et méthodes L’ADN de patients issus de deux cohortes de patients atteints d’arthrose classique (cohorte KHOALA) ou de forme familiale d’arthrose idiopathique à survenue précoce (familles Exorhum) a été séquencé par exome et les variants rares ont été recherchés. L’expression de COMT a été déterminée dans des chondrocytes et des synoviocytes issus de patients arthrosiques, recherchée dans une base de données publique de RNAseq, et étudiée sur des coupes d’articulation de souris arthrosiques. L’impact de l’inhibition de COMT utilisant un inhibiteur pharmacologique, le tolcapone, et de l’extinction génétique de COMT a été étudié in vitro. In vivo, l’effet de l’injection intra-articulaire du tolcapone a été observé sur la progression de l’arthrose (par histologie, score OARSI) et la douleur (par des tests comportementaux : Von Frey et incapacitance statique), dans un modèle murin d’arthrose expérimentale induite par MIA. Résultats Des variants rares de COMT (prédits pour être délétères pour la protéine et sur des résidus conservés au cours de l’évolution) ont été identifiés chez une famille de patients atteints d’arthrose idiopathique à survenue précoce, ainsi que sur plusieurs patients atteints d’arthrose classique. Basé sur ces indices génétiques, nous avons postulé que ce gène pharmacologiquement ciblable pourrait être impliqué dans la physiopathologie de l’arthrose. Nous avons alors démontré que COMT est exprimée dans les chondrocytes et les synoviocytes, et que son expression augmente au cours de l’arthrose. Par ailleurs, l’inhibition de COMT contrecarre les effets de l’IL-1 in vitro dans des chondrocytes articulaires. Finalement et de manière intéressante, nous démontrons que l’injection intra-articulaire d’un inhibiteur pharmacologique de COMT réduit la progression de l’arthrose et la douleur associée, dans un modèle murin d’arthrose expérimental. Conclusion Cette étude démontre l’importance d’identifier les facteurs génétiques impliqués dans l’arthrose et a permis d’identifier une nouvelle cible thérapeutique potentielle pour le traitement de cette maladie grave. En particulier, des inhibiteurs de COMT étant déjà utilisés en clinique chez des patients atteints de la maladie de Parkinson, un repositionnement de médicaments pourrait être rapidement envisagé.

Purpose (the aim of the study): We have previously demonstrated that Lin28a promotes cartilage regeneration in osteoarthritis by inhibiting Let7. Lin28a is also known to be involved in the establishment of a glycolytic metabolism associated with a decrease in mitochondrial activity. Given that the loss of hypoxia is correlated with the progression of osteoarthritis, leading to dysfunctional energetic metabolism, we sought to investigate whether the regenerative effect of Lin28a is also associated with a shift in the energetic metabolism of arthritic chondrocytes towards the characteristics of healthy chondrocytes.

Purpose (the aim of the study): Articular cartilage is an avascular tissue with limited oxygen supply. In a hypoxic environment, the metabolism of chondrocytes therefore relies mainly on glycolysis, which depends on the supply of glucose by membrane transporters. GLUT1 is the most abundantly expressed glucose transporter in chondrocytes. In this study, we examined the impact of GLUT1 inhibition on cartilage and chondrocyte metabolism in a murine model of osteoarthritis (OA).

OBJECTIVES:Inflammatory mediators such as interleukin 6 (IL-6) are known to activate catabolic responses in chondrocytes during osteoarthritis (OA). This study aimed to investigate the role of a downstream target gene of IL-6, the serine protease inhibitor SerpinA3N, in the development of cartilage damage in OA. METHODS:RNA sequencing was performed in murine primary chondrocytes treated with IL-6, and identified target genes were confirmed in human and murine OA cartilage samples. Male cartilage-specific Serpina3n-deficient mice and control mice underwent meniscectomy (MNX) or sham surgery at 10 weeks of age. Intra-articular injections of SerpinA3N or sivelestat (an inhibitor of leucocyte elastase (LE), a substrate for SerpinA3N) were performed in wild-type mice after MNX. Joint damage was assessed 3-9 weeks after surgery by histology and micro-CT. The effect of sivelestat was assessed in cartilage explants exposed to macrophage-derived conditioned media. RESULTS:RNA sequencing revealed that SerpinA3N is a major target gene of IL-6 in chondrocytes. The expression of SerpinA3N is increased in OA cartilage. Conditional loss of SerpinA3N in chondrocytes aggravated OA in mice, while intra-articular injection of SerpinA3N limited joint damage. Chondrocytes did not produce serine proteases targeted by SerpinA3N. By contrast, macrophages produced LE on IL-6 stimulation. Sivelestat limited the cartilage catabolism induced by conditioned media derived from IL-6-stimulated macrophages. Additionally, an intra-articular injection of sivelestat is protected against OA in the MNX model. CONCLUSIONS:SerpinA3N protects cartilage against catabolic factors produced by macrophages, including LE. SerpinA3N and LE represent new therapeutic targets to dampen cartilage damage in OA.

Background: Articular cartilage is an avascular tissue with limited oxygen supply. In a hypoxic environment, the metabolism of chondrocytes therefore relies mainly on glycolysis, which depends on the supply of glucose by membrane transporters. GLUT1 is the most abundantly expressed glucose transporter in chondrocytes. Objectives: In this study, we examined the impact of GLUT1 inhibition on cartilage and chondrocyte metabolism in a murine model of osteoarthritis (OA). Methods: Transcriptomic analyses (RNA-seq) were used to identify differentially expressed genes in murine primary articular chondrocytes harvested in 1% (hypoxia) or 21% O2 (normoxia). GLUT1 expression was assessed in human and murine (meniscectomy [MNX] model) OA cartilage samples. 12-week male adult mice undergoing MNX or Sham surgery received intra-articular injections of STF31, a pharmacological GLUT1 inhibitor, or DMSO. OA histopathological features (OARSI score, microCT analysis, synovial inflammation) were compared between groups 4 and 8 weeks after MNX. Murine chondrocytes and human OA cartilage explants were treated with inflammatory cytokines (IL-1β 1ng/ml, TNFα 25 ng/ml) in the presence or absence of STF31, in hypoxic (1% O2) or normoxic (21% O2) conditions. The effect of STF31 was determined in vitro by qPCR (mRNA expression of catabolic [Mmp3, Mmp13] and anabolic [Col2a1, Acan] markers), and ex vivo by histology (Safranin O staining) and immunohistochemistry (MMP13 labelling). The effect of GLUT1 inhibition on glycolysis and mitochondrial respiration (extracellular acidification rate [ECAR], oxygen consumption rate [OCR]) in chondrocytes stimulated by IL-1β or TNFα was examined by real-time metabolic analysis (Seahorse). Results: In 21% O2 chondrocytes, we observed a decreased expression of several clusters of genes related to glycolysis as compared to 1% O2 chondrocytes, and a decreased expression of Slc2a1 (GLUT1-encoding gene; log2[fold change] = -1,27; adjusted p = 8,51x10^7). GLUT1 expression was decreased in OA vs. healthy cartilage, both in human and murine samples. In the MNX model of OA, STF31-treated mice had increased scores of cartilage degradation (mean ± SD OARSI score = 9.0 ± 2.2 vs 5.1 ± 2.0, p=0.0023) and synovial inflammation (mean ± SD synovitis score = 3.5 ± 0.3 vs 2.5 ± 0.4, p=0.0008), and decreased osteophyte volumes (mean volume = 60,7x10^4 μm3 vs 19,3 x10^4 μm3, p=0.0054) compared with control mice. STF31 aggravated the pro-catabolic and anti-anabolic effects of IL-1β and TNFα in murine articular chondrocytes and increased extra-cellular matrix degradation in human osteoarthritic cartilage explants. The Seahorse study showed that pro-inflammatory cytokines increased glycolysis in chondrocytes, an effect that was partially inhibited by STF31. Conclusion: Our results suggest that the increase in glycolysis observed in chondrocytes subjected to pro-inflammatory cytokines is a protective response. Inhibition of GLUT1 weakens the chondrocyte and aggravates murine OA. The loss of GLUT1 expression could therefore contribute to the disruption of chondrocyte metabolism and cartilage damage in OA. REFERENCES: NIL. Acknowledgements: NIL. Disclosure of Interests: None declared.

Le métabolisme énergétique du chondrocyte repose principalement sur la glycolyse, elle-même dépendante de l'apport de glucose par des transporteurs membranaires dont le plus important est GLUT1. Dans des résultats préliminaires, nous avons observé que l'expression chondrocytaire de GLUT1 diminue dans le cartilage arthrosique et lors de la perte d'hypoxie, phénomène observé dans le cartilage au cours de l'arthrose. Nos objectifs étaient de caractériser l'impact de l'inhibition de GLUT1 dans un modèle d'arthrose murine, sur le cartilage et sur le métabolisme énergétique chondrocytaire. Des injections intra-articulaires de STF31, un inhibiteur pharmacologique de GLUT1 ou de DMSO ont été réalisées chez des souris adultes opérées d'une méniscectomie (MNX) ou d'une opération factice (Sham). Les caractéristiques de l'arthrose (score OARSI, analyse microCT, inflammation synoviale) ont été comparées entre les groupes, 8 semaines après la MNX. Des cultures primaires de chondrocytes murins et des explants de cartilage arthrosique humains ont été traités par des cytokines inflammatoires (IL-1β 0,1 ng/mL, TNFα 25 ng/mL) en présence ou non de STF31. L'effet de STF31 a été déterminé in vitro par qPCR (expression ARNm de marqueurs cataboliques [Mmp3, Mmp13] et anaboliques [Col2a1, Acan]), et ex vivo par histologie (coloration Safranine O) et immunohistochimie (marquage MMP13). L'effet de l'inhibition de GLUT1 sur la glycolyse et sur la respiration mitochondriale des chondrocytes stimulés par IL-1β et TNFα a été étudié par Seahorse. Dans le modèle murin d'arthrose induite par MNX, nous avons observé chez les souris traitées par STF31 une aggravation de la dégradation du cartilage (score OARSI = 9,0 vs 5,1, p = 0,0023) et de l'inflammation synoviale (score de synovite = 3,5 vs 2,5, p = 0,0008), et une diminution du volume des ostéophytes (volume = 60,7 × 104 μm3 vs 19,3 × 104 μm3, p = 0,0054) par rapport aux souris contrôles. STF31 aggravait les effets pro-cataboliques et anti-anaboliques des cytokines pro-inflammatoires dans les chondrocytes articulaires murins, et augmentait la dégradation de la matrice extra-cellulaire dans les explants de cartilage arthrosique humains. L'étude par Seahorse a montré que l'augmentation de la glycolyse induite par l'IL-1β et le TNFα était partiellement inhibée par le STF31. L'inhibition de GLUT1 aggrave l'arthrose murine, et fragilise le chondrocyte face au stress induit par les cytokines pro-inflammatoires. Ces résultats suggèrent que la perte de la glycolyse contribue à la physiopathologie de l'arthrose, et représente une cible thérapeutique potentielle.

L’arthrose se caractérise par la dégradation du cartilage articulaire, ainsi qu’un remodelage de l’os et de la synovial. Au cours de l’arthrose, on retrouve également une différenciation des chondrocytes en chondrocytes hypertrophiques augmentant ainsi l’activité catabolique de celui-ci et aboutissant à son apoptose. Le cartilage n’ayant peu ou pas de capacités de régénérations, les lésions de la matrice sont irréversibles. Lin28a, une protéine de liaison aux ARN exprimée durant l’embryogenèse, est connue pour être impliquée dans la reprogrammation cellulaire et la réparation tissulaire. Nous étudions ici les effets de sa sur expression et de son inhibition dans le chondrocyte in vitro et in vivo dans le contexte de l’arthrose. Des souris sur expriment ou éteignant l’expression de Lin28a dans le chondrocyte de manière inductible, âgées de 10 semaines, ont été soumises à une méniscectomie (MNX). La modulation l’expression ou l’extinction de l’in28a a été induite 4 semaines après l’opération (traitement curatif). Les souris ont été sacrifiées 8 semaines post (MNX). Une analyse de l’os (μct) et histologique et immunologique du cartilage sont réalisée. Selon la même procédure l’analyse de ces souris où l’expression de HMGA2 est inhibée par injection locale de SiARN a été également effectuée. Sur des cultures de chondrocytes primaires sur expriment ou non lin28a en présence de wnt3a (induisant un phénotype arthrosique) on permit une analyse du mécanisme d’action de Lin28a (RNA seq, QRT-PCR, western blot, CHIP, immunocytofluorescence, coloration cytologique). Durant l’arthrose induite, la sur expression de LIN28 augmente la prolifération et diminue l’apoptose chondrocytaire. Si le BV/TV des souris contrôle et TGLin28a ne sont pas différent, une augmentation de la formation d’ostéophyte est observée dans les souris transgénique Lin28a. Lin28a réduits la dégradation du cartilage réactivant l’expression de protéine anabolique et diminuant l’expression des protéines pro catabolique. Le KO chondrocytaire, inductible de Lin28a aggrave la dégradation du cartilage. L’étude du transcriptome in vitro montre une augmentation des gènes inhibés par les micros ARN LET-7 dont le modulateur de la chromatine HMGA2. Ces résultats ont été confirmé par western blot et QRT-PCR. Une analyse CHIP confirme la fixation de HMGA2 sur le promoteur de sox9 permettant ainsi son expression et dédifférenciant le chondrocyte par reprogrammation génétique., ce qui permet l’expression de marqueur anabolique (PRX4, sox9, colII) et diminuant les marqueurs cataboliques (MMP13-MMP3). Nous démontrons que la surexpression Lin28a au cours de l’arthrose limite la dégradation du cartilage, en favorisant l’expression du gène anabolique et en limitant la différenciation hypertrophique du chondrocyte Via la réactivation de l’expression de Sox9 induite par l’augmentions de HMGA2 du a l’inhibition des Let7 Ces données suggèrent que l’axe lin28/Let-7/HMGA pourrait être une cible intéressante pour réactivé les capacités anabolique des chondrocyte au cours de l’arthrose.

Purpose: Osteoarthritis (OA) is a degenerative pathology of the joint involving the articular cartilage. This is the major chronic joint disease worldwide and a major cause of invalidity but there is still no curative treatment. The causes remain unclear but the role of the chondrocytes, where many gene dysregulations occur, is crucial. There are now growing evidences that epigenetic signaling is a new and important level of gene regulation for the homeostasis of that tissue. The epigenetic factors have emerged as promising targets but they are only scarcely investigated in the context of OA.

Articular cartilage has low regenerative capacity despite permanent stress. Irreversible cartilage lesions characterize osteoarthritis (OA); this is not followed by tissue repair. Lin28a, an RNA binding protein, is detected in damaged cartilage in humans and mice. We investigated the role of LIN28a in cartilage physiology and in osteoarthritis. Lin28a-inducible conditional cartilage deletion up-regulated Mmp13 in intact mice and exacerbated the cartilage destruction in OA mice. Lin28a-specific cartilage overexpression protected mice against cartilage breakdown, stimulated chondrocyte proliferation and the expression of Prg4 and Sox9, and down-regulated Mmp13 . Lin28a overexpression inhibited Let-7b and Let-7c miRNA levels while RNA-sequencing analysis revealed five genes of transcriptional factors regulated by Let-7. Moreover, Lin28a overexpression up-regulated HMGA2 and activated SOX9 transcription, a factor required for chondrocyte reprogramming. HMGA2 siRNA knockdown inhibited the cartilage protective effect of Lin28a overexpression. This study provides insights into a new pathway including the Lin28a-Let7 axis, thus promoting chondrocyte anabolism in injured cartilage in mice.

YAP and TAZ were initially described as the main regulators of organ growth during development and more recently implicated in bone biology. YAP and TAZ are regulated by mechanical and cytoskeletal cues that lead to the control of cell fate in response to the cellular microenvironment. The mechanical component represents a major signal for bone tissue adaptation and remodelling, so YAP/TAZ contributes significantly in bone and cartilage homeostasis. Recently, mice and cellular models have been developed to investigate the precise roles of YAP/TAZ in bone and cartilage cells, and which appear to be crucial. This review provides an overview of YAP/TAZ regulation and function, notably providing new insights into the role of YAP/TAZ in bone biology.