靶向制劑治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的研究進(jìn)展*

蘇慧，李成

(1.延邊大學(xué)藥學(xué)院，延吉 133000；2.延邊大學(xué)附屬醫(yī)院藥學(xué)部，延吉 133000)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種多關(guān)節(jié)慢性自身免疫性疾病，典型表現(xiàn)為炎癥導(dǎo)致的關(guān)節(jié)及內(nèi)臟器官的破壞，骨骼和結(jié)締組織的損傷，影響著世界各地近0.5%～1%的人群。預(yù)計(jì)80%的RA患者20年內(nèi)將變成殘疾人。因此迫切需要開發(fā)更安全、有效的治療方法來改變這一現(xiàn)狀[1]。傳統(tǒng)治療RA藥物存在療效差、不良反應(yīng)嚴(yán)重、成本高等問題。為解決這些問題，靶向制劑如納米技術(shù)和生物材料等被廣泛應(yīng)用于治療RA的替代方案。新興的靶向藥物通過選擇性積累和控制藥物釋放顯著增強(qiáng)了治療效果，明顯降低給藥劑量、次數(shù)和不良反應(yīng)[2]。還可通過自主設(shè)計(jì)由外界刺激觸發(fā)的載體系統(tǒng)，合理定制藥物釋放模式[3]。結(jié)合大量文獻(xiàn)，筆者就應(yīng)用于RA的各類靶向制劑研究進(jìn)行綜述。

1 靶向制劑在RA治療中的應(yīng)用

1.1利用納米技術(shù)進(jìn)行靶向治療 納米技術(shù)是一個(gè)新興領(lǐng)域，現(xiàn)已成為開發(fā)用于治療和診斷如RA等難治性疾病的新型藥物遞送系統(tǒng)的有前景的工具。納米載體較小的尺寸和增強(qiáng)的表面積允許藥物選擇性地遞送至期望的炎癥部位，且對(duì)正常組織有最小的不良反應(yīng)，還可通過提高水溶性和防止酶促降解來增強(qiáng)藥物的臨床功效[4]。使用納米技術(shù)包封的藥物通過高通透性和滯留效應(yīng)(enhanced permeability and retention effect，EPR效應(yīng))或受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用，顯著提高靶向效率，在治療RA和相關(guān)風(fēng)濕性合并癥方面功效顯著[5]。如今越來越多的納米材料，如金屬納米粒子，脂質(zhì)體，膠束，聚合物納米粒子，樹枝狀大分子等已被設(shè)計(jì)為靶向制劑，用于早期RA治療藥物的篩選。

1.2金屬納米粒子 與常規(guī)納米粒子相比，用天然產(chǎn)物(如鉑、鐵、銀、鈣、金、鈦、鈰、鋅等)作為摻雜劑合成的金屬納米粒子已顯示出它們?cè)谒幬镞f送方面的有效性[6]。ROOME等[7]研究了仙人掌中主要化學(xué)成分掌黃酮苷的涂層銀和金納米粒(nano particle，NP)制劑的抗關(guān)節(jié)炎潛力。結(jié)果表明該靶向制劑顯著下調(diào)了炎癥細(xì)胞因子IL-1β、TNF-α的表達(dá)，以多種方式有效抑制了RA的病理狀態(tài)。顯著提高掌黃酮苷的生物利用度、穩(wěn)定性和靶向性，以指數(shù)方式增強(qiáng)了其有效性。GUL等[8]研究發(fā)現(xiàn)結(jié)合金納米粒子(gold nanoparticles，GNPs)可以提高蘆丁(R)的溶解度用于增強(qiáng)RA療效。使用劑量為25和50 mg·kg-1的蘆丁及12.5 mg·kg-1的蘆丁-金納米粒子結(jié)合物(R-GNPs)，結(jié)果R-GNPs與R-50組改善RA效果幾乎相當(dāng)，但R-50組的劑量卻是R-GNPs的兩倍以上。這說明蘆丁與金納米粒子結(jié)合后擁有更好的溶解度，并且由于共軛的形成，R-GNPs具有納米粒子和化合物的雙重性質(zhì)。甲氨蝶呤(methotrexate，MTX)是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的有效治療RA的常用基礎(chǔ)性藥物，其通過抑制二氫葉酸還原酶以及甲?；D(zhuǎn)移酶的活性，具有免疫抑制作用及迅速的抗炎作用[9]。WANG等[10]報(bào)道了MTX吸附到預(yù)功能化的GNPs表面，結(jié)果顯示該偶聯(lián)物具有更好的溶解性、穩(wěn)定性和靶向分布。

1.3脂質(zhì)體 脂質(zhì)體是多功能囊泡納米載體之一。受其固有物理化學(xué)特征(大小、表面電荷、包封多功能性等)啟發(fā)，研究人員利用這種囊泡遞送系統(tǒng)將治療劑靶向遞送至發(fā)炎的滑膜[11]。脂質(zhì)體的主要成分磷脂和膽固醇是細(xì)胞膜的天然成分，因此給藥后無免疫原性和致熱原性，并能正常代謝和消除，這是其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[12]。GOTTSCHALK等[13]發(fā)現(xiàn)經(jīng)脂質(zhì)體包封后MTX的抗炎和抗血管生成功效增強(qiáng)，成功降低膝關(guān)節(jié)直徑和功能性毛細(xì)血管密度，抑制白細(xì)胞與血小板-內(nèi)皮細(xì)胞之間的相互作用，減輕了其在較大劑量時(shí)導(dǎo)致的全身毒性。經(jīng)美國(guó)食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)[14]，一種新的地塞米松(dexamethasone，DEX)脂質(zhì)體制劑已被制成。與游離形式的藥物相比，DEX包封的脂質(zhì)體顯示出更長(zhǎng)的半衰期(t1/2)和更大的藥物濃度-時(shí)間曲線下面積(AUC)。藥物與脂質(zhì)體結(jié)合后在發(fā)炎滑膜中的內(nèi)化作用持續(xù)長(zhǎng)達(dá)72 h。脂質(zhì)體治療組的動(dòng)物表現(xiàn)出爪厚度的顯著減少，明顯阻礙了炎癥因子向炎癥部位的遷移。但傳統(tǒng)脂質(zhì)體也存在一些缺陷，如包封效率低、穩(wěn)定性差、藥物釋放不均勻、對(duì)靶部位無特異性等。雙脂質(zhì)體(double liposomes，DLs)可以改善這些問題，DLs的外脂層可防止內(nèi)脂質(zhì)體被多種酶降解，使其比傳統(tǒng)脂質(zhì)體更有效[15]。VERMA等[16]開發(fā)了內(nèi)部含有協(xié)同藥物強(qiáng)的松龍和甲氨蝶呤，外部偶聯(lián)葉酸的雙脂質(zhì)體。這種雙層脂質(zhì)體靶向能力、穩(wěn)定性和負(fù)載藥物能力更強(qiáng)且理化性質(zhì)可控。

1.4膠束 血管生成在RA病程進(jìn)展中起著重要作用，被認(rèn)為是血管生成依賴性疾病[17]。WANG等[18]成功合成了精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)肽修飾的載藥膠束RGD-PEG3400-PLA2000，其介導(dǎo)RA治療藥物甲氨蝶呤和尼美舒利顯著抑制了炎癥細(xì)胞的活力，在CAM測(cè)定中顯著抑制雞胚的血管生成。實(shí)時(shí)熒光成像分析觀察到標(biāo)記的全身給藥的載藥聚合物膠束主要分布于炎癥關(guān)節(jié)處，明顯減輕了關(guān)節(jié)腫脹，降低了免疫器官指數(shù)、骨侵蝕和炎癥細(xì)胞因子水平。

1.5聚合物納米顆粒 骨髓細(xì)胞白血病蛋白1(myeloid cell leukemia 1，Mcl-1) 是一種抗凋亡蛋白，為RA的潛在治療靶點(diǎn)。小干擾RNA(small interfering RNA，siRNA)能夠干擾其表達(dá)，為RA治療提供了一種新方法。但siRNA由于遞送效率差，臨床應(yīng)用受限。聚合物納米顆粒(polymer nanoparticles，PNP)有望用于siRNA的遞送。它們保護(hù)siRNA免受核酸酶的降解，延長(zhǎng)其在血液中的循環(huán)時(shí)間[19]。SUN等[20]成功構(gòu)建了葉酸受體(folate receptor，F(xiàn)R)靶向的FA-siRNA-PPNPs納米粒子。它由FR靶向配體，PEG殼，pH敏感疏水聚合物組成，siRNA脂質(zhì)復(fù)合物包封于聚合物核心。體內(nèi)外結(jié)果及溶血試驗(yàn)表明其具有良好的藥物儲(chǔ)存和體外穩(wěn)定性、良好的生物相容性且沒有顯著的細(xì)胞毒性，主動(dòng)靶向至發(fā)炎的踝關(guān)節(jié)并延長(zhǎng)在血液內(nèi)的循環(huán)時(shí)間。經(jīng)FA-siRNA-PPNPs處理的佐劑性關(guān)節(jié)炎模型(adjuvant-induced arthritis，AIA)大鼠顯示纖維組織未增生，炎癥細(xì)胞輕度浸潤(rùn)，這與經(jīng)0.9%氯化鈉溶液和經(jīng)未修飾的siRNA處理組相比，得到了極大改善。

2 基于配體的主動(dòng)定位靶向

2.1葉酸 YANG等[21]制備葉酸(folic acid，F(xiàn)A)靶向的葡聚糖-甲氨蝶呤(FA-Dex-MTX)耦聯(lián)物至活化的RAW 264.7細(xì)胞株。經(jīng)FA綴合后的納米顆粒平均直徑稍有增加(由82 nm增至95 nm)。與Dex-MTX相比，這些FA-Dex-MTX耦聯(lián)物具有更高的細(xì)胞攝取能力，經(jīng)其處理的膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎模型(collagen-induced arthritis，CIA)小鼠受影響的關(guān)節(jié)中觀察到最強(qiáng)的熒光強(qiáng)度信號(hào)。體內(nèi)研究顯示，分別靜脈注射Dex-MTX，F(xiàn)A-Dex-MTX和游離MTX后，F(xiàn)A-Dex-MTX表現(xiàn)出最強(qiáng)的炎癥抑制作用，說明其具有主動(dòng)靶向性。BILTHARIVA等[22]使用去溶劑化方法制備白蛋白NP，使用雙功能交聯(lián)劑碳二亞胺(EDC)將FA綴合在NP的表面。與游離藥物和非靶向NP相比，F(xiàn)A綴合的NP在發(fā)炎關(guān)節(jié)的組織囊中遞送藥物艾托考昔(ETX)顯著成功，在體內(nèi)循環(huán)停留時(shí)間更長(zhǎng)。此外，由于單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)的優(yōu)先攝取和非靶向器官中藥物的攝取減少，F(xiàn)A-ETX-NP在炎癥關(guān)節(jié)中顯示出高的藥物濃度。

3 聚合物-藥物耦聯(lián)物主動(dòng)靶向

聚合物-藥物耦聯(lián)物是藥物修飾的主要策略之一，可顯著改變治療劑的生物分布，改善其藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)參數(shù)[23]。QI等[24]發(fā)現(xiàn)樹枝狀大分子(PAMAM)與甲氨蝶呤綴合物在抑制關(guān)節(jié)炎和降低游離藥物甲氨蝶呤毒性方面的潛力。FA-MTX-PAMAM綴合物在脂多糖活化的NR8383細(xì)胞和腹膜巨噬細(xì)胞中顯示出劑量依賴性結(jié)合和特異性攝取。在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)從死亡或受損細(xì)胞釋放的細(xì)胞游離DNA(cell free DNA，cfDNA)在RA中是關(guān)鍵的自身抗原，聚陽(yáng)離子納米粒通過清除cfDNA可以抑制RA中的持續(xù)炎癥[25]。PENG等[25]設(shè)計(jì)合成了一系列陽(yáng)離子樹枝化聚合物(cDenpols)，該聚合物具有較長(zhǎng)骨架和較高的電荷密度，優(yōu)先積累在大鼠的炎癥關(guān)節(jié)中。顯著抑制大鼠的關(guān)節(jié)腫脹、滑膜增生和骨質(zhì)破壞。

4 抗體-藥物結(jié)合物主動(dòng)靶向

另一種成功的RA靶向策略是將納米粒子與具有識(shí)別活化巨噬細(xì)胞表面抗原能力的抗體耦聯(lián)。CD163是在組織駐留的炎性巨噬細(xì)胞、促血管生成的TIE2+單核細(xì)胞上過表達(dá)的一種清道夫受體蛋白。ETZERODT等[26]利用CD163單克隆抗體的疏水連接作用，開發(fā)靶向CD163受體的長(zhǎng)效脂質(zhì)體，對(duì)巨噬細(xì)胞進(jìn)行有效的細(xì)胞內(nèi)藥物靶向。流式細(xì)胞術(shù)和共聚焦顯微鏡均證實(shí)了該靶向長(zhǎng)效脂質(zhì)體在CD163表達(dá)細(xì)胞中的特異性攝取。AKINRINMADE等[27]開發(fā)了一種用于靜脈內(nèi)給藥的靶向治療系統(tǒng)，表面功能化CD64抗體，特異性靶向RA中的巨噬細(xì)胞。將MTX和超順磁性氧化鐵納米顆粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles，SPION)共同包封在固體脂質(zhì)納米粒(solid lipid nanoparticles，SLN)內(nèi)，分別用作治療劑和成像劑。所有制劑的大小和Zeta電位值均在靜脈內(nèi)給藥的合適范圍內(nèi)。透射電子顯微鏡照片表明，封裝在SLN基質(zhì)內(nèi)的SPIONs與MTX結(jié)合效率值高于98%。所有制劑在低于500 μg·mL-1的濃度下呈現(xiàn)低細(xì)胞毒性。這是藥物-抗體特異性靶向的又一實(shí)例。

5 外界環(huán)境觸發(fā)的載體系統(tǒng)

前文涉及的主要為被動(dòng)及主動(dòng)靶向，還有一種靶向方法為物理化學(xué)靶向(physical and chemical targeting preparation)，即應(yīng)用某些物理化學(xué)方法使靶向制劑在特定部位發(fā)揮藥效[28]。

5.1磁性觸發(fā)的輸送系統(tǒng) 應(yīng)用磁性材料與藥物制成磁導(dǎo)向制劑，在足夠強(qiáng)的體外磁場(chǎng)引導(dǎo)下，通過血管到達(dá)并定位于特定靶區(qū)[29]。CARNEIRO等[30]設(shè)計(jì)了一種金涂層超順磁性氧化鐵納米顆粒Au-SPION，具有顯著的臨床改善效果且毒性更小。磁靶向Au-SPION可以抑制關(guān)節(jié)水腫和炎癥、細(xì)胞因子表達(dá)以及氧化還原失衡。不僅為RA診斷和治療提供了更有效的方法，而且還可以促進(jìn)開發(fā)更高性能潛力的新型磁性材料。

5.2溫度響應(yīng)輸送系統(tǒng) 使用對(duì)溫度敏感的載體制成熱敏感制劑，在熱療的局部作用下，使熱敏感制劑在靶區(qū)釋藥。COSTA等[31]開發(fā)了含有甲氨蝶呤和金納米粒子的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(MTX-PEG-PLGA-Au)以實(shí)現(xiàn)熱響應(yīng)性受控藥物遞送。PEG-PLGA-Au納米球可以在溫度響應(yīng)模式下釋放甲氨蝶呤，并且在金納米存在下顯著改善了光熱溫度42 ℃下的MTX釋放和細(xì)胞毒性作用。負(fù)載MTX的共聚物對(duì)巨噬細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子分泌的抑制作用明顯強(qiáng)于游離的藥物甲氨蝶呤和金納米粒子。

5.3pH敏感的輸送系統(tǒng) RA靶向藥物設(shè)計(jì)中另一種有吸引力的方法是使靶向制劑中包含pH響應(yīng)性行為的物質(zhì)，促進(jìn)發(fā)炎滑膜中藥物的持續(xù)/受控/pH響應(yīng)/特異性釋放。透明質(zhì)酸(hyaluronic acid，HA)結(jié)合的pH敏感脂質(zhì)體即為一種有效的向滑膜細(xì)胞內(nèi)遞送藥物的靶向策略[32]。

GOUVEIA等[32]使用這種共軛的pH值敏感脂質(zhì)體遞送治療RA的糖皮質(zhì)激素類藥物潑尼松龍。研究發(fā)現(xiàn)依賴于小凹和網(wǎng)格蛋白的內(nèi)吞介導(dǎo)作用，載藥共軛脂質(zhì)體對(duì)巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的攝取增強(qiáng)，潑尼松龍?jiān)谒嵝詶l件下在炎癥滑膜細(xì)胞內(nèi)優(yōu)先釋放。

6 靶向制劑治療RA的挑戰(zhàn)與展望

盡管靶向制劑在RA治療方面取得了成功，但各類靶向載體仍顯示出各種各樣的局限性。如載藥量小、穩(wěn)定性較差、一些制劑制備技術(shù)仍不成熟、藥動(dòng)學(xué)模型缺乏、質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)不夠成熟等問題。在有效性和安全性方面也面臨著一些障礙，在非靶向組織中的分布可能導(dǎo)致毒性，一些外源性生物材料雖對(duì)人體無毒，但也可能引發(fā)炎癥反應(yīng)。因此，優(yōu)良的靶向制劑應(yīng)僅針對(duì)炎癥關(guān)節(jié)，不影響正常組織，這就需要對(duì)RA致病機(jī)制進(jìn)一步的深入研究，對(duì)參加反應(yīng)過程的免疫物質(zhì)如T、B淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、多種炎癥因子、炎性介質(zhì)及膠原酶等深入研究。目前人們?nèi)匀黄毡檎J(rèn)為RA是一種非致命性疾病，不像癌癥。在實(shí)踐中，大量的靶向策略被廣泛應(yīng)用于癌癥研究，但在RA治療中應(yīng)用較少。事實(shí)上，與RA相關(guān)的殘疾和死亡率以及眾多受影響的人群是不可低估的，而且RA與腫瘤的微環(huán)境有一些共同特征如缺氧、新生血管形成等，因此建議將先進(jìn)的癌癥治療方法應(yīng)用于此。RA的治療路程道阻且長(zhǎng)，仍需更多的努力與財(cái)政支持，為進(jìn)一步的靶向制劑研究提供強(qiáng)勁動(dòng)力。