靶向制剂治疗类风湿关节炎的研究进展*

苏慧，李成

(1.延边大学药学院，延吉 133000；2.延边大学附属医院药学部，延吉 133000)

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种多关节慢性自身免疫性疾病，典型表现为炎症导致的关节及内脏器官的破坏，骨骼和结缔组织的损伤，影响着世界各地近0.5%～1%的人群。预计80%的RA患者20年内将变成残疾人。因此迫切需要开发更安全、有效的治疗方法来改变这一现状[1]。传统治疗RA药物存在疗效差、不良反应严重、成本高等问题。为解决这些问题，靶向制剂如纳米技术和生物材料等被广泛应用于治疗RA的替代方案。新兴的靶向药物通过选择性积累和控制药物释放显著增强了治疗效果，明显降低给药剂量、次数和不良反应[2]。还可通过自主设计由外界刺激触发的载体系统，合理定制药物释放模式[3]。结合大量文献，笔者就应用于RA的各类靶向制剂研究进行综述。

1 靶向制剂在RA治疗中的应用

1.1利用纳米技术进行靶向治疗 纳米技术是一个新兴领域，现已成为开发用于治疗和诊断如RA等难治性疾病的新型药物递送系统的有前景的工具。纳米载体较小的尺寸和增强的表面积允许药物选择性地递送至期望的炎症部位，且对正常组织有最小的不良反应，还可通过提高水溶性和防止酶促降解来增强药物的临床功效[4]。使用纳米技术包封的药物通过高通透性和滞留效应(enhanced permeability and retention effect，EPR效应)或受体介导的内吞作用，显著提高靶向效率，在治疗RA和相关风湿性合并症方面功效显著[5]。如今越来越多的纳米材料，如金属纳米粒子，脂质体，胶束，聚合物纳米粒子，树枝状大分子等已被设计为靶向制剂，用于早期RA治疗药物的筛选。

1.2金属纳米粒子 与常规纳米粒子相比，用天然产物(如铂、铁、银、钙、金、钛、铈、锌等)作为掺杂剂合成的金属纳米粒子已显示出它们在药物递送方面的有效性[6]。ROOME等[7]研究了仙人掌中主要化学成分掌黄酮苷的涂层银和金纳米粒(nano particle，NP)制剂的抗关节炎潜力。结果表明该靶向制剂显著下调了炎症细胞因子IL-1β、TNF-α的表达，以多种方式有效抑制了RA的病理状态。显著提高掌黄酮苷的生物利用度、稳定性和靶向性，以指数方式增强了其有效性。GUL等[8]研究发现结合金纳米粒子(gold nanoparticles，GNPs)可以提高芦丁(R)的溶解度用于增强RA疗效。使用剂量为25和50 mg·kg-1的芦丁及12.5 mg·kg-1的芦丁-金纳米粒子结合物(R-GNPs)，结果R-GNPs与R-50组改善RA效果几乎相当，但R-50组的剂量却是R-GNPs的两倍以上。这说明芦丁与金纳米粒子结合后拥有更好的溶解度，并且由于共轭的形成，R-GNPs具有纳米粒子和化合物的双重性质。甲氨蝶呤(methotrexate，MTX)是目前国内外公认的有效治疗RA的常用基础性药物，其通过抑制二氢叶酸还原酶以及甲酰基转移酶的活性，具有免疫抑制作用及迅速的抗炎作用[9]。WANG等[10]报道了MTX吸附到预功能化的GNPs表面，结果显示该偶联物具有更好的溶解性、稳定性和靶向分布。

1.3脂质体 脂质体是多功能囊泡纳米载体之一。受其固有物理化学特征(大小、表面电荷、包封多功能性等)启发，研究人员利用这种囊泡递送系统将治疗剂靶向递送至发炎的滑膜[11]。脂质体的主要成分磷脂和胆固醇是细胞膜的天然成分，因此给药后无免疫原性和致热原性，并能正常代谢和消除，这是其独特的优势[12]。GOTTSCHALK等[13]发现经脂质体包封后MTX的抗炎和抗血管生成功效增强，成功降低膝关节直径和功能性毛细血管密度，抑制白细胞与血小板-内皮细胞之间的相互作用，减轻了其在较大剂量时导致的全身毒性。经美国食品药品管理局(FDA)批准[14]，一种新的地塞米松(dexamethasone，DEX)脂质体制剂已被制成。与游离形式的药物相比，DEX包封的脂质体显示出更长的半衰期(t1/2)和更大的药物浓度-时间曲线下面积(AUC)。药物与脂质体结合后在发炎滑膜中的内化作用持续长达72 h。脂质体治疗组的动物表现出爪厚度的显著减少，明显阻碍了炎症因子向炎症部位的迁移。但传统脂质体也存在一些缺陷，如包封效率低、稳定性差、药物释放不均匀、对靶部位无特异性等。双脂质体(double liposomes，DLs)可以改善这些问题，DLs的外脂层可防止内脂质体被多种酶降解，使其比传统脂质体更有效[15]。VERMA等[16]开发了内部含有协同药物强的松龙和甲氨蝶呤，外部偶联叶酸的双脂质体。这种双层脂质体靶向能力、稳定性和负载药物能力更强且理化性质可控。

1.4胶束 血管生成在RA病程进展中起着重要作用，被认为是血管生成依赖性疾病[17]。WANG等[18]成功合成了精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)肽修饰的载药胶束RGD-PEG3400-PLA2000，其介导RA治疗药物甲氨蝶呤和尼美舒利显著抑制了炎症细胞的活力，在CAM测定中显著抑制鸡胚的血管生成。实时荧光成像分析观察到标记的全身给药的载药聚合物胶束主要分布于炎症关节处，明显减轻了关节肿胀，降低了免疫器官指数、骨侵蚀和炎症细胞因子水平。

1.5聚合物纳米颗粒 骨髓细胞白血病蛋白1(myeloid cell leukemia 1，Mcl-1) 是一种抗凋亡蛋白，为RA的潜在治疗靶点。小干扰RNA(small interfering RNA，siRNA)能够干扰其表达，为RA治疗提供了一种新方法。但siRNA由于递送效率差，临床应用受限。聚合物纳米颗粒(polymer nanoparticles，PNP)有望用于siRNA的递送。它们保护siRNA免受核酸酶的降解，延长其在血液中的循环时间[19]。SUN等[20]成功构建了叶酸受体(folate receptor，FR)靶向的FA-siRNA-PPNPs纳米粒子。它由FR靶向配体，PEG壳，pH敏感疏水聚合物组成，siRNA脂质复合物包封于聚合物核心。体内外结果及溶血试验表明其具有良好的药物储存和体外稳定性、良好的生物相容性且没有显著的细胞毒性，主动靶向至发炎的踝关节并延长在血液内的循环时间。经FA-siRNA-PPNPs处理的佐剂性关节炎模型(adjuvant-induced arthritis，AIA)大鼠显示纤维组织未增生，炎症细胞轻度浸润，这与经0.9%氯化钠溶液和经未修饰的siRNA处理组相比，得到了极大改善。

2 基于配体的主动定位靶向

2.1叶酸 YANG等[21]制备叶酸(folic acid，FA)靶向的葡聚糖-甲氨蝶呤(FA-Dex-MTX)耦联物至活化的RAW 264.7细胞株。经FA缀合后的纳米颗粒平均直径稍有增加(由82 nm增至95 nm)。与Dex-MTX相比，这些FA-Dex-MTX耦联物具有更高的细胞摄取能力，经其处理的胶原诱导性关节炎模型(collagen-induced arthritis，CIA)小鼠受影响的关节中观察到最强的荧光强度信号。体内研究显示，分别静脉注射Dex-MTX，FA-Dex-MTX和游离MTX后，FA-Dex-MTX表现出最强的炎症抑制作用，说明其具有主动靶向性。BILTHARIVA等[22]使用去溶剂化方法制备白蛋白NP，使用双功能交联剂碳二亚胺(EDC)将FA缀合在NP的表面。与游离药物和非靶向NP相比，FA缀合的NP在发炎关节的组织囊中递送药物艾托考昔(ETX)显著成功，在体内循环停留时间更长。此外，由于单核吞噬细胞系统的优先摄取和非靶向器官中药物的摄取减少，FA-ETX-NP在炎症关节中显示出高的药物浓度。

3 聚合物-药物耦联物主动靶向

聚合物-药物耦联物是药物修饰的主要策略之一，可显著改变治疗剂的生物分布，改善其药动学和药效学参数[23]。QI等[24]发现树枝状大分子(PAMAM)与甲氨蝶呤缀合物在抑制关节炎和降低游离药物甲氨蝶呤毒性方面的潜力。FA-MTX-PAMAM缀合物在脂多糖活化的NR8383细胞和腹膜巨噬细胞中显示出剂量依赖性结合和特异性摄取。在另一项研究中发现从死亡或受损细胞释放的细胞游离DNA(cell free DNA，cfDNA)在RA中是关键的自身抗原，聚阳离子纳米粒通过清除cfDNA可以抑制RA中的持续炎症[25]。PENG等[25]设计合成了一系列阳离子树枝化聚合物(cDenpols)，该聚合物具有较长骨架和较高的电荷密度，优先积累在大鼠的炎症关节中。显著抑制大鼠的关节肿胀、滑膜增生和骨质破坏。

4 抗体-药物结合物主动靶向

另一种成功的RA靶向策略是将纳米粒子与具有识别活化巨噬细胞表面抗原能力的抗体耦联。CD163是在组织驻留的炎性巨噬细胞、促血管生成的TIE2+单核细胞上过表达的一种清道夫受体蛋白。ETZERODT等[26]利用CD163单克隆抗体的疏水连接作用，开发靶向CD163受体的长效脂质体，对巨噬细胞进行有效的细胞内药物靶向。流式细胞术和共聚焦显微镜均证实了该靶向长效脂质体在CD163表达细胞中的特异性摄取。AKINRINMADE等[27]开发了一种用于静脉内给药的靶向治疗系统，表面功能化CD64抗体，特异性靶向RA中的巨噬细胞。将MTX和超顺磁性氧化铁纳米颗粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles，SPION)共同包封在固体脂质纳米粒(solid lipid nanoparticles，SLN)内，分别用作治疗剂和成像剂。所有制剂的大小和Zeta电位值均在静脉内给药的合适范围内。透射电子显微镜照片表明，封装在SLN基质内的SPIONs与MTX结合效率值高于98%。所有制剂在低于500 μg·mL-1的浓度下呈现低细胞毒性。这是药物-抗体特异性靶向的又一实例。

5 外界环境触发的载体系统

前文涉及的主要为被动及主动靶向，还有一种靶向方法为物理化学靶向(physical and chemical targeting preparation)，即应用某些物理化学方法使靶向制剂在特定部位发挥药效[28]。

5.1磁性触发的输送系统 应用磁性材料与药物制成磁导向制剂，在足够强的体外磁场引导下，通过血管到达并定位于特定靶区[29]。CARNEIRO等[30]设计了一种金涂层超顺磁性氧化铁纳米颗粒Au-SPION，具有显著的临床改善效果且毒性更小。磁靶向Au-SPION可以抑制关节水肿和炎症、细胞因子表达以及氧化还原失衡。不仅为RA诊断和治疗提供了更有效的方法，而且还可以促进开发更高性能潜力的新型磁性材料。

5.2温度响应输送系统 使用对温度敏感的载体制成热敏感制剂，在热疗的局部作用下，使热敏感制剂在靶区释药。COSTA等[31]开发了含有甲氨蝶呤和金纳米粒子的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(MTX-PEG-PLGA-Au)以实现热响应性受控药物递送。PEG-PLGA-Au纳米球可以在温度响应模式下释放甲氨蝶呤，并且在金纳米存在下显著改善了光热温度42 ℃下的MTX释放和细胞毒性作用。负载MTX的共聚物对巨噬细胞中促炎细胞因子分泌的抑制作用明显强于游离的药物甲氨蝶呤和金纳米粒子。

5.3pH敏感的输送系统 RA靶向药物设计中另一种有吸引力的方法是使靶向制剂中包含pH响应性行为的物质，促进发炎滑膜中药物的持续/受控/pH响应/特异性释放。透明质酸(hyaluronic acid，HA)结合的pH敏感脂质体即为一种有效的向滑膜细胞内递送药物的靶向策略[32]。

GOUVEIA等[32]使用这种共轭的pH值敏感脂质体递送治疗RA的糖皮质激素类药物泼尼松龙。研究发现依赖于小凹和网格蛋白的内吞介导作用，载药共轭脂质体对巨噬细胞和成纤维细胞的摄取增强，泼尼松龙在酸性条件下在炎症滑膜细胞内优先释放。

6 靶向制剂治疗RA的挑战与展望

尽管靶向制剂在RA治疗方面取得了成功，但各类靶向载体仍显示出各种各样的局限性。如载药量小、稳定性较差、一些制剂制备技术仍不成熟、药动学模型缺乏、质量评价指标不够成熟等问题。在有效性和安全性方面也面临着一些障碍，在非靶向组织中的分布可能导致毒性，一些外源性生物材料虽对人体无毒，但也可能引发炎症反应。因此，优良的靶向制剂应仅针对炎症关节，不影响正常组织，这就需要对RA致病机制进一步的深入研究，对参加反应过程的免疫物质如T、B淋巴细胞、巨噬细胞、滑膜细胞、多种炎症因子、炎性介质及胶原酶等深入研究。目前人们仍然普遍认为RA是一种非致命性疾病，不像癌症。在实践中，大量的靶向策略被广泛应用于癌症研究，但在RA治疗中应用较少。事实上，与RA相关的残疾和死亡率以及众多受影响的人群是不可低估的，而且RA与肿瘤的微环境有一些共同特征如缺氧、新生血管形成等，因此建议将先进的癌症治疗方法应用于此。RA的治疗路程道阻且长，仍需更多的努力与财政支持，为进一步的靶向制剂研究提供强劲动力。