类风湿性关节炎纳米制剂治疗的研究进展

王丽萍，王晨溪，钱洋伟，沈奇英

(杭州师范大学 药学院，浙江 杭州 311121)

类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis，RA)是一种病因未明及机制复杂的系统性自身免疫病[1]，以滑膜增生、炎性细胞浸润、新生血管及血管翳形成为主要病理表现，主要临床表现为对称性、持续性的多关节肿胀及疼痛，往往导致关节侵蚀性损伤甚至功能丧失[2-4]。RA以女性好发，近些年来，欧美等发达国家RA患病率呈上升趋势，为0.5%～1.0%，在我国大陆地区为0.2%～0.4%[3,5]。RA不仅对患者带来身体上的痛苦和经济上的巨大负担，而且最终可致患者生活质量以及预期寿命严重下降，也是造成人群丧失劳动力和致残的主要原因之一[6-7]。目前，RA 尚无特效治疗办法，进一步提高RA治疗效果是目前亟待解决的难题。近年来，纳米载体以其靶向性、特异性受到越来越多的关注，本研究对目前用于药物递送的常见纳米制剂及其应用现状作一简要概述。

1 RA治疗现状

现阶段，RA的治疗目标主要是延缓疾病进展和抑制关节损伤。目前，临床治疗RA的方法包括药物治疗、物理疗法以及外科手术治疗，其中以药物治疗为主。治疗RA的药物有非甾体类抗炎药、改善病情抗风湿药、糖皮质激素、生物制剂等，主要用来控制症状。尽管近年来在治疗药物上取得了显著性进展，但给药途径的限制以及长期的频繁给药往往会导致全身性的副作用和患者的依从性低，从而限制了其临床使用[8-9]。因此，如何有效地解决传统药物治疗所带来的弊端并寻找更安全、高效的治疗方法是目前药学工作者研究的关键所在。

纳米技术的出现，受到研究者们越来越多的关注，也给重大疾病的诊疗提供了新的机遇[8,10]。研究表明，纳米微粒在类风湿性关节炎的诊断、预防及治疗等方面具有一定优势[11-12]。类风湿关节炎发生部位常伴随有血管通透性的增加，这些病变的新生血管结构扭曲，通透性强，具有类似肿瘤部位的增强渗透率和保留率(enhanced permeability and retention，EPR)效应，且血管新生伴随着RA的整个病程[9,13]。与传统药物相比，这些纳米载体可以选择性地将药物递送到炎症滑膜处，从而提高药物疗效并且不影响滑膜外组织。常见用于药物递送的纳米载体的种类繁多，主要有聚合物胶束、脂质体、聚合物纳米粒、磁性纳米粒等[14-15]，还有其他一些基于纳米医学的纳米制剂，如纳米金、聚合物药物耦联物等。纳米载体可以通过炎症组织类似实体肿瘤部位的EPR效应实现被动靶向，还能通过修饰其表面基团来进一步实现主动靶向[16-17]。

2 纳米递药系统

2.1 聚合物胶束 作为一种新型的药物载体，聚合物胶束具有载药范围广、结构稳定、体内滞留时间长、毒副作用小等特点[18]。自Bader等在1984年首先提出用聚合物胶束用作药物载体以来，该载体系统得到了广泛的研究与应用。Wang等[9]为了改善高剂量糖皮质激素(glucocorticoid，GC)治疗RA导致的严重不良反应以及提高小剂量GC治疗的有效性，用薄膜水化法制备了一种聚乙二醇-嵌段聚己内酯(PCL-PEG)胶束，然后包载地塞米松(dexamethasone，Dex)，体内外结果表明，地塞米松PCL-PEG胶束有优越的生物相容性、长循环持久性和良好的药物包载能力，与游离Dex相比，该载药胶束具有更好的抗炎效果，能有效地减少关节肿胀、骨侵蚀以及关节组织和血清中炎性细胞因子的表达，没有明显的肝或血液毒性，并且只有中等副作用。Xu等[19]制备了靶向E-选择素的唾液酸-葡聚糖-十八酸地塞米松( SA-Dex-OA ) / MTX胶束用于治疗胶原诱导性关节炎(collagen induced Arthritis，CIA)大鼠。实验结果表明：唾液酸(sialic，SA)具有良好的结合E-选择素受体的体外和体内靶向能力，通过SA的修饰，实现了更强的细胞分化和矿化能力，有助于积极的骨骼改造，而且药物和载体之间的协同作用实现了良好的抗炎效果和增强骨修复能力，可见SA修饰的胶束扩展了多功能药物递送系统，并有用于治疗RA和其他严重骨侵蚀的代谢性骨病的潜力。以上研究都表明了聚合物胶束作为一种纳米载体，具有显著的靶向性和改善治疗RA药物效果。

2.2 脂质体 脂质体是一种由磷脂、胆固醇等膜材形成的具有脂质双分子层的囊泡，具有免疫原性低、生物相容性好、不易被免疫清除以及不产生有毒副作用的代谢产物的优点，因而被广泛应用于药剂学领域。近年来，纳米脂质体在RA中的研究也取得一些进展。Gouveia等[20]为了改善泼尼松龙长期使用导致的严重副作用，制备了透明质酸偶联pH敏感纳米脂质体，用于靶向递送泼尼松龙治疗类风湿性关节炎。体外细胞研究表明共轭脂质体的细胞摄取主要通过包涵体介导的内吞作用来实现的；体外释放研究表明泼尼松龙在模拟细胞内体腔室的酸性条件下优先释放。总的来说，共轭的pH敏感脂质体用于在炎症滑膜细胞中靶向递送强的松龙，能有效提高药物的生物利用度和靶向治疗效果，成为RA治疗的很有前途的纳米载体。Jia等[21]建立了一种基于脂质体载体的炎症靶向递送系统，用于递送疏水性药物地塞米松。与游离Dex相比，这种Dex脂质体能特异性靶向佐剂性关节炎大鼠模型中的炎性组织，从而有效抑制关节炎大鼠的关节肿胀，显著下调促炎细胞因子，包括肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1β，同时对类风湿性关节炎大鼠的体重、血糖及血液学指标均无显著影响，并且在扩大生产和临床应用方面具有很大的潜力。尽管纳米脂质体具有很好的靶向性，但其也存在一些缺点，如易发生氧化、稳定性差、药物易泄漏、载药量不高等。

2.3 聚合物纳米粒 聚合物纳米粒是由两亲性聚合物、水不溶性聚合物，甚至由亲水性聚合物制备，它们可以包载疏水性和亲水性药物，保护药物免受降解，减少药物清除，并且通过运输药物穿过生物屏障[13]。近年来，纳米粒在药物制剂领域也得到一系列应用，广泛用于抗肿瘤、抗炎、抗感染等领域。

Alam等[16]为了改善甲氨蝶呤(methotrexate，MTX)治疗类风湿性关节炎的耐受性和副作用，制备了一种基于透明质酸(hyaluronic acid，HA)的改性纳米粒，然后将MTX包载在改性的纳米粒中。结果表明，该纳米粒通过受体介导的内吞作用被摄取，且在胶原诱导的关节炎小鼠的关节炎爪中的生物分布有所改善。此外，在高剂量MTX下，该纳米粒仍具有良好的安全性。此外，Heo等[22]将疏水性5β-胆酸与亲水性硫酸葡聚糖(dextran sulfate，DS)骨架共轭，合成了两亲性DS衍生物，通过透析法有效包载MTX，用于靶向治疗RA炎症关节。结果表明，DS纳米粒通过清道夫受体-a(scavenger receptor-a, SR-A)介导的内吞作用被激活的巨噬细胞选择性吸收；当全身给药到实验性CIA的小鼠体内时，DS纳米粒有效地积聚在炎症关节中，表明其对RA组织的高度靶向性；此外，与单用游离MTX相比，包载MTX的DS纳米粒对CIA小鼠的治疗作用显著提高，表明了DS纳米粒可能是RA治疗的很有前景的纳米药物，在此，DS不仅充当纳米粒的载体，也作为细胞特异性受体靶向结合的配体，双重作用增加了DS纳米粒的疗效。

Zhang等[23]为了研究RA靶向的最佳尺寸，开发了具有不同粒径(70～350 nm )和相同表面性质的Fe3O4纳米颗粒作为模型纳米颗粒。体内外实验结果表明，合成的Fe3O4纳米粒子具有良好的生物相容性和温度响应性，与大的相比，小的纳米颗粒更容易被吞噬，导致更高的体外细胞毒性，然而，CIA小鼠体内实验显示了完全不同的结果，即220 nm的纳米颗粒对RA关节有更好的靶向性，并且在激光照射下产生更好的疗效。这项研究不仅为RA治疗提供了一种新的方法，也为RA靶向药物载体的设计提供了指导，在类风湿性关节炎的诊断和治疗中显示出巨大的潜力。

Ni等[24]制备了载有Dex的活性氧(reactive oxygen species，ROS)响应性的纳米颗粒(Dex/Oxi-αCD NPs)和叶酸(folic acid，FA)修饰的Dex/FA-Oxi-αCDNps。体外实验结果表明，该纳米粒具有很好的ROS响应性，能够在高水平过氧化氢下迅速释放药物，且能够被活化的巨噬细胞有效摄取。体内研究表明，羟基α-环糊精纳米粒在RA炎症关节中的累积通过叶酸修饰而显著增加。与游离右旋糖酐相比，右旋糖酐负载的氧化α环糊精纳米粒在体内的疗效显著提高。神经肽的抗炎机制与抑制“白介素-2-肿瘤坏死因子-α-碱性成纤维细胞生长因子”的信号通路有关。该研究证实了载右旋糖酐的活性氧反应性神经肽作为治疗RA的炎症缓解剂的巨大潜力，不仅可以达到药物靶向递送，还可以达到控制药物释放，从而减少副作用和不良反应。

2.4 金属有机框架材料 Guo等[25]报道了使用金属有机框架材料(metal-organic frameworks，MOFs)作为纳米载体来递送MTX用于靶向性类风湿关节炎治疗。通过共价键将MTX结合到TA/ Fe3+MOFs上并用透明质酸对其表面进一步修饰，得到的MTX-TA/Fe3+@HA MOFs显示出持续的药物释放、靶向的细胞内化和细胞毒性。体内评价证实了该纳米系统对RA的抗炎活性和生物安全性比游离MTX有所提高。该研究为靶向治疗类风湿关节炎提供了一个基于MOFs纳米平台，并引起人们对MOFs与生物学性能之间差距的关注，这可能会促进MOFs的实际应用。

3 总结与展望

尽管人们对类风湿性关节炎的研究取得了相当大的进展，但无论是单一药物治疗还是联合治疗均未获得满意的结果，主要原因还是由药物的严重副作用和高成本导致。为了解决这些问题，研究人员开始应用纳米技术，开发出聚合物胶束、脂质体、纳米粒等药物递送系统，这些纳米载体为类风湿性关节炎的治疗提出了新的思路，使得药物能够通过EPR效应在RA炎症关节处选择性蓄积和释放，并且降低了药物对其它组织的副作用。此外，为了进一步增强药物积累和靶向性，研究人员也研发了一些新的多功能的纳米载体材料，这些载体材料既能作为药物载体，又能作为细胞受体特异性结合的配体或抗原的抗体，从而发挥主动靶向的功能，进一步增加了药物的靶向性和治疗效果。因此，纳米制剂很可能成为RA治疗的新趋势。