靶向制劑治療類風濕關節炎的研究進展*

蘇慧，李成

(1.延邊大學藥學院，延吉 133000；2.延邊大學附屬醫院藥學部，延吉 133000)

類風濕關節炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種多關節慢性自身免疫性疾病，典型表現為炎癥導致的關節及內臟器官的破壞，骨骼和結締組織的損傷，影響著世界各地近0.5%～1%的人群。預計80%的RA患者20年內將變成殘疾人。因此迫切需要開發更安全、有效的治療方法來改變這一現狀[1]。傳統治療RA藥物存在療效差、不良反應嚴重、成本高等問題。為解決這些問題，靶向制劑如納米技術和生物材料等被廣泛應用于治療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了治療效果，明顯降低給藥劑量、次數和不良反應[2]。還可通過自主設計由外界刺激觸發的載體系統，合理定制藥物釋放模式[3]。結合大量文獻，筆者就應用于RA的各類靶向制劑研究進行綜述。

1 靶向制劑在RA治療中的應用

1.1利用納米技術進行靶向治療 納米技術是一個新興領域，現已成為開發用于治療和診斷如RA等難治性疾病的新型藥物遞送系統的有前景的工具。納米載體較小的尺寸和增強的表面積允許藥物選擇性地遞送至期望的炎癥部位，且對正常組織有最小的不良反應，還可通過提高水溶性和防止酶促降解來增強藥物的臨床功效[4]。使用納米技術包封的藥物通過高通透性和滯留效應(enhanced permeability and retention effect，EPR效應)或受體介導的內吞作用，顯著提高靶向效率，在治療RA和相關風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，脂質體，膠束，聚合物納米粒子，樹枝狀大分子等已被設計為靶向制劑，用于早期RA治療藥物的篩選。

1.2金屬納米粒子 與常規納米粒子相比，用天然產物(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在藥物遞送方面的有效性[6]。ROOME等[7]研究了仙人掌中主要化學成分掌黃酮苷的涂層銀和金納米粒(nano particle，NP)制劑的抗關節炎潛力。結果表明該靶向制劑顯著下調了炎癥細胞因子IL-1β、TNF-α的表達，以多種方式有效抑制了RA的病理狀態。顯著提高掌黃酮苷的生物利用度、穩定性和靶向性，以指數方式增強了其有效性。GUL等[8]研究發現結合金納米粒子(gold nanoparticles，GNPs)可以提高蘆丁(R)的溶解度用于增強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-金納米粒子結合物(R-GNPs)，結果R-GNPs與R-50組改善RA效果幾乎相當，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。甲氨蝶呤(methotrexate，MTX)是目前國內外公認的有效治療RA的常用基礎性藥物，其通過抑制二氫葉酸還原酶以及甲酰基轉移酶的活性，具有免疫抑制作用及迅速的抗炎作用[9]。WANG等[10]報道了MTX吸附到預功能化的GNPs表面，結果顯示該偶聯物具有更好的溶解性、穩定性和靶向分布。

1.3脂質體 脂質體是多功能囊泡納米載體之一。受其固有物理化學特征(大小、表面電荷、包封多功能性等)啟發，研究人員利用這種囊泡遞送系統將治療劑靶向遞送至發炎的滑膜[11]。脂質體的主要成分磷脂和膽固醇是細胞膜的天然成分，因此給藥后無免疫原性和致熱原性，并能正常代謝和消除，這是其獨特的優勢[12]。GOTTSCHALK等[13]發現經脂質體包封后MTX的抗炎和抗血管生成功效增強，成功降低膝關節直徑和功能性毛細血管密度，抑制白細胞與血小板-內皮細胞之間的相互作用，減輕了其在較大劑量時導致的全身毒性。經美國食品藥品管理局(FDA)批準[14]，一種新的地塞米松(dexamethasone，DEX)脂質體制劑已被制成。與游離形式的藥物相比，DEX包封的脂質體顯示出更長的半衰期(t1/2)和更大的藥物濃度-時間曲線下面積(AUC)。藥物與脂質體結合后在發炎滑膜中的內化作用持續長達72 h。脂質體治療組的動物表現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。但傳統脂質體也存在一些缺陷，如包封效率低、穩定性差、藥物釋放不均勻、對靶部位無特異性等。雙脂質體(double liposomes，DLs)可以改善這些問題，DLs的外脂層可防止內脂質體被多種酶降解，使其比傳統脂質體更有效[15]。VERMA等[16]開發了內部含有協同藥物強的松龍和甲氨蝶呤，外部偶聯葉酸的雙脂質體。這種雙層脂質體靶向能力、穩定性和負載藥物能力更強且理化性質可控。

1.4膠束 血管生成在RA病程進展中起著重要作用，被認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RA治療藥物甲氨蝶呤和尼美舒利顯著抑制了炎癥細胞的活力，在CAM測定中顯著抑制雞胚的血管生成。實時熒光成像分析觀察到標記的全身給藥的載藥聚合物膠束主要分布于炎癥關節處，明顯減輕了關節腫脹，降低了免疫器官指數、骨侵蝕和炎癥細胞因子水平。

1.5聚合物納米顆粒 骨髓細胞白血病蛋白1(myeloid cell leukemia 1，Mcl-1) 是一種抗凋亡蛋白，為RA的潛在治療靶點。小干擾RNA(small interfering RNA，siRNA)能夠干擾其表達，為RA治療提供了一種新方法。但siRNA由于遞送效率差，臨床應用受限。聚合物納米顆粒(polymer nanoparticles，PNP)有望用于siRNA的遞送。它們保護siRNA免受核酸酶的降解，延長其在血液中的循環時間[19]。SUN等[20]成功構建了葉酸受體(folate receptor，FR)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脂質復合物包封于聚合物核心。體內外結果及溶血試驗表明其具有良好的藥物儲存和體外穩定性、良好的生物相容性且沒有顯著的細胞毒性，主動靶向至發炎的踝關節并延長在血液內的循環時間。經FA-siRNA-PPNPs處理的佐劑性關節炎模型(adjuvant-induced arthritis，AIA)大鼠顯示纖維組織未增生，炎癥細胞輕度浸潤，這與經0.9%氯化鈉溶液和經未修飾的siRNA處理組相比，得到了極大改善。

2 基于配體的主動定位靶向

2.1葉酸 YANG等[21]制備葉酸(folic acid，FA)靶向的葡聚糖-甲氨蝶呤(FA-Dex-MTX)耦聯物至活化的RAW 264.7細胞株。經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耦聯物具有更高的細胞攝取能力，經其處理的膠原誘導性關節炎模型(collagen-induced arthritis，CIA)小鼠受影響的關節中觀察到最強的熒光強度信號。體內研究顯示，分別靜脈注射Dex-MTX，FA-Dex-MTX和游離MTX后，FA-Dex-MTX表現出最強的炎癥抑制作用，說明其具有主動靶向性。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，FA綴合的NP在發炎關節的組織囊中遞送藥物艾托考昔(ETX)顯著成功，在體內循環停留時間更長。此外，由于單核吞噬細胞系統的優先攝取和非靶向器官中藥物的攝取減少，FA-ETX-NP在炎癥關節中顯示出高的藥物濃度。

3 聚合物-藥物耦聯物主動靶向

聚合物-藥物耦聯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，改善其藥動學和藥效學參數[23]。QI等[24]發現樹枝狀大分子(PAMAM)與甲氨蝶呤綴合物在抑制關節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細胞和腹膜巨噬細胞中顯示出劑量依賴性結合和特異性攝取。在另一項研究中發現從死亡或受損細胞釋放的細胞游離DNA(cell free DNA，cfDNA)在RA中是關鍵的自身抗原，聚陽離子納米粒通過清除cfDNA可以抑制RA中的持續炎癥[25]。PENG等[25]設計合成了一系列陽離子樹枝化聚合物(cDenpols)，該聚合物具有較長骨架和較高的電荷密度，優先積累在大鼠的炎癥關節中。顯著抑制大鼠的關節腫脹、滑膜增生和骨質破壞。

4 抗體-藥物結合物主動靶向

另一種成功的RA靶向策略是將納米粒子與具有識別活化巨噬細胞表面抗原能力的抗體耦聯。CD163是在組織駐留的炎性巨噬細胞、促血管生成的TIE2+單核細胞上過表達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，開發靶向CD163受體的長效脂質體，對巨噬細胞進行有效的細胞內藥物靶向。流式細胞術和共聚焦顯微鏡均證實了該靶向長效脂質體在CD163表達細胞中的特異性攝取。AKINRINMADE等[27]開發了一種用于靜脈內給藥的靶向治療系統，表面功能化CD64抗體，特異性靶向RA中的巨噬細胞。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納米粒(solid lipid nanoparticles，SLN)內，分別用作治療劑和成像劑。所有制劑的大小和Zeta電位值均在靜脈內給藥的合適范圍內。透射電子顯微鏡照片表明，封裝在SLN基質內的SPIONs與MTX結合效率值高于98%。所有制劑在低于500 μg·mL-1的濃度下呈現低細胞毒性。這是藥物-抗體特異性靶向的又一實例。

5 外界環境觸發的載體系統

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

5.1磁性觸發的輸送系統 應用磁性材料與藥物制成磁導向制劑，在足夠強的體外磁場引導下，通過血管到達并定位于特定靶區[29]。CARNEIRO等[30]設計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可以抑制關節水腫和炎癥、細胞因子表達以及氧化還原失衡。不僅為RA診斷和治療提供了更有效的方法，而且還可以促進開發更高性能潛力的新型磁性材料。

5.2溫度響應輸送系統 使用對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釋藥。COSTA等[31]開發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)以實現熱響應性受控藥物遞送。PEG-PLGA-Au納米球可以在溫度響應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釋放和細胞毒性作用。負載MTX的共聚物對巨噬細胞中促炎細胞因子分泌的抑制作用明顯強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 RA靶向藥物設計中另一種有吸引力的方法是使靶向制劑中包含pH響應性行為的物質，促進發炎滑膜中藥物的持續/受控/pH響應/特異性釋放。透明質酸(hyaluronic acid，HA)結合的pH敏感脂質體即為一種有效的向滑膜細胞內遞送藥物的靶向策略[32]。

GOUVEIA等[32]使用這種共軛的pH值敏感脂質體遞送治療RA的糖皮質激素類藥物潑尼松龍。研究發現依賴于小凹和網格蛋白的內吞介導作用，載藥共軛脂質體對巨噬細胞和成纖維細胞的攝取增強，潑尼松龍在酸性條件下在炎癥滑膜細胞內優先釋放。

6 靶向制劑治療RA的挑戰與展望

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、穩定性較差、一些制劑制備技術仍不成熟、藥動學模型缺乏、質量評價指標不夠成熟等問題。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致毒性，一些外源性生物材料雖對人體無毒，但也可能引發炎癥反應。因此，優良的靶向制劑應僅針對炎癥關節，不影響正常組織，這就需要對RA致病機制進一步的深入研究，對參加反應過程的免疫物質如T、B淋巴細胞、巨噬細胞、滑膜細胞、多種炎癥因子、炎性介質及膠原酶等深入研究。目前人們仍然普遍認為RA是一種非致命性疾病，不像癌癥。在實踐中，大量的靶向策略被廣泛應用于癌癥研究，但在RA治療中應用較少。事實上，與RA相關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，因此建議將先進的癌癥治療方法應用于此。RA的治療路程道阻且長，仍需更多的努力與財政支持，為進一步的靶向制劑研究提供強勁動力。