類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）是一種直接影響關(guān)節(jié)的慢性自身免疫性疾病。RA的癥狀包括因骨骼、軟骨和滑膜的炎癥損傷而引起的腫脹和變形。RA可能導(dǎo)致心血管、肺部、心理和骨骼疾病。雖然RA的確切病因尚不清楚，但已證實(shí)RA發(fā)生發(fā)展過程包括多種促炎細(xì)胞因子的高表達(dá)、活性氧（ROS）的過度產(chǎn)生以及RA炎癥低氧微環(huán)境的形成等。傳統(tǒng)的抗風(fēng)濕治療藥物包括非甾體抗炎藥（NSAIDs）、抗風(fēng)濕藥（DMARDs）和糖皮質(zhì)激素。有報(bào)道通過生物制劑（如英夫利昔單抗和托珠單抗）抑制促炎因子如腫瘤壞死因子-α (TNF-α)和白細(xì)胞介素6 (IL-6)等，對傳統(tǒng)抗風(fēng)濕藥低應(yīng)答的RA患者有較好的治療作用，這表明了抑制RA促炎因子的重要性。然而，針對復(fù)雜的促炎因子，生物制劑的特異性無法滿足治療需求，且無法調(diào)控對RA發(fā)生和發(fā)展有重要促進(jìn)作用的低氧等微環(huán)境。因此，亟需研發(fā)對RA微環(huán)境具有特異、高效診療作用的新方法。

近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院與美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上聯(lián)合發(fā)表研究成果，提出了一種基于仿生遞送體系的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎診療新策略。該研究聯(lián)合使用小干擾RNA（siRNA^T/I）和普魯士藍(lán)（PB）來沉默促炎細(xì)胞因子TNF-α/IL-6的表達(dá)，并清除RA微環(huán)境中過表達(dá)的ROS，同時(shí)緩解乏氧狀態(tài)。為了提高siRNAs^T/I和PB在體內(nèi)的穩(wěn)定性、生物相容性和炎癥靶向性，科研人員提取內(nèi)源性巨噬細(xì)胞，刺激其產(chǎn)生具有同源性的膜囊泡作為仿生載體，合成了具有診療一體化功能的綜合平臺(tái)——M@P-siRNAs^T/I（圖1）。

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎體外靶向識(shí)別機(jī)制研究。細(xì)胞膜囊泡作為藥物遞送系統(tǒng)具有天然優(yōu)勢，這是由于它們源自內(nèi)源性細(xì)胞，具有良好的生物相容性與較小的免疫原性。此外，炎癥細(xì)胞對炎癥組織固有的趨向性使得藥物的靶向遞送具有潛在的特異識(shí)別效果。研究在細(xì)胞層面對M@P-siRNAs^T/I的靶向性進(jìn)行探索。研究發(fā)現(xiàn)，相比商用化脂質(zhì)體作為載體的治療體系，M@P-siRNAs^T/I對血管內(nèi)皮細(xì)胞、滑膜成纖維細(xì)胞具有更高的靶向識(shí)別能力。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，M@P-siRNAs^T/I主要通過主動(dòng)識(shí)別血管內(nèi)皮細(xì)胞表面P選擇素以及ICAM-1特異蛋白，進(jìn)而靶向識(shí)別激活的成纖維細(xì)胞（圖2）。該研究表明了仿生膜遞送體系具有獨(dú)特和高效的炎癥細(xì)胞識(shí)別能力。

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎體外治療研究。相比傳統(tǒng)抗體類治療藥物，siRNA可與mRNA序列特異性配對，從源頭抑制促炎因子相關(guān)基因的表達(dá)。此外，針對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎微環(huán)境過表達(dá)的ROS以及乏氧特點(diǎn)，研究使用具有催化酶特性的普魯斯蘭，清除ROS，催化過氧化氫產(chǎn)生氧氣，進(jìn)而調(diào)控RA微環(huán)境。研究通過仿生膜體系的遞送，提高了siRNA/普魯斯蘭的穩(wěn)定性和靶向能力。結(jié)果證實(shí)，M@P-siRNAs^T/I在TNF-α/IL-6/ROS等多炎癥因子的表達(dá)、滑膜成纖維細(xì)胞的遷移和新生血管形成方面發(fā)揮了較好的抑制效果（圖3）。

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎體內(nèi)靶向光聲成像研究。普魯斯蘭具有催化酶作用以及較好的近紅外光聲成像特性。該研究構(gòu)建了一種CIA類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎小鼠模型，通過近紅外光聲成像對M@P-siRNAs^T/I的體內(nèi)行為進(jìn)行三維實(shí)時(shí)監(jiān)測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比商業(yè)化脂質(zhì)體遞送體系，M@P-siRNAs^T/I可高效的在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎足爪關(guān)節(jié)聚集，展示了仿生遞送體系的炎癥靶向能力（圖4）。

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎體內(nèi)治療和療效評估研究。該研究通過傳統(tǒng)的micro-CT、病理染色、臨床評分等方法檢測治療后的關(guān)節(jié)病灶中骨及軟骨破壞、免疫和炎癥細(xì)胞浸潤、炎癥因子表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)M@P-siRNAs^T/I具有較好的在體治療效果。同時(shí)，研究運(yùn)用無標(biāo)記多光譜光聲成像方法對關(guān)節(jié)病灶的血氧飽和度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)治療后的關(guān)節(jié)病灶乏氧狀態(tài)得到有效緩解，這得到乏氧相關(guān)蛋白HIF-1α的組織免疫熒光染色的進(jìn)一步證實(shí)（圖5）。

本研究在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎治療策略方面，突破了傳統(tǒng)思路，針對復(fù)雜多樣的炎癥微環(huán)境，創(chuàng)新性抑制多個(gè)促炎因子相關(guān)基因的表達(dá)，同時(shí)調(diào)控RA炎癥微環(huán)境，清除ROS、緩解乏氧等，起到“雙管齊下”的治療效果；在RA微環(huán)境靶向識(shí)別方面，利用內(nèi)源性仿生遞送體系天然的炎癥趨向特性，解決了基于傳統(tǒng)供受體特異識(shí)別策略存在的易脫靶的困境；在成像引導(dǎo)和治療評估方便，采用光聲成像技術(shù)，解決了熒光成像在關(guān)節(jié)成像時(shí)穿透淺、無深度信息的難題，可獲取關(guān)節(jié)病灶三維實(shí)時(shí)分子信息，為RA的在體精準(zhǔn)治療提供圖像信息，并可對治療時(shí)的血氧等功能信息變化進(jìn)行監(jiān)測，為RA的預(yù)后評估提供有效的影像學(xué)手段。

研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院健康信息學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省醫(yī)學(xué)分子影像學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與美國Robert A. Welch基金的資助，并獲得英國牛津大學(xué)、深圳市龍崗人民醫(yī)院、深圳人民醫(yī)院、南方醫(yī)科大學(xué)方的科研人員的支持。

圖1.類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎靶向診療研究示意圖

圖2.仿生遞送體系的體外靶向研究

圖3.類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎體外治療研究

圖4.類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎體內(nèi)靶向光聲成像研究

圖5.類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎體內(nèi)治療和療效評估研究