類風濕性關節炎(RA)是常見的自身免疫性和全身性炎癥疾病,以慢性滑膜炎和軟骨破壞為特征,其發病機制比較復雜,與易感基因、環境損傷、表觀遺傳修飾和翻譯后修飾等有關,通常伴有持續性關節疼痛、腫脹、僵硬和工作障礙,嚴重者會引發心血管、肺、心理和骨骼疾病(圖1)。早期診斷、規范治療和定期監測是RA的臨床治療原則。達標治療(T2T)是以降低RA疾病活動度、達到臨床緩解為目標的個性化治療策略,特別是針對在臨床上開始使用抗RA藥物治療的早期患者。抗風濕藥物結合影像學監測是臨床上治療RA的常規方法,但是由于傳統抗風濕藥物生物半衰期短、生物利用度差,患者需要高劑量和頻繁給藥,這些藥物不能選擇性的靶向炎癥區域,會對正常組織造成損傷,這些缺陷極大的限制了抗風濕藥物的治療效果。而在納米醫學中,適當粒徑的納米材料可以增強藥物在炎癥組織中的滲透性,而且其易于修飾的表面也有助于增強其生物相容性,延長載藥系統在體內的循環時間。同時,納米載藥系統的特異性識別功能還能提升藥物利用率,提高治療效果,并減少對正常組織的損傷。這些優點極大的推動了以納米材料為基礎的新型藥物遞送系統在RA治療中的研究和應用。
圖1. 類風濕性關節炎的發病機制。
最近,湖南工業大學湯建新教授課題組和廈門大學聶立銘教授課題組合作,從抗炎治療、抗血管生成治療、抑制JAK/STAT通路療法、免疫調節療法、基因治療和光學療法等六個方面詳細闡述了新型納米藥物遞送系統在早期RA疾病診斷和治療中的應用,并提出T2T與納米醫學結合起來用于RA診療的概念(圖2)。如:(1)促炎細胞因子(TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8, IL-17等)在刺激炎癥以及骨骼和軟骨降解方面起著關鍵作用。合成的抗炎納米載藥系統不僅可以抑制炎癥組織中促炎細胞因子的表達,而且藥物療效明顯優于單獨的抗風濕性藥物。(2)RA組織中血管生成導致滑膜炎性浸潤和增生,它通過向增生的滑膜提供氧氣和營養物質,積極參與炎癥過程,高效合成的抗血管生成納米藥物可阻斷RA新生血管形成的進程,顯著改善關節炎癥。(3)由于近紅外光可以有效穿透RA的炎癥關節,相對安全、無創的光動力療法(PDT)和光熱療法(PTT)在RA治療中受到越來越多的關注。在PDT中,納米載藥系統中的光敏劑在光刺激下產生ROS,如單線態氧(1O2)、超氧化物、過氧化氫和羥基自由基,有效殺死炎性細胞。同時,光熱轉換劑將近紅外光轉換為局部熱來破壞疾病區域。另外,相比于傳統的T2T不能實時評估藥物的療效,將臨床藥物納米化可以實現RA的診療一體化,在多模態成像的同時,能及時調整給藥方案,優化T2T治療策略,達到最佳的治療目的,這為設計開發新型RA診療平臺提供了新的思路和方向。
圖2. 新型納米藥物遞送系統在早期RA疾病診斷和治療中的應用。
該綜述成果以“Recent Advances in Nanotheranostics for Treat-to-Target of Rheumatoid Arthritis”為題,發表在Advanced Healthcare Material。該論文的第一作者為湖南工業大學碩士研究生王莎莎,目前在廈門大學聶立銘教授課題組進行學術交流,共同第一作者為廈門大學博士研究生呂靜,湖南工業大學湯建新教授和廈門大學聶立銘教授為該論文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、湖南省自然科學基金、中央高校基本科研基金、福建省杰青基金、福建省科學基金等項目的支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/adhm.201901541
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