纳米脂质体药物在类风湿性关节炎治疗中的研究进展

王晶 朱美玉 康丽 韩娟娟 朱学凯

1滨州医学院附属医院药学部，滨州 256600；2滨州医学院附属医院儿童消化与肾病中心，滨州 256600；3滨州医学院附属医院骨关节外科，滨州 256600

类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是临床常见的慢性炎症性疾病，其病理特征是关节滑膜慢性炎症，临床表现包括关节疼痛、肿胀及僵硬等［1］。靶向给药系统可分为脂质体、微囊、微球、纳米粒等，目前应用最为广泛的为靶向脂质体［2］。RA的发病机制仍不清楚，目前普遍认为关键因素是关节组织异常的免疫反应诱发关节炎症，导致关节破坏。此外，RA常引发关节外表现，如类风湿结节、肺血管炎等［3］。

抑制或减轻炎症是改善RA症状、保持关节结构完整及提高患者生活质量的主要治疗策略［4］。RA治疗药物主要分为3类：（1）非甾体抗炎药（nonsteroidal antiinflammatory drugs，NSAIDs），通常用于治疗疼痛、僵硬和炎症，改善患者的躯体功能；（2）皮质类固醇（corticosteroids，CORT），具有明显的抗炎、抗血管生成和免疫调节效应，能够下调细胞粘附分子和细胞因子的表达，从而防止关节侵蚀；（3）抗风湿药物（disease-modifying antirheumatic drugs，DMARDs），其中一线药物为甲氨蝶呤，用于防止关节损伤；（4）生物制剂，包括减少炎性反应的肿瘤坏死因子抑制剂（依那西普、英夫利昔单抗、阿达木单抗等）、干扰抗原提呈细胞和T细胞之间相互作用的T细胞共刺激抑制剂、导致循环B细胞的快速和持续耗竭的B细胞耗竭剂。此外，仅应用NSAIDs因无法改善关节的病理损伤从而无法改变RA的进展，且其长期应用还会增加胃肠道、心血管和肾脏疾病的风险［5］。CORT通常在RA的早期阶段使用，在DMARDs发挥作用之前作为临时辅助治疗，或在其他类型药物无法控制RA时作为慢性辅助治疗，且其长时间或大剂量应用会引起一系列不良反应，如骨质疏松、高血压、糖尿病、肥胖等。目前，RA仍无法治愈，现有治疗药物的作用是减轻症状和维持病人的正常生活［6］。

尽管目前RA治疗药物种类较多，但药代动力学显示其在体内清除均较快，因此需要频繁的高剂量给药，从而导致一系列的不良反应［7］。此外，当RA患者只有少数关节出现明显症状，或全身给药没有显示出明显疗效时，临床上还会采用关节内直接注射药物的方法，增加关节内的局部药物浓度，在一定程度上降低药物使用剂量和不良反应。然而，关节内注射的缺点是药物清除速度快，使得关节针刺频率较高，常导致感染、关节残疾、注射后眩晕和患者不耐受等［8］。

RA主动靶向的生物标志物

由于引起关节滑膜炎症的因素非常多，众多研究已对RA治疗相关的靶点进行了广泛的探索。大量研究显示，关节滑膜巨噬细胞会过度表达叶酸受体β（folate receptor-β，FR-β），其与叶酸具有高亲和性，能够通过介导细胞内化将叶酸摄入细胞，因此将叶酸通过γ-羧基与抗炎药物偶联后通过FR-β可将药物精准靶向摄入到炎性细胞内［9］。另有研究显示，RA患者关节滑膜淋巴细胞、巨噬细胞和成纤维细胞均过度表达CD44分子，其与透明质酸具有高亲和性，因此透明质酸同样也是设计靶向抗RA药物常用的偶联剂［10］。

血管生成在RA发展中起着重要作用。目前，αvβ3整合素和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）作为RA的治疗靶点已被广泛研究。其中VEGF是血管生成的典型调节因子，其在炎症中过度表达，关节局部缺氧和VEGF能够明显促进血管通透性升高和新生血管生成，同时VEGF还能够促进内皮细胞粘附分子、炎性细胞因子和趋化因子的表达，最终上调关节内炎性细胞水平从而加剧关节炎症［11］。αvβ3整合素是RA滑膜新生血管的表面受体，阻断其表达能够抗RA［12］。

选择素是血管黏附分子中的重要成员，其家族有L-选择素、E-选择素、P-选择素3个成员，其中E-选择素在炎症中上调。选择素在炎性细胞中也过度表达，其能够将白细胞募集到滑膜组织起到病理生理作用。研究表明，阻断E-选择素可能是治疗RA的有效策略［13］。此外，目前RA治疗相关的靶点还包括巨噬细胞表面抗原（如CD163等）及免疫细胞活化组分（如参与B细胞活化的布鲁顿酪氨酸激酶B等）［14］。

纳米药物递送系统

药物递送系统能够克服传统药物治疗的缺陷，包括药物在体内难以跨越生物屏障，以及药物在体内快速降解或与内源物相互作用等。药物递送系统可以改善药物的药代动力学和药效学，最大限度地提高治疗指数［15］。在药物递送系统中，纳米系统作为最重要的介质应用于多种疾病治疗的研究，其可以通过多种给药途径进行局部或全身给药，包括静脉注射、腹腔注射、关节内注射、肌内注射、皮下注射、经鼻和经皮给药等［16］。脂质体是首个获批应用于临床治疗且目前仍被广泛研究的纳米药物递送系统。

应用于RA治疗的脂质体制剂

应用纳米药物递送系统治疗RA目前仍为研究热点。纳米载体（如脂质体、水凝胶等）通过关节内给药，能够降低药物清除率并提高患者依从性。最新研究报道了一种包裹磺胺吡啶前药的脂质体制剂，其在弗氏佐剂诱导关节炎大鼠模型上经静脉注射给药，结果显示，动物关节肿胀度、足爪体积、痛阈以及血清中炎性细胞因子、碱性磷酸酶及类风湿因子水平均显著降低［17］。目前应用于治疗RA的脂质体药物递送系统包裹的药物包括NSAIDs、糖皮质激素、DMARDs、生物制剂及具有抗炎活性的天然产物等。

1、包裹NSAIDs的脂质体

由于NSAIDs在RA治疗中仅能缓解症状而不能抑制关节损伤，因此包裹NSAIDs的脂质体应用于RA治疗的研究相对较少。研究显示，包裹吲哚美辛的脂质体制剂能够对角叉菜胶诱导的大鼠足肿胀及弗氏佐剂性关节炎大鼠足肿胀具有明显的抑制作用，结果表明脂质体药物比游离药物更有效，且明显减轻溃疡等不良反应［18］。此外，单次静脉注射双氯芬酸脂质体凝胶制剂可减轻抗原诱导兔关节炎模型的关节肿胀，改善软骨和骨的破坏［19］。局部给予含有双氯芬酸脂质体的乳液应用于角叉菜胶诱导的大鼠足肿胀模型，且使用超声波增强皮肤渗透，能够表现出明显的抗炎活性［20］。

2、包裹糖皮质激素的脂质体

因抗炎活性显著，地塞米松是糖皮质激素脂质体应用于RA治疗研究最多的药物，其次是泼尼松。所有已开发的地塞米松脂质体制剂的治疗效应均高于游离地塞米松［21-22］。即使在脂质体中采用较低的药物剂量，也能更有效地减轻关节肿胀、炎症和骨破坏。地塞米松脂质体明显降低了给药剂量，减少了给药频率及不良反应［23］。泼尼松脂质体同样能发挥降低给药剂量及减毒增效的优势，研究显示，与游离泼尼松相比，泼尼松脂质体能够更加明显的缓解关节炎症，减少软骨损伤及骨破坏，逆转体重明显下降［24］。目前，泼尼松PEG脂质体有望首先进入临床试验阶段。

3、包裹DMARDs的脂质体

无论是被动还是主动靶向研究，甲氨蝶呤在包裹DMARDs的脂质体中研究最为广泛。在关节炎动物模型制备的同时给与游离甲氨蝶呤或更低剂量的甲氨蝶呤脂质体，结果表明均明显发挥了抗关节炎的作用，但在动物模型制备成功后再给药，游离药及脂质体均不能发挥抗关节炎的作用［25］。另有研究显示，与游离甲氨蝶呤相比，其脂质体的抗炎活性明显增强，能够明显降低关节炎大鼠的足肿胀及关节炎指数，PEG药物脂质体则具有更明显的抗炎活性且仅需更低的给药频率［26］。

4、包裹生物制剂的脂质体

首个应用于脂质体抗RA的生物活性物质为超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）。SOD是一种具有抗炎活性的酶，可以催化分解超氧自由基到分子氧和过氧化氢。包裹SOD的脂质体在AIA大鼠模型上表现出了明显的抗炎活性及较低的毒性［27］。另有研究比较了包裹常规SOD的脂质体及包裹酰化SOD的脂质体对RA的抗炎活性，包裹酰化SOD的脂质体显示出更快的抗炎活性，可能是因为其部分暴露在脂质体表面从而不需要释放酶［27］。此外，ART-1插入到IL-27脂质体上能够使其主动靶向滑膜内皮细胞，研究显示，其对AIA大鼠模型的抗炎活性显著高于非靶向IL-27脂质体或游离的IL-27［28］。还有研究将金纳米粒共价连接到抗IL-23抗体的脂质体表面，结果显示该脂质体能够主动捕获和灭活IL-23，明显减轻RA炎症和减少免疫细胞招募［29］。

5、包裹药物组合的脂质体

近年来，有研究还评价了包裹不同类别药物脂质体的抗RA作用，通常同时将叶酸插入到脂质体上使其具有主动靶向功能。例如，将泼尼松和甲氨蝶呤同时包裹入脂质体中（泼尼松龙62.0%～71.0%，甲氨蝶呤44.0%～47.0%），通过静脉注射评估其对RA大鼠的治疗作用。与单独的游离药物混合物和含有这2种药物的非靶向脂质体相比，此研究中的叶酸靶向脂质体使得RA大鼠关节内的药物浓度明显升高，更加显著的抑制了RA鼠足肿胀，显示出更大的治疗潜力［30］。另有研究制备了包裹p65 siRNA及甲氨蝶呤的叶酸靶向脂质体，结果表明，与游离的siRNA、游离的甲氨蝶呤或含有两种化合物的非靶向脂质体相比，该脂质体能够更加显著的抑制RA鼠足肿胀及降低关节炎指数［31］。有趣的是，虽然游离甲氨蝶呤能够减轻足肿胀，但游离的siRNA不能产生任何治疗效果，这证明了纳米系统在遗传物质递送方面具有巨大的优势。

6、包裹非常规药物的脂质体

除了RA治疗中常用的4大类药物外，目前包裹天然产物的脂质体也已应用于RA治疗的研究。有研究制备了包裹盐酸青藤碱的热敏脂质体，其可经微波热疗后释放盐酸青藤碱，与游离青藤碱或单独热疗相比，炎症部位经热疗可使该脂质体释放青藤碱，从而产生靶向抗炎效应，包括明显抑制足肿胀，降低关节炎指数，减少滑膜炎症和骨侵蚀［32］。

临床转化

1、纳米给药系统治疗RA的临床研究现状

适宜的纳米给药系统有可能对人类RA治疗产生重大影响。目前，在用于RA治疗的临床试验中，研究重点仍然是传统或生物药物，纳米给药系统的比例不到1.0%，这表明纳米给药系统在这一领域的临床转化还有很长的路要走。通过改善药物的药代动力学或药效学特性（例如，载体保护药物免受早期降解，并使其更容易跨越生物屏障），使用纳米给药系统可以提高药物的治疗指数，将药物直接递送到特定靶点，并明显降低不良反应［33］。尽管如此，目前应用于临床研究中的纳米载体种类仍有限。总之，尽管越来越多的纳米药物递送系统已应用于RA治疗的研究，但在临床前阶段具有良好疗效的纳米药物在临床试验中能否同样显示出良好的治疗潜力仍不能保证。

2、纳米给药系统临床转化的影响因素

影响纳米药物临床转化的关键因素很多，其中包括纳米系统的理化性质表征、扩大到工业生产水平以及评估其体内药代动力学和药效学特性方面的困难，在其开发阶段考虑所有这些因素可能会改善临床转化。对其安全性评估也缺乏标准，它们通常不符合GMP标准。此外，纳米系统需要重复药物的所有研究，包括疗效和毒性等，因其与包裹药物相比具有不同的药代动力学和生物分布特征，因此制备及工艺优化的成本较高也阻碍了纳米系统的临床应用［34］。

纳米载体的复杂性是另一个阻碍其转化成功的障碍。因此，研究人员在开发时应避免高度复杂的设计，因为这将简化制造和表征过程，增强重复性，并降低成本。应开发遵循GMP指南的系统，以确保一致的质量，使用较好生物相容性的材料和技术，以促进商业化过程。此外，还应与临床应用的金标准进行比较。在RA中，治疗方案高度依赖于患者对每种治疗的反应，并且经常同时使用多个类别的药物，这妨碍了对纳米载体治疗价值的正确评估。

总之，学术界、临床医生、药物开发各个阶段的专家和监管机构之间必须继续在全球范围内制定标准化方案和统一法规，以缩短其成功转化为临床制剂的时间。

小 结

尽管RA有多种治疗方法，但目前尚无治愈方法，而且由于长期治疗，每种疗法都会产生明显的不良反应。靶向脂质体具有巨大的治疗潜力，因其能够最大限度地减少药物的不良反应，并能够特异性地传递到靶点和控制药物释放。由于靶向脂质体在人体内的有效靶向效应仍较低，以及缺乏统一的法规，临床前研究中取得的成功目前尚不能转化进入临床试验。总之，相信解决目前的障碍后，纳米脂质体制剂将会很快被批准用于RA治疗。