IL-6/gp130在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎疾病中的作用：從機(jī)制到臨床轉(zhuǎn)化進(jìn)展

吳錦雯，張瑩，田吉來

(1．南京中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院藥理學(xué)系，江蘇 南京210023;2．南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，江蘇南京210008)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis，RA)是一種慢性自身免疫性疾病，可導(dǎo)致關(guān)節(jié)、軟骨和骨的持續(xù)性炎癥和多重破壞，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)功能喪失，嚴(yán)重者可致殘。據(jù)估計(jì)，RA在全世界的流行率為1%，并且其發(fā)病率正在急劇增加。RA的發(fā)病是一個(gè)多步驟的過程，最初始于關(guān)節(jié)外的血管前炎癥階段，隨后是血管階段，新生的血管增加。最后是滑膜異常增生和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨和骨破壞，形成以缺氧環(huán)境和新血管生成為特征的關(guān)節(jié)損傷［1］。多種炎癥細(xì)胞以及基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等炎癥因子，在RA的發(fā)生發(fā)展中起主要作用［2］。

IL-6是一種多效細(xì)胞因子，參與慢性炎癥的發(fā)生、自身抗體的產(chǎn)生、血管通透性的改變等過程。IL-6由基質(zhì)細(xì)胞、單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等產(chǎn)生，是RA急性期升高的重要炎癥因子，和RA疾病嚴(yán)重程度成正相關(guān)［3］，在某些極端情況下IL-6 水平可以從 1～5pg·mL-1急劇上升到幾 μg·mL-1［4］。

在RA滑膜中，IL-6可在關(guān)節(jié)內(nèi)募集白細(xì)胞，促進(jìn)破骨細(xì)胞成熟和活化，抑制軟骨細(xì)胞增殖，刺激滑膜細(xì)胞增殖，從而導(dǎo)致關(guān)節(jié)損傷。IL-6通過調(diào)節(jié)B細(xì)胞和Th17細(xì)胞分化，誘導(dǎo)和維持自身免疫過程。IL-6也可誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)黏附分子，參與血管生成。IL-6通過誘導(dǎo)RA中成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞(fibroblast-like synovial cells，F(xiàn)LSs)產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)調(diào)控血管通透性，從而促進(jìn)炎癥細(xì)胞向組織中的募集，加重?fù)p傷。IL-6在RA發(fā)病機(jī)制中的這些功能使IL-6成為RA治療的顯著靶點(diǎn)。

本文將總結(jié)以IL-6及其受體為靶標(biāo)的RA治療藥物，討論新型給藥系統(tǒng)在RA治療研究中的優(yōu)勢(shì)及進(jìn)展，期望能為RA治療藥物的研發(fā)提供新的思路。

1 RA中的IL-6/gp130

IL-6受體(IL-6R)由 IL-6Rα(又稱 CD126或 gp80)和IL-6Rβ(又稱 CD130或 gp130)構(gòu)成［5］。其中，IL-6Rα 是高親和力的特異性配體結(jié)合鏈，分子量為80kDa，主要分布在肝細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及某些淋巴細(xì)胞等細(xì)胞表面。gp130的分子量為100kDa，糖基化后可達(dá)到130kDa，功能上作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈，幾乎表達(dá)于所有細(xì)胞表面，包括心臟、腎臟、脾臟、肝臟、肺、胎盤和大腦等［5］，且同時(shí)是 IL-11、IL-27、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor，LIF)，抑癌蛋白M(oncostatin M，OSM)、睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(ciliar yneurotrophic factor，CNTF)、心肌營(yíng)養(yǎng)素(cardiotrophin，CT)-1、neuropoietin，humanin和心肌營(yíng)養(yǎng)素樣細(xì)胞因子(cardiotrophin like cytokine，CLC)的受體［6］，在發(fā)育、造血、細(xì)胞存活和生長(zhǎng)中起著重要作用。

目前發(fā)現(xiàn)，IL-6可通過3種模式與其受體結(jié)合，分別是經(jīng)典信號(hào)途徑(classics ignaling)、轉(zhuǎn)移信號(hào)途徑(或稱反式信號(hào)途徑，trans signaling)和聚類信號(hào)途徑(cluster signaling，或trans presentation)［3］(見圖1)。IL-6與受體不同的作用模式主要取決于受體的類型。IL-6與膜結(jié)合型 IL-6Rα(membrane boundIL-6receptor，mbIL-6Rα)結(jié)合，進(jìn)而招募gp130，形成三元六聚體復(fù)合物，介導(dǎo)經(jīng)典信號(hào)途徑。生物機(jī)體通過IL-6的經(jīng)典信號(hào)途徑，實(shí)現(xiàn)抗炎和保護(hù)的功能［7］。mbIL-6Rα可經(jīng)剪切(splicing)或脫落(shedding)機(jī)制成為可溶型IL-6Rα(sIL-6Rα)。sIL-6Rα對(duì) IL-6的親和力與mbIL-6Rα相當(dāng)。IL-6/sIL-6Rα復(fù)合物的形成不僅可以保護(hù)IL-6，維持信號(hào)活性并延長(zhǎng)其循環(huán)半衰期，而且還可以作為一種激動(dòng)劑，通過gp130介導(dǎo)轉(zhuǎn)移信號(hào)途徑，直接激活細(xì)胞。gp130在人體內(nèi)廣泛表達(dá)，因此，從理論上講，IL-6/sIL-6Rα復(fù)合物可以刺激體內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞，即使在不表達(dá)IL-6Rα的細(xì)胞上也能結(jié)合和激活 gp130［8］。然而，可溶型gp130(sgp130)對(duì)這種轉(zhuǎn)移信號(hào)有很強(qiáng)的調(diào)控作用，sgp130與IL-6/sIL-6Rα復(fù)合物結(jié)合，抑制IL-6/sIL-6Rα復(fù)合物與gp130的結(jié)合。因此sgp130是IL-6轉(zhuǎn)移信號(hào)的天然抑制劑［4］。2017年，Heink等［9］首次報(bào)道了 DC 中存在 IL-6的聚類信號(hào)模式。IL-6在DC胞內(nèi)與IL-6Rα結(jié)合后，被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜，膜上IL-6/IL-6Rα復(fù)合物可與靶細(xì)胞gp130結(jié)合并激活靶細(xì)胞。雖然sgp130可以干擾IL-6轉(zhuǎn)移信號(hào)途徑，但它不會(huì)影響聚類信號(hào)傳導(dǎo)。聚類信號(hào)傳導(dǎo)模式可以更快更穩(wěn)的激活下游因子。

圖1 IL-6介導(dǎo)的3種細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

在經(jīng)典信號(hào)途徑中，IL-6先與細(xì)胞膜上的IL-6Rα(mIL-6Rα)結(jié)合，形成的 IL-6/IL-6Rα復(fù)合體再招募 gp130，形成IL-6/IL-6Rα/gp130六聚體。在轉(zhuǎn)移信號(hào)途徑中，IL-6與體液中可溶型IL-6Rα(sIL-6Rα)結(jié)合，形成的IL-6/IL-6Rα復(fù)合體，既可以與膜上的gp130結(jié)合，傳遞細(xì)胞信號(hào)，也可以與體液中的可溶型gp130(sgp130)結(jié)合而失活。在聚類信號(hào)途徑中，IL-6與IL-6Rα在DC細(xì)胞內(nèi)結(jié)合，形成IL-6/IL-6Rα復(fù)合物，并被運(yùn)輸至細(xì)胞膜上表達(dá)，靶細(xì)胞通過其自身的gp130接收和相應(yīng)這一信號(hào)。

2 IL-6/gp130介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

IL-6 通過JAK-STAT( Janus kinase-signal transducer and activator of transcription) 、ERK-MAPK( extracellular - signal - regulated kinase-mitogen - activated protein kinase)和PI3K - AKT( phosphoinositide 3-kinase-protein kinase B) 3種途徑參與細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)［10］。

在 JAK-STAT 途徑中［6］，IL-6/IL-6Rα/gp130 的六聚體，使gp130胞內(nèi)近端的酪氨酸殘基磷酸化和胞內(nèi)的受體相關(guān)激酶(JAK1、JAK2和TYK2)被激活，STAT分子借SH2結(jié)構(gòu)域接近JAK激酶而被磷酸化、活化，形成二聚體(包括同源二聚體STAT1/STAT1或STAT3/STAT3，異源二聚體STAT1/STAT3)移向核內(nèi)，調(diào)節(jié)急性期蛋白基因的表達(dá)和開放。細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制物(suppressor of cytokine signaling，SOCS)是JAK/STAT通路的靶基因之一。SOCS抑制JAK活性，從而負(fù)調(diào)控信號(hào)，提示該信號(hào)通路存在一種自我調(diào)節(jié)機(jī)制。骨髓基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的IL-6可經(jīng)JAK-STAT途徑誘導(dǎo)核因子κB受體活化因子配體(receptor activator of the nuclear factorκB ligand，RANKL)激活，這是破骨細(xì)胞的分化、激活和骨吸收至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

ERK-MAPK途徑可誘導(dǎo)滑膜細(xì)胞產(chǎn)生MMP，在IL-6刺激下，SHP-2被招募到gp130磷酸化的Tyr759殘基中，隨后被JAK磷酸化，然后與生長(zhǎng)因子受體結(jié)合蛋白2(Grb2)相互作用，而Grb2與Ras的GDP/GTP交換器SOS有著內(nèi)在的聯(lián)系，使GDP轉(zhuǎn)化為Ras-GTP并結(jié)合于膜上，激活Raf-ERK-MAPK級(jí)聯(lián)，進(jìn)而催化AP-1、NF-IL-6和TCF等核轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化和活化，從而調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)和開放。

IL-6激活的第三條通路是PI3K/AKT通路，因?yàn)镴AK可以磷酸化激活PI3K的酶，這種酶可將磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸鹽(PIP2)磷酸化為磷脂酰肌醇-3，4，5-三磷脂酰肌醇(PIP3)。PIP3反過來磷酸化和激活招募到質(zhì)膜上的絲氨酸/蘇氨酸激酶PkB/Akt，活化的Akt磷酸化幾個(gè)下游靶點(diǎn)從而上調(diào)細(xì)胞分子表達(dá)水平(如圖2所示)。

IL-6的目的基因包括survivin(BIRC5)、X染色體連鎖的凋亡抑制蛋白(X linked inhibitor of apoptosis，XIAP)、Bcl-2、Bcl-XL、mcl1等生存相關(guān)蛋白、細(xì)胞增殖過程中涉及的細(xì)胞周期蛋白cyclinD1、MYC等蛋白和缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)-1α、VEGF、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)、MMP-2、MMP-9 等促血管生成因子［11］。

此外，IL-6與多種促進(jìn)其致瘤活性的途徑發(fā)生相互作用，特別是環(huán)氧合酶-2(Cox-2)、Wnt、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β和NFκB。IL-6可以刺激Cox-2在成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞中的表達(dá)，以及前列腺素E2(PGE2)的產(chǎn)生。PGE2通過增加成骨細(xì)胞RANKL的表達(dá)和破骨細(xì)胞RANK的表達(dá)，發(fā)揮破骨細(xì)胞活化的中介作用。此外，IL-6誘導(dǎo)成骨細(xì)胞中PGE2受體、EP2、EP4的表達(dá)，觸發(fā)正反饋回路。隨后PGE2刺激IL-6的表達(dá)，產(chǎn)生一系列增加骨溶解的信號(hào)。Wnt信號(hào)通路抑制因子Dickkopf(DKK)-1由乳腺癌細(xì)胞、骨髓瘤等多種轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞表達(dá)，抑制骨形成并伴有骨溶解性轉(zhuǎn)移。IL-6通過刺激骨髓瘤細(xì)胞中DKK-1的產(chǎn)生，阻止成骨細(xì)胞祖細(xì)胞分化為成熟成骨細(xì)胞，防止促進(jìn)骨溶解。TGF-β和IL-6協(xié)同作用，增強(qiáng)骨降解。TGF-β上調(diào)成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞、前列腺癌細(xì)胞等多種細(xì)胞類型中IL-6的表達(dá)，并刺激腫瘤細(xì)胞中PTHrP的產(chǎn)生。

圖2 IL-6/IL-6Rα/gp130六聚體通過3種通路激活靶細(xì)胞：JAK-STAT通路、ERK-MAPK通路和PI3K-AKT通路

在JAK-STAT中，IL-6/IL-6Rα/gp130六聚體使結(jié)合在gp130胞內(nèi)部分的JAK被激活，并磷酸化gp130胞內(nèi)部分的5個(gè)酪氨酸殘基。磷酸化的近膜端酪氨酸觸發(fā)ERK-MAPK通路。另外4個(gè)被磷酸化的酪氨酸殘基會(huì)激活STAT1和/或STAT3，而STAT3則會(huì)磷酸化、二聚體化并轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中作為轉(zhuǎn)錄因子參與靶基因的轉(zhuǎn)錄。SOCS3是gp130的負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子，被STAT3轉(zhuǎn)錄激活，阻斷JAK和ERK-MAPK通路。在ERK-MAPK通路中，SHP-2在IL-6刺激下被招募到gp130磷酸化的Tyr759殘基中，隨后被JAK磷酸化，激活SOS交換器，使GDP轉(zhuǎn)化為Ras-GTP并結(jié)合于膜上，激活Raf-MEK-MAPK級(jí)聯(lián)，進(jìn)而催化AP-1、NF-IL-6等核轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化和活化，從而激活和調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。

3 靶向IL-6/gp130治療RA的相關(guān)藥物

IL-6既與關(guān)節(jié)炎癥有關(guān)，也與許多關(guān)節(jié)外表現(xiàn)(如貧血、疲勞、心血管風(fēng)險(xiǎn)增加和骨丟失)有關(guān)。這推動(dòng)了Tocilizumab(托珠單抗，羅氏Actemra，TCZ)的發(fā)展，在對(duì)TNF-17抑制劑和甲氨蝶呤(MTX)反應(yīng)不足的患者進(jìn)行了多項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)后，TCZ被批準(zhǔn)用于治療RA，成了臨床上第一種人源化抗IL-6Rα單克隆抗體。TCZ的出現(xiàn)促進(jìn)了以IL-6靶標(biāo)途徑的抗風(fēng)濕病藥物(disease-modifying antirheumatic drugs，DMARDs)的發(fā)展，包括靶向IL-6細(xì)胞因子的Sirukumab、Olokizumab和Clazakizumab等;靶向 IL-6Rα的 Sarilumab和靶向IL-6/IL-6Rα復(fù)合物的sgp130Fc。但其中大多數(shù)仍處于臨床實(shí)驗(yàn)階段［12］，并且?guī)缀醵及橛袊?yán)重的不良反應(yīng)，如惡性感染、惡性腫瘤等。

3．1 以JAKs為靶點(diǎn)的藥物 Tofacitinib(CP-690550)是一種新型的口服JAK抑制劑，主要抑制JAK3和/或JAK1雜二聚體的信號(hào)通路。它通過調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞功能中涉及的部分細(xì)胞因子信號(hào)通路來抑制某些免疫反應(yīng)［13］，在臨床上常與MTX聯(lián)用。

3．2 以IL-6為靶點(diǎn)的藥物 Olokizumab(OKZ，CDP6038)是針對(duì)IL-6的人源化IgG4單克隆抗體，目前正在開發(fā)用于治療RA。在Ⅰ期和Ⅱa(接受MTX治療)臨床試驗(yàn)中，OKZ在靜脈和皮下給藥后耐受性良好，平均血漿半衰期約31d，生物利用度84%～93%，無明顯的抗體介導(dǎo)清除。在RA患者皮下單次給藥12周后，OKZ還能顯著降低游離IL-6水平和抑制C反應(yīng)蛋白(C-reactiveprotein，CRP)。此外，在一項(xiàng)對(duì)先前抗TNF治療失敗的RA患者進(jìn)行的劑量范圍、雙盲研究中顯示，OKZ短期治療既安全又有效，與 TCZ相當(dāng)。Sirukumab(SRK，CNTO136)可以高親和地選擇性結(jié)合IL-6的人單克隆抗體，抑制IL-6經(jīng)典和轉(zhuǎn)移信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，對(duì)于MTX不耐受的患者，SRK能一定程度上減輕癥狀。Siltuximab(CNTO328)是一種IL-6靶向的人鼠嵌合單克隆抗體，可變區(qū)來源于鼠抗IL-6抗體CLB8，恒定區(qū)來源于人類IgG1κ分子，分子量約為145000，以高親和力特異性結(jié)合和中和人IL-6，抑制IL-6與IL-6Rα的結(jié)合，從而阻斷IL-6/gp130信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，進(jìn)而抑制炎癥和抗腫瘤活性。Siltuximab半衰期長(zhǎng)(近2周)，免疫原性不明顯。因此在臨床上比Elsilimomab(BE-8)更有益。此外，還有Clazakizumab、mAb1339(OP-R003)、PF-04236921、MEDI5117、C326(AMG-220)等在研靶向IL-6的生物藥物。

3．3 以IL-6Rα為靶點(diǎn)的藥物 TCZ是一種人源化的抗IL-6Rα單克隆抗體［14］。在先前臨床研究的基礎(chǔ)上，它于2008年在日本被批準(zhǔn)為抗風(fēng)濕藥物，隨后于2009年在歐洲和2010年在美國(guó)被批準(zhǔn)。在RA活躍且對(duì)DMARD反應(yīng)不足的患者中，使用TCZ抑制IL-6受體可減輕關(guān)節(jié)腫脹和壓痛，改善生理功能，并降低影像學(xué)進(jìn)展速度。TCZ存在潛在的免疫效應(yīng)包括誘導(dǎo)或擴(kuò)增B-調(diào)節(jié)細(xì)胞，減少促炎細(xì)胞因子和趨化因子基因的表達(dá)，促進(jìn)滑膜液中與愈合相關(guān)基因的表達(dá)［15］，在調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)炎癥以及風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)外表現(xiàn)和并發(fā)癥(如疲勞、貧血、骨質(zhì)疏松、抑郁、II型糖尿病和心血管風(fēng)險(xiǎn)增加等方面)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用［16］。

Sarilumab(SAR153191/REGN88)是一個(gè)全人源化抗IL-6Rα單克隆抗體，可特異性結(jié)合mIL-6Rα和sIL-6Rα，從而阻斷IL-6介導(dǎo)的經(jīng)典和轉(zhuǎn)移炎癥信號(hào)級(jí)聯(lián)，并沒有證據(jù)表明補(bǔ)體依賴或抗體依賴介導(dǎo)的細(xì)胞毒性。Sarilumab已經(jīng)在臨床前研究中被證明能夠以劑量依賴的方式抑制IL-6信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)［17］。

3．4 以 IL-6/IL-6Rα為靶點(diǎn)的藥物 Sgp130Fc(FE 999301)由gp130的整個(gè)細(xì)胞外部分與人IgG1抗體的Fc部分融合，能與IL-6/sIL-6Rα復(fù)合物結(jié)合，與單獨(dú)的IL-6或IL-6Rα無親和力，是目前唯一一種特異性抑制IL-6轉(zhuǎn)移信號(hào)的治療劑。

3．5 以IL-6/gp130為靶點(diǎn) 現(xiàn)有諸多小分子gp130抑制劑處于研發(fā)階段，如MadindolineA、SC144等，它們被廣泛地應(yīng)用于抑制 IL-6/gp130發(fā)揮抗癌作用［18］。Li等［19］利用計(jì)算機(jī)多配體同時(shí)拼接技術(shù)(multiple ligand simultaneous docking，MLSD)發(fā)現(xiàn)，雷洛昔芬(raloxifene)和巴多昔芬(bazedoxifene)均能夠和gp130的D1區(qū)域進(jìn)行有效結(jié)合，巴多昔芬的吲哚部分和七元氮雜環(huán)分別能模擬IL-6基團(tuán)的Trp157和Leu57，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)拮抗IL-6的目的，并隨后在人胰腺癌、人橫紋肌肉瘤、及肝癌等細(xì)胞和動(dòng)物水平的實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證［20-23］，但是巴多昔芬和雷洛昔芬在 RA中的應(yīng)用尚無報(bào)道。

綜上，由于一些藥物同時(shí)是mIL-6Rα和sIL-6Rα的拮抗劑，可同時(shí)抑制IL-6介導(dǎo)的經(jīng)典和轉(zhuǎn)移信號(hào)通路，因此帶來不同程度的毒副作用和不良反應(yīng)，如TCZ，其不良反應(yīng)發(fā)生率較高(約為27．3%)，易引發(fā)感染、肺炎、內(nèi)臟炎癥、帶狀皰疹、非典型性分枝桿菌感染、憩室炎、肺結(jié)核等［14］。

與單克隆抗體等生物制劑相比，小分子在給藥途徑、靶向選擇性和特異性、安全性和有效性以及開發(fā)路徑和總成本等方面存在諸多優(yōu)勢(shì)，例如：小分子藥物成本低廉;給藥方式通常為口服，患者依從性高;具有直接靶向胞內(nèi)信號(hào)通路的能力。小分子IL-6/gp130抑制劑應(yīng)用于RA的治療被寄予厚望。但需注意的是，小分子藥物的靶向性和特異性較單克隆抗體藥物差，雖然激酶抑制劑不需要絕對(duì)的特異性即可應(yīng)用于臨床，但仍需警惕不良反應(yīng)的發(fā)生［24］。

4 RA治療的靶向給藥系統(tǒng)

由于IL-6R分布廣，IL-6的生物效應(yīng)多樣，全身給藥易產(chǎn)生不同程度的不良反應(yīng)。為了改善生物藥物給藥存在的不足，以及小分子藥物的靶向能力不強(qiáng)的缺陷，為了減少傳統(tǒng)藥物所存在嚴(yán)重的副作用，如骨質(zhì)疏松、肌肉萎縮、免疫功能受損等，減少IL-6/gp130分子靶向藥的脫靶效應(yīng)(offtargeteffects)風(fēng)險(xiǎn)，用于RA治療的靶向給藥或局部給藥系統(tǒng)成為研究關(guān)注的重點(diǎn)。在細(xì)胞層面，載體設(shè)計(jì)可靶向到FLSs、VECs、炎癥相關(guān)的巨噬細(xì)胞及T細(xì)胞等。

4．1 靶向給藥的載體 納米載體藥物具有靶向輸運(yùn)和治療的潛能。用于RA治療的納米載體研究最多的是脂質(zhì)體、固態(tài)脂質(zhì)納米粒、聚合物納米粒、樹枝狀大分子和金屬納米粒等［1，25］。

脂質(zhì)體(liposome)是由脂質(zhì)雙層膜組成的球狀納米顆粒，藥物可裝入內(nèi)部為水相或脂膜中。脂質(zhì)體的理化性質(zhì)包括滲透性、電荷密度和空間位阻，影響藥物傳輸。脂質(zhì)體可以改善關(guān)節(jié)腔內(nèi)藥物的療效，減少藥物的副作用［26］。在脂質(zhì)體中加入乙醇或邊緣活化劑可以增加變形能力。柔性脂質(zhì)體可以通過其擠壓細(xì)胞間隙的能力增強(qiáng)皮膚滲透性［27］。固體脂質(zhì)納米粒(solid lipid nanoparticles，SLNs)通常是由天然或合成的長(zhǎng)鏈脂肪酸、脂肪醇或甘油三酯制備而成［28］，在物理穩(wěn)定性、藥物的長(zhǎng)期作用和高生物相容性方面優(yōu)于其他膠體系統(tǒng)。在優(yōu)化的SLN分散體組成下，物理穩(wěn)定性可達(dá)3年以上。然而，固體脂質(zhì)完美的脂質(zhì)晶體限制了藥物的溶解度，這就導(dǎo)致了SLNs系統(tǒng)中藥物排出、載藥量不足和納米粒濃度較低的現(xiàn)象(1%～30%)［29］。脂質(zhì)類載體往往約需1周的較短給藥間隔，需要重復(fù)給藥以維持治療效果。

納米金(gold nanoparticles，AuNPs)、納米氧化鐵(iron oxide nanoparticles)、納米銀(silver nanoparticles)等表面可合成或修飾幾個(gè)官能團(tuán)，進(jìn)而能與受體、抗原等識(shí)別和結(jié)合，可結(jié)合自身屬性用于藥物的靶向診療。例如，AuNPs能夠結(jié)合VEGF，在RA治療中發(fā)揮具有抗血管生成作用;AuNPs通過清除ROS，抑制RANKL誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞形成［30］。蘆丁穩(wěn)定的納米銀可通過抑制TNF-α和IL-6，發(fā)揮RA治療中的抗炎作用［25］。納米氧化鐵，可以標(biāo)記RA干細(xì)胞治療中待移植的干細(xì)胞，可以標(biāo)記免疫細(xì)胞，監(jiān)測(cè)其浸潤(rùn)情況［31］。此外納米氧化鐵可以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極性的轉(zhuǎn)變［32-33］，影響炎癥進(jìn)展。

改善的滲透和滯留效應(yīng)(enhanced permeability and retention，EPR)原理依然適用于 RA的被動(dòng)靶向納米載體治療［34］。炎癥部位的血管內(nèi)皮細(xì)胞間有高達(dá)700nm的間隙生成，合適粒徑的納米載體可進(jìn)入并滯留于滑膜組織，在靶點(diǎn)釋放藥物。納米載體粒徑的大小依然是被動(dòng)靶向的考慮因素之一。

4．2 主動(dòng)靶向修飾 透明質(zhì)酸(hyaluronic acid，HA)通常存在于關(guān)節(jié)、軟骨、眼和皮膚組織周圍的滑液中，是一種高分子糖胺聚糖。透明質(zhì)酸的治療具有持久、止痛、保濕、潤(rùn)滑和皮膚充盈的作用，提高了組織的水化、彈性和耐久性。Choi等證明，在傷口愈合過程中，HA與IL-6具有協(xié)同效應(yīng)，聯(lián)合應(yīng)用可顯著提高劃傷創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)中的細(xì)胞遷移率［35］。在慢性膀胱炎大鼠模型中，膀胱內(nèi)注射HA可降低IL-6水平，從而降低炎癥程度［36］。

另一方面，HA的受體CD44在RA發(fā)炎關(guān)節(jié)的滑膜淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞表面高表達(dá)，因此成為研究治療RA主動(dòng)靶向材料的首選。Gouveia等［37］發(fā)展了HA共軛修飾的HA-DPPE(1，2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine)pH敏感型脂質(zhì)體用于RA的治療，細(xì)胞攝取明顯增加。Alam等［38］發(fā)展的HA修飾的磷酸鈣納米?？梢愿纳扑幬镌谀z原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎的小鼠(CIAmice)中關(guān)節(jié)炎爪的生物分布。Zhou等［39］發(fā)展了載潑尼松龍的HA-SLNs，靜脈給藥后體內(nèi)循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，更易集中在骨和軟骨組織，減少了關(guān)節(jié)腫脹、骨侵蝕和血清中的炎性細(xì)胞因子水平。采用TCZ修飾的HA-納米金(HA-AuNP/TCZ)，在CIA鼠中的治療效果優(yōu)于TCZ和HA-AuNP復(fù)合物，可能由于HA-AuNP/TCZ具有長(zhǎng)效和對(duì)VEGF和IL-6R雙重靶向的協(xié)同作用［30］。

由于激活的巨噬細(xì)胞表面高表達(dá)葉酸受體-β，成為區(qū)別于靜息巨噬細(xì)胞和其他白細(xì)胞的特異性分子［40］，故常用葉酸做靶頭分子靶向RA的滑膜巨噬細(xì)胞［41］。由于RA炎癥部位的VECs高表達(dá)黏附分子(如 αvβ3-整合素、E-選擇素)，使得 VECs成為主動(dòng)靶向遞送的潛在靶標(biāo)［34］。利用RGD(Arg-Gly-Asp)靶向滑膜血管整合素，成為RA研究中的較成熟的靶向技術(shù)。

為了提高納米載體的生物相容性，仿生血小板和RA之間的內(nèi)在關(guān)系，血小板膜應(yīng)用于包裹PLGA納米粒(plateletmimetic nanoparticles，PNPs)，用于RA的靶向藥物遞送，顯著改善對(duì)P-選擇素和糖蛋白VI的識(shí)別，表明PNPs可類似天然血小板，通過多種機(jī)制有效靶向RA組織［42］。受巨噬細(xì)胞固有的炎癥靶向能力啟發(fā)，采用細(xì)胞松弛素B減弱細(xì)胞骨架和巨噬細(xì)胞膜之間的相互作用，刺激巨噬細(xì)胞分泌荷膜囊泡(macrophage-derived microvesicle，MMV)，其膜蛋白與巨噬細(xì)胞相似，用于包裹PLGA納米粒，能夠模擬巨噬細(xì)胞，成為RA靶向和治療的有效仿生載體［43］。

4．3 局部給藥 微針(microneedles)和離子透皮給藥(iontophoresis)技術(shù)常用于經(jīng)皮遞藥，它們可以通過改變皮膚表面結(jié)構(gòu)，暫時(shí)突破皮膚，增強(qiáng)藥物滲透性［44］。微針的設(shè)計(jì)目的是在皮膚表面建立機(jī)械通道，而不觸及真皮層，以加強(qiáng)藥物在皮膚屏障上的運(yùn)輸，幾乎沒有疼痛。離子透皮給藥是一種非侵入性的透皮給藥方法，其原理是利用低強(qiáng)度電流傳遞帶電分子，藥物可以更快地釋放到皮膚中，具有釋放大分子的能力，能更好地控制給藥劑量等［45］。

關(guān)節(jié)內(nèi)(Intra-articular，IA)給藥存在著藥物易被清除的缺陷，藥效往往因此降低［46］。為了增加藥物在IA的滯留，調(diào)控藥物釋放，提高藥物生物利用度，科研人員研發(fā)了一些新的IA給藥系統(tǒng)。ReumSon等［47］將包裹地塞米松的PLGA微囊分散在含有MTX的HA中，制備了荷載雙藥的水凝膠系統(tǒng)用以IA注射，實(shí)現(xiàn)了兩種藥物的先后釋放和快慢釋放，符合疾病治療的需要，從而增強(qiáng)了RA的修復(fù)。值得注意的是，HA的半衰期較短(在組織中只有1～2d)，未經(jīng)修飾的HA存在降解速度快、機(jī)械性能差和清除速度快的缺陷［46］。Kim課題組繼續(xù)發(fā)展了甲氧基聚乙二醇-b-聚ε-己內(nèi)酯-ran-聚 L-乳酸［(methoxy)polyethylene glycol-b-poly( -caprolactone)-ran-poly(L-lacticacid)，MC］二嵌段共聚物和MC支鏈末端羧基化的聚合物(MC-C)，由于羧基的修飾MC-C呈現(xiàn)負(fù)電性，并根據(jù)陽(yáng)離子或陰離子電解質(zhì)藥物對(duì)聚電解質(zhì)材料產(chǎn)生不同吸引或排斥的作用，用于電負(fù)性的柳氮磺胺吡啶(sulfasalazine，Sul)和電正性的米諾環(huán)素(minocycline，Min)的凝膠制劑的調(diào)控釋藥［48］。靜電作用的存在，影響了材料的膠凝時(shí)間，溶膠相變和藥物釋放。通過IA給予Min-MCC，改善了RA癥狀。Chiesa等［49］合成了可靶向表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)的 GE11多肽修飾的PLGA納米粒，包裹地塞米松藥物，然后將此分散殼聚糖基水凝膠中，開發(fā)了IA給藥的制劑，該水凝膠能夠在生理溫度下15min內(nèi)迅速?gòu)囊簯B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)，延長(zhǎng)了藥物的局部釋放時(shí)間。

5 展望

綜上所述，IL-6作為一個(gè)相當(dāng)有前景的治療靶點(diǎn)，在臨床上已多有運(yùn)用，但是由于其抑制劑阻礙了正常的免疫應(yīng)答，有很強(qiáng)烈的不良反應(yīng)，并且此類制劑往往價(jià)格昂貴。納米制劑等新型給藥系統(tǒng)，可以發(fā)揮聯(lián)合遞藥、診療一體、多藥協(xié)同、局部施藥和靶向可控遞藥等相結(jié)合的特點(diǎn)，有望成為RA可供選擇的治療手段之一。通過構(gòu)建具有合適粒徑和表面親水性的納米載體，經(jīng)主動(dòng)靶向材料修飾后，以局部給藥的方式用于RA病區(qū)，進(jìn)而可以發(fā)揮納米藥物在器官、組織、細(xì)胞多層次的逐級(jí)靶向和滲透的優(yōu)勢(shì)。期望未來能夠研發(fā)出既可精準(zhǔn)靶向RA病變區(qū)，又能選擇性靶向IL-6/gp1303種模式的相關(guān)藥物，降低不良反應(yīng)的發(fā)生率，增加藥物作用個(gè)時(shí)間，提高用藥依順性，從而改善RA患者的生活質(zhì)量。