【原】風濕病未來新療法：納米顆粒搭載藥物靶向活化中性粒細胞

作為人類血液中最豐富的白細胞，中性粒細胞在宿主應對感染過程中發揮至關重要的作用。長期以來，人們都知道中性粒細胞通過吞噬作用和產生次氯酸等活性氧來清除病原體。2004年，中性粒細胞還被發現釋放能夠殺死微生物的中性粒細胞胞外陷阱（neutrophil extracellular trap, NET），這是一種由顆粒源性效應蛋白組成的粘性蜘蛛網狀結構，裝飾大量去致密的染色質支架。當活性氧觸發蛋白酶遷移到細胞核裂解組蛋白時，就會發生染色質解凝。同時，翻譯后修飾改變了組蛋白的電荷量，最顯著的是通過肽酰基精氨酸脫亞氨酶介導的瓜氨酸化。

中性粒細胞穩態喪失和/或中性粒細胞活化與廣泛的局部和全身疾病狀態有關，包括傷口愈合不良、免疫血栓形成和新冠肺炎（COVID-19）。對于許多風濕性疾病，中性粒細胞介導的炎癥是組織損傷的重要效應。表現較明顯的包括痛風、白塞病和抗中性粒細胞胞漿抗體（ANCA）相關血管炎。即使中性粒細胞活化不明顯，殘留活性（包括NET釋放）也有助于產生細胞因子（如I型干擾素和IL-1β）和形成與系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎等疾病相關的自身抗體（包括抗DNA抗體和抗瓜氨酸化組蛋白抗體）。還有強有力的證據表明，中性粒細胞在許多情況下會加速心血管疾病，包括急性靜脈和動脈血栓事件，如抗磷脂綜合征（antiphospholipid syndrome, APS）中所見。

盡管有一種新的共識，即抑制中性粒細胞過度活化有時是有益的，但仍然難以權衡益處和風險。有些已經在臨床上治療風濕病的藥物，如秋水仙堿和Janus激酶（JAK）抑制劑，顯然具有直接抑制中性粒細胞的特性。單克隆抗體阻斷IL-23和IL-17等細胞因子也有望減少中性粒細胞介導的炎癥。當然，這些藥物的開發在很大程度上是考慮到其他白細胞群而優化的。抑制趨化或粘附性等治療方法對中性粒細胞具有不完全特異性，可能具有較高的感染風險。雖然也考慮了藥物如雙嘧達莫的用途調整（甚至使用生姜等補充劑），但這一概念仍然主要依賴于偏離藥物常規作用的效果。

在發表于《自然·納米技術》的一項研究中，美國凱斯西儲大學醫學院的Cruz和他的同事開發了一個基于納米醫學的平臺，該平臺最終可能被證明在中性粒細胞過度活化的臨床治療方面卓有成效。納米顆粒可以與藥物一起包裝，顆粒表面可以與特異性靶向疾病相關的細胞和組織的配體結合。盡管這種方法在癌癥中得到了最廣泛的描述，但最近的一些研究聚焦于開發靶向中性粒細胞的納米顆粒。然而，這些方法并不總是中性粒細胞所特有的（例如，靶向Fc或其他細胞類型上也存在的清道夫受體），而且它們對活化的中性粒細胞沒有特異性。

圖1

在這項新的研究中，脂質納米顆粒用來自α-1抗胰蛋白酶反應中心環的肽標記，α-1抗胰蛋白酶是一種中性粒細胞彈性蛋白酶和其他絲氨酸蛋白酶的抑制劑。鑒于中性粒細胞彈性蛋白酶僅在中性粒細胞表面活化和脫顆粒后才被發現，作者推測，這種方法將引導納米顆粒進入活化（但不是靜止）的中性粒細胞。與其他中性粒細胞來源的蛋白酶和血漿蛋白酶（如蛋白酶3和纖溶酶）相比，該肽對彈性蛋白酶表現出良好的特異性。肽包裹的納米顆粒在體外被N-甲酰蛋氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸激活，與小鼠和人中性粒細胞表面結合，少數納米顆粒被內化并輸送至溶酶體。當注射到小鼠體內時，可以發現肽標記的納米顆粒與脂多糖激活的中性粒細胞密切相關。

中性粒細胞和血小板之間的交流，包括中性粒細胞-血小板聚集物的形成，在生理（例如清除感染）和病理（例如血栓形成）疾病狀態下都會發生。通過形成這種聚集物，血小板支持各種中性粒細胞效應功能，如趨化和NET釋放。在Cruz等進行的這項研究中，研究人員分析了如果納米顆粒被識別中性粒細胞和血小板的配體包裹會發生什么（圖2）。為了增加血小板的特異性，根據其對P-選擇素的親和力選擇了一種肽，P-選擇素在活化和脫顆粒時到達血小板表面。有趣的是，與單獨靶向中性粒細胞或血小板的納米顆粒相比，能夠靶向中性中性粒細胞和血小板的多價納米顆粒在活化的中性粒細胞-血小板共培養物中顯示出協同結合效力。

為了評估這種方法的潛在治療相關性，將具有中性粒細胞、血小板或多價特異性的納米顆粒裝載抗瘧自噬抑制劑羥氯喹，已知羥氯喹會干擾NET釋放。然后在下腔靜脈血流受限介導的血栓形成模型中測試納米顆粒。與未靶向細胞或未裝載藥物的納米顆粒相比，靶向中性粒細胞、血小板或中性粒細胞-血小板聚集物的納米顆粒能夠減少下腔靜脈模型中的血栓大小。

盡管在功能上定義不同的中性粒細胞亞群（如癌癥中的N1和N2中性粒細胞）方面取得了一些進展，但這些細胞還有待獨特的表面標記物來完全定義，從而使其能夠被特異性靶向。因此，這項新研究的結果代表中性粒細胞特異性治療向前邁進了一步，只將納米顆粒引導到細胞表面表達中性粒細胞彈性蛋白酶的活化中性粒細胞。可以想象，這種方法在急性無菌（或傳染性過度旺盛）中性粒細胞活化的情況下如何應用，包括在患有突發風濕性并發癥的患者中，如彌漫性肺泡出血、災難性APS、成人斯蒂爾病和其他可能的疾病，其中藥物可以直接遞送到中性粒細胞，有助于減輕脫靶效應。

當考慮到雙嘧達莫和磷酸二酯酶抑制劑等分子時，這一概念可能最具吸引力，這些分子能夠通過提高細胞內循環AMP濃度來恢復中性粒細胞的穩態，但在全身遞送時具有許多其他作用。展望未來，除了進一步完善與該方法相關的藥代動力學和靶向性外，還需要考慮優化納米顆粒內化和輸送，以最大限度地提高治療效益。