Nature Biomedical Engineering：纳米颗粒库，治疗关节炎！
奇物论
2021-08-22
骨关节炎 (OA) 是整个关节的慢性退行性疾病，会导致疼痛和活动能力丧失，从而导致生活质量下降。OA是由机械和生化因素之间复杂的相互作用引起的。骨关节炎的进展与损伤软骨中细胞外基质的酶降解引发的炎症有关。鉴于此，范德堡大学Craig L. Duvall等人展示了一个局部注射的纳米颗粒库，其功能化的抗体靶向 II 型胶原蛋白并携带靶向基质金属蛋白酶 13 基因 (Mmp13) 的小干扰 RNA，该基因可分解II型胶原蛋白。成果发表在Nature Biomedical Engineering上。
本研究中描述的治疗使用抗体靶向来减少关节清除，在急性和严重创伤后骨关节炎小鼠模型中，实现了高达 90% 的靶基因沉默，在为期 6 周的研究中，即使在最终治疗后 1 周，基因沉默仍然有效。MMP13抑制作用抑制了与组织重构、血管生成、先天免疫反应和蛋白质水解相关的基因簇。
图|物化表征
此外，注射剂量的局部保留和 MMP13 的特异性靶向有望减少与全身递送、非选择性合成小分子 MMP 抑制剂相关的毒性问题。这种方法的治疗相关性在积极的长期创伤后OA 模型中得到了例证，其中治疗导致 Mmp13 表达减少 80%，这保护软骨完整性，改善总关节组织病理学，减少异位矿化和骨赘形成，软骨下骨破坏较少。皮质类固醇治疗没有看到这些有益效果。该论文还表明，关节内注射纳米颗粒比单次注射或每周注射类固醇甲泼尼龙更能减少疾病进展。
图|MAbCII-siNP/siMMP13 在 PTOA 短期小鼠模型的膝关节中相对于裸露和 mAbCtrl 功能化的 siNPs 局部保留并有效地使 Mmp13 表达沉默综上所述，使用基质锚定纳米载体对 Mmp13 进行 RNAi 沉默以延长骨关节炎关节内的保留，在阻止 创伤后OA进展方面提供了相当大的治疗益处。这项研究验证了这样一个概念，即用于原位形成的基于纳米颗粒的贮库的局部保留的基质结合是提高细胞内生物制剂（如 siRNA）作用的效力和寿命的可行策略。虽然较大（微尺度）颗粒的制剂也可能有助于保留，但由于较大颗粒的内吞作用、内体逃逸和组织穿透的限制，预计它不会对在细胞内起作用的药物有效。通过靶向骨关节炎软骨受损的细胞外基质中的胶原蛋白来持续药物滞留也可能是用其他疾病修饰药物治疗骨关节炎的有效策略。Bedingfield,S.K., Colazo, J.M., Yu, F. et al. Amelioration of post-traumatic osteoarthritisvia nanoparticle depots delivering small interfering RNA to damaged cartilage.Nat Biomed Eng (2021).https://doi.org/10.1038/s41551-021-00780-3
