中性粒细胞（Neutrophils）是先天免疫系统的重要组成部分，但它们也参与了许多风湿性疾病的发病机制。一项新发表的研究结果使得我们距离中性粒细胞的靶向治疗又近了一步。
作为人类血液中最丰富的白细胞，中性粒细胞在宿主应对感染过程中发挥至关重要的作用。长期以来，人们都知道中性粒细胞通过吞噬作用和产生次氯酸等活性氧来清除病原体。2004年，中性粒细胞还被发现释放能够杀死微生物的中性粒细胞胞外陷阱（neutrophil extracellular trap, NET），这是一种由颗粒源性效应蛋白组成的粘性蜘蛛网状结构，装饰大量去致密的染色质支架。当活性氧触发蛋白酶迁移到细胞核裂解组蛋白时，就会发生染色质解凝。同时，翻译后修饰改变了组蛋白的电荷量，最显著的是通过肽酰基精氨酸脱亚氨酶介导的瓜氨酸化。
中性粒细胞稳态丧失和/或中性粒细胞活化与广泛的局部和全身疾病状态有关，包括伤口愈合不良、免疫血栓形成和新冠肺炎（COVID-19）。对于许多风湿性疾病，中性粒细胞介导的炎症是组织损伤的重要效应。表现较明显的包括痛风、白塞病和抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCA）相关血管炎。即使中性粒细胞活化不明显，残留活性（包括NET释放）也有助于产生细胞因子（如I型干扰素和IL-1β）和形成与系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等疾病相关的自身抗体（包括抗DNA抗体和抗瓜氨酸化组蛋白抗体）。还有强有力的证据表明，中性粒细胞在许多情况下会加速心血管疾病，包括急性静脉和动脉血栓事件，如抗磷脂综合征（antiphospholipid syndrome, APS）中所见。
尽管有一种新的共识，即抑制中性粒细胞过度活化有时是有益的，但仍然难以权衡益处和风险。有些已经在临床上治疗风湿病的药物，如秋水仙碱和Janus激酶（JAK）抑制剂，显然具有直接抑制中性粒细胞的特性。单克隆抗体阻断IL-23和IL-17等细胞因子也有望减少中性粒细胞介导的炎症。当然，这些药物的开发在很大程度上是考虑到其他白细胞群而优化的。抑制趋化或粘附性等治疗方法对中性粒细胞具有不完全特异性，可能具有较高的感染风险。虽然也考虑了药物如双嘧达莫的用途调整（甚至使用生姜等补充剂），但这一概念仍然主要依赖于偏离药物常规作用的效果。
在发表于《自然·纳米技术》的一项研究中，美国凯斯西储大学医学院的Cruz和他的同事开发了一个基于纳米医学的平台，该平台最终可能被证明在中性粒细胞过度活化的临床治疗方面卓有成效。纳米颗粒可以与药物一起包装，颗粒表面可以与特异性靶向疾病相关的细胞和组织的配体结合。尽管这种方法在癌症中得到了最广泛的描述，但最近的一些研究聚焦于开发靶向中性粒细胞的纳米颗粒。然而，这些方法并不总是中性粒细胞所特有的（例如，靶向Fc或其他细胞类型上也存在的清道夫受体），而且它们对活化的中性粒细胞没有特异性。
图1
在这项新的研究中，脂质纳米颗粒用来自α-1抗胰蛋白酶反应中心环的肽标记，α-1抗胰蛋白酶是一种中性粒细胞弹性蛋白酶和其他丝氨酸蛋白酶的抑制剂。鉴于中性粒细胞弹性蛋白酶仅在中性粒细胞表面活化和脱颗粒后才被发现，作者推测，这种方法将引导纳米颗粒进入活化（但不是静止）的中性粒细胞。与其他中性粒细胞来源的蛋白酶和血浆蛋白酶（如蛋白酶3和纤溶酶）相比，该肽对弹性蛋白酶表现出良好的特异性。肽包裹的纳米颗粒在体外被N-甲酰蛋氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸激活，与小鼠和人中性粒细胞表面结合，少数纳米颗粒被内化并输送至溶酶体。当注射到小鼠体内时，可以发现肽标记的纳米颗粒与脂多糖激活的中性粒细胞密切相关。
中性粒细胞和血小板之间的交流，包括中性粒细胞-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）疾病状态下都会发生。通过形成这种聚集物，血小板支持各种中性粒细胞效应功能，如趋化和NET释放。在Cruz等进行的这项研究中，研究人员分析了如果纳米颗粒被识别中性粒细胞和血小板的配体包裹会发生什么（图2）。为了增加血小板的特异性，根据其对P-选择素的亲和力选择了一种肽，P-选择素在活化和脱颗粒时到达血小板表面。有趣的是，与单独靶向中性粒细胞或血小板的纳米颗粒相比，能够靶向中性中性粒细胞和血小板的多价纳米颗粒在活化的中性粒细胞-血小板共培养物中显示出协同结合效力。
为了评估这种方法的潜在治疗相关性，将具有中性粒细胞、血小板或多价特异性的纳米颗粒装载抗疟自噬抑制剂羟氯喹，已知羟氯喹会干扰NET释放。然后在下腔静脉血流受限介导的血栓形成模型中测试纳米颗粒。与未靶向细胞或未装载药物的纳米颗粒相比，靶向中性粒细胞、血小板或中性粒细胞-血小板聚集物的纳米颗粒能够减少下腔静脉模型中的血栓大小。
尽管在功能上定义不同的中性粒细胞亚群（如癌症中的N1和N2中性粒细胞）方面取得了一些进展，但这些细胞还有待独特的表面标记物来完全定义，从而使其能够被特异性靶向。因此，这项新研究的结果代表中性粒细胞特异性治疗向前迈进了一步，只将纳米颗粒引导到细胞表面表达中性粒细胞弹性蛋白酶的活化中性粒细胞。可以想象，这种方法在急性无菌（或传染性过度旺盛）中性粒细胞活化的情况下如何应用，包括在患有突发风湿性并发症的患者中，如弥漫性肺泡出血、灾难性APS、成人斯蒂尔病和其他可能的疾病，其中药物可以直接递送到中性粒细胞，有助于减轻脱靶效应。
当考虑到双嘧达莫和磷酸二酯酶抑制剂等分子时，这一概念可能最具吸引力，这些分子能够通过提高细胞内循环AMP浓度来恢复中性粒细胞的稳态，但在全身递送时具有许多其他作用。展望未来，除了进一步完善与该方法相关的药代动力学和靶向性外，还需要考虑优化纳米颗粒内化和输送，以最大限度地提高治疗效益。
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