肝硬化（晚期肝纖維化）是慢性肝臟疾病發(fā)展至晚期的共同結(jié)局，是肝臟相關(guān)死亡的主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年死于肝硬化的人數(shù)高達(dá)100多萬。在中國，肝硬化的主要病因是慢性乙型肝炎，近年來酒精性及非酒精性脂肪性肝病所致肝硬化比例也逐漸增加。盡管當(dāng)代醫(yī)藥技術(shù)突飛猛進(jìn)，但目前尚無可以治愈肝硬化的藥物，肝臟移植是治療晚期肝硬化的唯一途徑。然而，健康肝臟供應(yīng)卻嚴(yán)重短缺。尋找肝硬化新療法迫在眉睫。
2021年1月25日，北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的黃力夫（Leaf Huang）教授團(tuán)隊(duì)在《Nature Nanotechnology》發(fā)布了一項(xiàng)題為Hepatic macrophages act as a central hub for relaxin-mediated alleviation of liver fibrosis的研究，利用脂質(zhì)納米粒搭載編碼松弛素（relaxin，RLN）的質(zhì)粒DNA以及微小RNA-30a-5p（miR-30a-5p），特異性靶向肝星狀細(xì)胞（激活的肝星狀細(xì)胞（activated hepatic stellate cell，aHSC）是造成肝纖維化的主要媒介細(xì)胞），在多種小鼠肝纖維化模型中有效遏制并逆轉(zhuǎn)了纖維化發(fā)展，為肝硬化治療帶來曙光。
RLN是20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的在孕期分娩前大量分泌的對(duì)產(chǎn)道有松弛作用的多肽類激素。近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)RLN受體（RXFP1）在其他多種器官中均有表達(dá)，RLN與RXFP1結(jié)合可在這些組織器官內(nèi)起到擴(kuò)張血管、誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)降解以及逆轉(zhuǎn)成纖維細(xì)胞激活的作用，從而抑制纖維化發(fā)展。然而，RLN的血液循環(huán)半衰期極短（約10分鐘），經(jīng)靜脈注射后極少能到達(dá)靶器官發(fā)揮藥效。
為解決此困境，研究人員將編碼RLN的質(zhì)粒DNA（pRLN）包載入脂質(zhì)納米粒中，利用脂質(zhì)納米粒自發(fā)富集于肝臟的性質(zhì)將靜脈注射后的基因藥物遞送至病變肝臟，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，纖維化的小鼠肝臟成功化身“生物工廠”，經(jīng)pRLN轉(zhuǎn)染后表達(dá)大量RLN，且該表達(dá)僅限于病變肝臟，而不波及其他重要器官。在小鼠肝纖維化模型中，RLN基因療法顯著降低了HSC的激活及肝臟內(nèi)膠原蛋白沉積。
pRLN選擇性表達(dá)于纖維化肝臟
RLN基因治療顯著降低纖維化肝臟中HSC的激活以及膠原沉積
研究人員不僅證實(shí)了RLN對(duì)肝硬化治療的有效性，更提出了巨噬細(xì)胞（Macrophage，MΦ）對(duì)RLN誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞去激活起決定性作用。
論文的第一作者胡夢(mèng)瑩博士說：“aHSC大幅上調(diào)RXFP1早有報(bào)道，因此我們起初假設(shè)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RLN能夠直接與aHSC表面的RXFP1結(jié)合，使其恢復(fù)至靜息態(tài)。然而在實(shí)際操作中，卻發(fā)現(xiàn)RLN體外處理aHSC對(duì)其表型沒有影響。這種體內(nèi)外結(jié)果的不一致性暗示RLN是間接影響aHSC，且這種影響很大概率是由aHSC周邊環(huán)境介導(dǎo)的，之后我們發(fā)現(xiàn)纖維化肝臟中80-90%的MΦ表達(dá)RXFP1。”
肝MΦ對(duì)肝損傷的迅速應(yīng)答起至關(guān)重要的作用。當(dāng)肝臟受損時(shí)，Kupffer Cell（組織駐留型MΦ）會(huì)釋放趨化因子（如CCL2，CCL5）從外周血招募大量循環(huán)單核細(xì)胞入肝，并誘導(dǎo)其分化為促炎型MΦ，從而激活HSC，導(dǎo)致肝炎、肝纖維化加劇。
事實(shí)上，目前大量抗肝纖維化研究專注于開發(fā)CCL2/CCL5阻斷劑，從而抑制單核細(xì)胞衍生的MΦ聚集至肝臟。然而，單核細(xì)胞衍生的促炎型MΦ可進(jìn)一步在特定環(huán)境信號(hào)誘導(dǎo)下極化獲得抗纖維化表型，起抑制炎癥和降解細(xì)胞外基質(zhì)的作用，從而促進(jìn)組織修復(fù)。因此，單純阻斷外周循環(huán)單核細(xì)胞衍生的MΦ招募也切斷了此類“修復(fù)性MΦ”的源頭，可能導(dǎo)致無法真正治愈肝硬化。
這項(xiàng)新研究反其道而行之，首次發(fā)現(xiàn)RLN基因治療促進(jìn)了CCL2/CCL5的釋放，招募更多的單核細(xì)胞衍生的MΦ進(jìn)入纖維化肝臟；同時(shí)，表達(dá)產(chǎn)生的RLN作用于這些MΦ促進(jìn)其表型由促炎型向修復(fù)型轉(zhuǎn)換。
除了指出RLN誘導(dǎo)MΦ表型極化，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)經(jīng)RLN刺激后的MΦ釋放外泌體從而誘導(dǎo)aHSC恢復(fù)至靜息態(tài)。
通過高通量測序篩選MΦ外泌體內(nèi)具有差異表達(dá)的微小RNA，研究人員發(fā)現(xiàn)miR-30a-5p在RLN刺激后的MΦ產(chǎn)生的外泌體內(nèi)表達(dá)升高，aHSC攝取miR-30a-5p后下調(diào)ASK1激酶，重新釋放調(diào)節(jié)HSC激活態(tài)的PPAR-γ核受體，最終誘導(dǎo)aHSC去激活。根據(jù)這一新發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了pRLN+miR-30a-5p聯(lián)合基因療法，在四氯化碳誘導(dǎo)的肝纖維化模型以及非酒精性脂肪肝炎模型中證實(shí)協(xié)同抑制炎癥發(fā)展，逆轉(zhuǎn)肝纖維化。
pRLN+miR-30a-5p聯(lián)合基因療法協(xié)同逆轉(zhuǎn)肝纖維化
論文通訊作者黃力夫教授表示：“這是一篇非典型的Nature Nanotechnology文章，因?yàn)槲覀冇脕磉f送基因藥物的脂質(zhì)納米粒已有十多年歷史，這篇文章的亮點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)了一種新的抗纖維化生物機(jī)制。但值得注意的是，我們的所有發(fā)現(xiàn)始于體內(nèi)外松弛素藥效的差異性，如果沒有納米技術(shù)遞送基因藥物，我們并不會(huì)發(fā)現(xiàn)松弛素顯著的抗纖維化效果，也就不會(huì)有接下去的故事。”
綜上所述，pRLN基因療法在病變肝臟大量制造松弛素，刺激肝MΦ向修復(fù)性表型極化并釋放高表達(dá)miR-30a-5p的外泌體，抑制了肝臟炎癥的發(fā)展，間接驅(qū)使HSC去激活，pRLN+miR-30a-5p聯(lián)合基因療法有望逆轉(zhuǎn)中晚期肝纖維化。另外，該研究啟示基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究者們：納米技術(shù)有望為生物新靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)提供有力利器。(生物谷Bioon.com）
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