分享一篇近期发表在Nanotoday 上的文章，题目为A cationic hydrogel with anti-IL-17A-specific nanobodies for rheumatoid arthritis treatment via inhibition of inflammatory activities of neutrophils。文章的通讯作者是浙江大学的高长有教授等。
类风湿性关节炎（RA）是一种由免疫细胞和不适当炎症细胞因子驱动的慢性炎症关节疾病，已有研究表明，中性粒细胞的异常免疫活动是RA的关键致病因素，但少有通过调节中心粒细胞免疫功能治疗RA的研究。本文提出了在患病关节处注射载有抗IL-17A纳米抗体的阳离子水凝胶的治疗方案，旨在通过抑制中性粒细胞的炎症活动来缓解RA的炎症（图1）。
本文中Nbs@HAB水凝胶材料由β-环糊精修饰的超支化聚赖氨酸（HBPL-CD）和金刚烷修饰的透明质酸（HA-Ad）组成，并掺入IL-17A纳米抗体（Nbs）。利用金刚烷与环糊精间的主客体相互作用调节水凝胶模量，可实现水凝胶的关节腔内注射。该水凝胶可以利用阳离子聚合物持续吸附游离DNA（cfDNA）并缓慢释放抗IL-17A纳米抗体，结合细胞因子IL-17A，减少中性粒细胞胞外陷阱释放（NETs），从而减轻中性粒细胞的炎症活动，降低促炎细胞因子的水平，缓解模型鼠的RA症状。
作者通过流变学测试、扫描电子显微镜（SEM）观察和生物相容性评估等方法，验证了HAB水凝胶的可注射性、自愈合能力、结合DNA能力和生物降解性（图2）。后续实验中，考虑到水凝胶的机械强度与结合DNA能力间的平衡，作者选择了Ad:CD=1：4的HAB水凝胶继续实验。此外，作者表达了分子量为16.9 kDa的IL-17A纳米抗体，与人源或鼠源IL-17A亲和力（KD）均为nM级，并掺入HAB水凝胶内，即为Nbs@HAB水凝胶。
图3. Nbs@HAB水凝胶体外抑制中性粒细胞激活。
作者通过体外实验评估了Nbs@HAB水凝胶对中性粒细胞炎症活动的抑制作用，依靠吸附cfDNA与结合IL-17A的双重功能，Nbs@HAB水凝胶可以显著抑制中性粒细胞胞外陷阱（NETs）的形成、减少促炎细胞因子的分泌、抑制中性粒细胞的炎症表型（图3）。
作者建立了胶原诱导性关节炎（CIA）小鼠模型，评估了Nbs@HAB水凝胶在体内的治疗效果。通过关节炎评分、关节肿胀度、骨破坏情况和炎症因子表达等指标，评价了不同治疗组对CIA小鼠症状的改善情况，结果显示注射Nbs@HAB水凝胶能显著改善CIA小鼠的关节肿胀，且效果优于直接注射IL-17A纳米抗体或HAB凝胶（图4）。Micro-CT结果显示，Nbs@HAB水凝胶治疗后，小鼠的关节表面粗糙度降低，骨侵蚀减少，RA症状有效减轻。
综上所述，本文提出了一种创新的阳离子水凝胶平台，用于装载抗IL-17A纳米抗体（Nbs），以治疗类风湿性关节炎（RA）。通过抑制中性粒细胞的炎症活动，该水凝胶能够显著减轻RA的炎症症状。相比传统治疗方法，该水凝胶递送系统具有长期释放Nbs、减少注射频率和降低免疫原性的优势，为RA治疗提供了新的策略和思路。
DOI: 10.1016/j.nantod.2024.102507
Link: https://doi.org/10.1016/j.nantod.2024.102507
