靶向性PEI纳米载体介导ADAMTS-4基因SiRNA治疗骨关节炎的研究

骨关节炎是由于关节软骨退变引起的慢性骨关节疾病，使受累关节肿胀、疼痛，僵直，活动受限，导致肢体失能。随着我国进入老龄化社会，骨关节炎将成为一个日趋严重的问题，给个人家庭和社会医疗卫生体系造成巨大的负担。如何找到一种有效治疗骨关节炎的手段，是临床科研人员亟待解决的重大问题之一。利用基因转染技术进行软骨损伤修复已成为目前软骨修复研究的热点。但是，现有的技术存在诸多缺点，如：操作复杂，组织特异性差，易诱发免疫排异反应，可能造成基因突变等。本项研究采用噬菌体展示技术筛选针对软骨细胞特异性的多肽序列，并对聚乙烯亚胺聚合物进行修饰（PEI)，构建一种对软骨具有靶向性的新型纳米载体，并用该载体携带siRNA干扰片段，选择性的静默内ADAMTS-4基因的表达，阻止软骨细胞分泌的基质金属蛋白酶对软骨周围基质的破坏作用，以阻止或逆转骨关节炎的病理进展，从而达到治疗骨关节炎的目的。

一、关节软骨缺乏血管神经，营养主要来源于关节软骨运动过程中，关节液的挤压渗透作用，一旦损伤，几乎无法自我修复。有效治疗关节软骨的损伤退变，是临床科研人员亟待解决的重大问题之一。常规的治疗药物无法有效渗透到软骨组织内部，并且易于被滑膜组织的非特异性吸收，因此，关节软骨内难以达到有效的药物浓度，治疗效果欠佳。如何提高治疗的靶向性以及特异性，增加软骨内的药物浓度，延长作用时效，减少非特异性吸收，是提高治疗效率的关键。我们通过噬菌体展示技术成功筛选出软骨组织亲和多肽序列，利用该多肽的靶向性，可有效提高药物的特异性以及靶向性，使药物富集于软骨内部，提高了治疗效果，减少因滑膜非特异性吸收导致的副作用。.二、基因治疗技术已成为目前软骨修复研究的热点。现有的技术存在诸多缺点，如：转基因载体难以渗透到软骨组织内部，软骨细胞转染效率低下，作用时间短，滑膜组织非特异性转染过高等。本项研究采用噬菌体展示技术筛选针对软骨细胞特异性的多肽序列，并对聚乙烯亚胺聚合物进行修饰（PEI)，构建一种对软骨具有靶向性的新型纳米载体，通过体内实验，证实，该纳米载体可以特异性富集在软骨组织中，提高了体内软骨组织的转染效率，减少了非特异性转染导致的副作用。通过该技术，我们制备一种专用于软骨相关疾病基因治疗的纳米载体。上述成果，已申请国家发明专利一项，发表SCI论文一篇（Biomaterials, IF：7.88）。.三、在对近期骨关节炎相关发病机制及研究现状的调研中，我们发现低氧诱导因子-2a(Hif-2a)在关节软骨退变过程中，对软骨周围基质的降解以及软骨细胞去分化，骨化的过程中，发挥重要的调控作用，特异性的下调该因子的表达水平，可以有效抑制关节软骨的退变，是骨关节炎的一个潜在的治疗靶点。依据上述理论基础，我们采取构建的软骨靶向性纳米载体介导针对Hif-2a的软骨靶向性siRNA干扰治疗，以阻止关节软骨的退变。通过一系列的实验数据，证实该技术可以有效阻止关节软骨退变，达到治疗关节软骨损伤退变的目的。根据上述研究的成果，我们证实，利用本课题构建的软骨靶向性纳米载体介导基于Hif-2a基因特异性的体内siRNA干扰治疗可以有效阻止关节软骨的退变，为后期的临床应用提供了理论依据以及实验基础。该成果投稿于Gene therapy(已修回)。