塞來昔布治療骨關(guān)節(jié)炎的研究進(jìn)展

劉美滟，畢波，彭家蘭，徐智祥，任欣璐，謝雯婷，劉海峰，黃小龍，彭廣能*

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院成都 611130；2.重慶市石柱縣西沱鎮(zhèn)人民政府農(nóng)服中心重慶 409106）

骨關(guān)節(jié)炎（osteo arthritis，OA）是最常見的關(guān)節(jié)炎類型，由關(guān)節(jié)軟骨退行性變和破壞、關(guān)節(jié)軟骨丟失，軟骨下骨改變，滑膜炎等引起，其特征是關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞成熟、細(xì)胞外基質(zhì)降解、關(guān)節(jié)軟骨喪失和骨贅的形成。軟骨代謝異常會導(dǎo)致膠原酶、聚蛋白多糖酶等相關(guān)降解酶類分泌增加，使軟骨基質(zhì)降解，進(jìn)而蛋白多糖和膠原碎片等降解產(chǎn)物在關(guān)節(jié)液中釋放，引起軟骨表面纖維化和侵蝕，最終滑膜細(xì)胞吞噬降解產(chǎn)物導(dǎo)致炎性因子和蛋白酶的產(chǎn)生，引起滑膜炎癥[1]。

CXB，化學(xué)名4-[5-(4-甲苯基)-3-(三氟甲基)-1 氫-1-吡唑-1-基]苯磺酰胺，pKa 值為11.1。CXB 是由輝瑞制藥公司和法瑪西亞公司開發(fā)生產(chǎn)的首個FDA 批準(zhǔn)和銷售的選擇性環(huán)氧化酶-2(Cyclooxygenase-2，COX-2)抑制劑。1999 年正式應(yīng)用于臨床，并在2003 年以膠囊制形式出產(chǎn)，商品化命名為“西樂葆”。CXB 是COX-2 高選擇性抑制劑，通常用于緩解骨關(guān)節(jié)炎和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的慢性疼痛，能抑制炎性前列腺素類物質(zhì)的產(chǎn)生，主要用于疾病的疼痛治療和抗炎。

近年來，有相關(guān)研究結(jié)果顯示，CXB 還具有抗腫瘤作用，能抑制前列腺癌、肺癌、胃癌等多種腫瘤的增殖，在犬口腔惡性黑色素瘤的治療方面也存在可能性[2]。CXB 是首個被批準(zhǔn)用于強直性脊柱炎治療的昔布類藥物，可有效治療多種常見急性疼痛，靶向作用強，在犬腰痛、心肌肥大方面的治療具有可行性和安全性，但研究提示CXB 不能降低尿酸，所以臨床上常與其他藥物聯(lián)用治療疾病。與其他傳統(tǒng)非選擇性非甾體抗炎藥（NSAIDs）相比，CXB 引起消化道并發(fā)癥的幾率更低，對胃腸道風(fēng)險高的OA 患者而言CXB是更為安全的選擇。

1 塞來昔布的機制研究

1.1 抑制環(huán)氧化酶活性

CXB 是一種環(huán)氧化酶抑制劑，主要通過抑制環(huán)氧化酶(COX)的活性進(jìn)而調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，抑制腫瘤細(xì)胞發(fā)展和血管生成，從而影響COX 的表達(dá)。由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點，CXB 可與COX-2 有選擇性的結(jié)合并抑制其活性。

CXB 苯基與COX-2 疏水通道結(jié)合，親水的磺胺基與COX-2“側(cè)袋”內(nèi)的513 位精氨酸及90 位組氨酸形成氫鏈[3]。CXB 能抑制COX-2 作用下花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素(PG)的作用，但由于環(huán)氧化酶兩種同工酶結(jié)構(gòu)的細(xì)微差別，該藥不能進(jìn)入COX-1 的分子內(nèi)，也不能抑制COX-1 轉(zhuǎn)化花生四烯酸為前列腺素的作用。COX-2 雖然是一種誘導(dǎo)型酶，但在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、性腺和骨骼等組織中均有本構(gòu)性表達(dá)，這導(dǎo)致了CXB 在這些組織中出現(xiàn)一些不可避免的副作用。

1.2 抑制炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生

關(guān)節(jié)損傷或骨關(guān)節(jié)炎引起的軟骨退化涉及炎性細(xì)胞因子，研究發(fā)現(xiàn)TNF-α 和IL-1 兩種細(xì)胞因子都在OA 的急性期表達(dá)。TNF-α負(fù)責(zé)驅(qū)動OA 的炎癥過程，IL-1 在損傷和退化的關(guān)節(jié)中分泌上調(diào)，進(jìn)而啟動炎癥過程，誘導(dǎo)促炎途徑。其中TNF-α 也可通過刺激神經(jīng)生長因子(NGF)的表達(dá)來加速OA 的進(jìn)程，且TNF-α 的濃度在軟骨基質(zhì)的分解代謝和合成代謝過程中變得不平衡[4]，導(dǎo)致炎癥的發(fā)展與其嚴(yán)重程度的增加。

IL-1β 和TNF-α 被廣泛認(rèn)為是炎癥級聯(lián)反應(yīng)的主要觸發(fā)因素，IL-1 和TNF-α 可激活蛋白酶，如基質(zhì)金屬蛋白酶、蛋白聚糖酶，而這些酶對OA 患者關(guān)節(jié)軟骨的破壞和進(jìn)展起重要作用。研究表明CXB 可有效抑制TNF-α、IL-1 的產(chǎn)生，抵抗炎性反應(yīng)，有效緩解疼痛，對輕、中度骨關(guān)節(jié)炎患者效果更佳。

1.3 對核因子κB 表達(dá)的影響

核因子κB（NF-κB）是一種核轉(zhuǎn)錄因子，在細(xì)胞的炎癥反應(yīng)、免疫應(yīng)答等過程中起到關(guān)鍵性作用。TLR4/NF-κB 信號通路是目前公認(rèn)的與急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎發(fā)病密切相關(guān)的炎性信號通路之一，NFκB 通路可誘導(dǎo)TLR4 活化，促進(jìn)滑膜分泌諸多炎性因子及MMP-13等，介導(dǎo)OA 發(fā)生[5]。NF-κB 可引起TNF-α、IL-1 轉(zhuǎn)錄水平增強，使上述2 種細(xì)胞因子分泌增多。阿司匹林、布洛芬、舒林酸等NSAIDs具有抑制NF-κB 活性的作用，通過抑制核因子κB 抑制蛋白（IKB）磷酸化，進(jìn)而抑制IKB 激酶（IKK）的活性，從而阻止NF-kB 通路的激活。

1.4 對軟骨、滑膜和骨骼的改善

CXB 能影響軟骨中前列腺素的表達(dá)，對相關(guān)細(xì)胞因子、軟骨中組織產(chǎn)生不同程度的影響。當(dāng)IL 刺激時，CXB 能對前列腺素E2（PGE2）的生成發(fā)揮抑制作用，并下調(diào)參與編碼PGE2 產(chǎn)生或作用基因的表達(dá)，同時推動5-脂氧合酶（LOX）途徑和白三烯B4（LTB4）合成，對NF-κ B 的受體激活劑配體離子通道（RANKL）合成起直接影響，降低其合成，增加了骨保護(hù)素與RANKL 比率，調(diào)節(jié)軟骨下骨重塑過程；IL 的誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞可產(chǎn)生一氧化氮，激活基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）和誘導(dǎo)軟骨退化從而導(dǎo)致軟骨基質(zhì)降解。已證實CXB 能降低基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)1、3、9 和ADAMTS-5 基因表達(dá)從而抑制NF-κ B 的表達(dá)[6]。

CXB 可逆轉(zhuǎn)IL-1β 誘導(dǎo)的PGE2 和COX-2 蛋白表達(dá)，抑制NF-κ B 的活化并降低IL-6 的表達(dá)。CXB 也能降低滑膜中一氧化氮的生成，降低TNF-α 在血漿和滑膜液的表達(dá)，抑制ADAMTS-4 和-5 的產(chǎn)生。此外，有研究發(fā)現(xiàn)CXB 能夠較好的抑制Wnt／β -catenin 信號通路激活滑膜細(xì)胞，降低滑膜-軟骨微環(huán)境中MMP-7 等的表達(dá)。組織蛋白酶K、抗酒石酸酸性磷酸酶和核因子κB 受體激活因子（RANK）等破骨細(xì)胞特異性標(biāo)記物暴露于RANKL 和鈦后，上述標(biāo)記物表達(dá)會顯著增加。CXB 能顯著抑制其增加，同時減少破骨細(xì)胞的形成。

1.5 塞來昔布治療OA 機制的其他推測

水通道蛋白（AQPs）主要介導(dǎo)水的跨膜轉(zhuǎn)運，是疏水性的跨膜蛋白家族。有研究表明AQPs1、3 與OA 的產(chǎn)生密切相關(guān)。CXB 可降低軟骨組織中AQP3 的分布范圍和表達(dá)量，調(diào)控水分子跨膜轉(zhuǎn)運功能，降低軟骨滲透性以消腫，可能是其治療OA 的潛在作用機制之一。

此外，在骨神經(jīng)慢性結(jié)扎損傷(chronic construction injury，CCI)大鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)CXB 能抑制正磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinases，PI3K)/ 蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶(protein-serine-threonine kinase，AKT)信號激活，進(jìn)而減輕大鼠神經(jīng)疼痛與炎癥反應(yīng)，修復(fù)其受損神經(jīng)傳導(dǎo)功能。提示抑制PI3K/AKT 信號激活可能是其鎮(zhèn)痛藥理機制之一。

2 塞來昔布的給藥途徑

2.1 塞來昔布傳統(tǒng)給藥方式

CXB 制劑多為膠囊劑，以口服給藥為主。臨床也有注射液，但因操作不便、疼痛明顯等問題并不常用。“西樂葆”是目前臨床常用的CXB 制劑，為膠囊劑，常用于骨關(guān)節(jié)炎、成人類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、成人急性疼痛、強直性脊柱炎的治療。CXB 在生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)中屬Ⅱ類藥物，水溶性差，溶解度為3～7 μg/mL。溶出度是其體內(nèi)吸收的限制因素，導(dǎo)致其口服制劑生物利用度低且吸收差異較大。考慮到降低NSAIDs 毒性同時保持藥物輸送到特定部位的需要，研究人員繼續(xù)改變藥物配方和輸送系統(tǒng)。與常規(guī)制劑相比，納米顆粒能夠有效控制藥物釋放和靶向，提高體內(nèi)生物利用度，同時保護(hù)其免受降解作用并避免不良副作用。

2.2 納米級塞來昔布給藥方式

2.2.1 納米級塞來昔布通過口服方式給藥

CXB 有水溶性差、低溶解度和高親油性的物理化學(xué)性質(zhì)。這導(dǎo)致了在藥物吸收方面的水平較低。但將其制作成納米顆粒后，增加了水溶性和吸收率。納米載藥系統(tǒng)能提高血藥濃度-時間曲線下面積，增加藥物在血液中滯留時間，以此延長藥物半衰期。

脂質(zhì)體是由磷脂雙層組成的球形囊泡，可以在磷脂膜和內(nèi)部水室中分別容納疏水性和親水性藥物，能提高所載藥物的溶解度和胃腸道滲透性，從而提高口服生物利用度。有研究表示，將CXB制備成固體脂質(zhì)納米粒（solid lipid nanoparticles，SLN）灌胃給藥后，可改變藥物在大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)參數(shù)，口服CXB-SLN 后，藥-時曲線下面積為CXB 原料藥的2.6 倍。使用濕介質(zhì)研磨工藝用各種聚合物和表面活性劑制備納米懸浮液、開發(fā)前體脂質(zhì)體系統(tǒng)都能提高CXB 的口服生物利用度，是很有前途的候選藥物。另有研究發(fā)現(xiàn)CXB-聚碳酸酯-酪蛋白-納米粒子的結(jié)構(gòu)修飾通過靜脈給藥可以有效延長特定藥物的剩余時間。

2.2.2 納米級塞來昔布通過關(guān)節(jié)內(nèi)藥物輸送系統(tǒng)給藥

關(guān)節(jié)內(nèi)給藥系統(tǒng)(DDS)可以避免與全身治療相關(guān)的副作用，并允許延長局部藥物停留時間CXB 在OA 中有明顯治療作用，但長期給藥會引起的胸痛和血栓，以及心肌梗死風(fēng)險。關(guān)節(jié)內(nèi)藥物輸送系統(tǒng)（DDS）是一種很好的用于治療OA 的給藥方式。DDS 規(guī)避了與全身治療相關(guān)的副作用，并延長局部藥物停留時間。微球是指藥物分散或被吸附在高分子聚合物基質(zhì)中而形成的微小球狀實體。由于OA 是一種以炎癥強度變化為特征的慢性疾病，在Maarten J 等的一項研究中，將CXB 負(fù)載聚酯酰胺(PEA)微球作為一種自動調(diào)節(jié)藥物遞送系統(tǒng)的潛力，實驗用該藥物治療OA 相關(guān)的疼痛。OA 誘導(dǎo)的膝關(guān)節(jié)對微球的降解明顯高于對側(cè)健康膝關(guān)節(jié)，而CXB 對微球的降解有明顯的抑制作用，提示了這是一個自調(diào)式釋藥系統(tǒng)。

2.2.3 納米級塞來昔布通過局部透皮給藥系統(tǒng)給藥

局部給藥系統(tǒng)比口服給藥系統(tǒng)具有局部應(yīng)用等優(yōu)點，避免了全身性并發(fā)癥；避免因pH 值、酶活性和藥物、食物相互作用而引起的口服治療的吸收和代謝變化；可能減少胃腸道刺激與口服；避免首次代謝。

CXB 傳遞到皮膚并增加其對皮膚滲透的方法包括微乳液和納米乳液、納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體、環(huán)糊精和液晶系統(tǒng)。脂質(zhì)體能包裹疏水性、親水性和兩親性藥物，擴散到角質(zhì)層中破壞其雙層流動性，松弛角質(zhì)層的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)，并使藥物屏障功能受損，起滲透促進(jìn)劑的作用。因而CXB 有效局部制劑常采用脂質(zhì)納米載體，其中脂質(zhì)納米粒如固體脂質(zhì)納米粒（SLNs）因其無毒性、能在脂質(zhì)基質(zhì)內(nèi)夾持親脂性和親水性分子，確保藥物的持續(xù)釋放等特點成為研究熱點。小尺寸的納米顆粒可以讓藥物與角質(zhì)細(xì)胞之間緊密接觸。液晶系統(tǒng)是藥物皮膚傳遞的合適載體，因為它們能夠控制藥物釋放、改善皮膚滲透、由于其兩親性而結(jié)合親水性和親脂性藥物，并保護(hù)藥物免受物理降解。基于單油酸甘油酯和含水滲透促進(jìn)劑的液晶系統(tǒng)能促進(jìn)CXB 的皮膚遞送，是皮膚輸送的潛在載體。

3 塞來昔布在骨關(guān)節(jié)炎治療中的應(yīng)用

CXB 作為NSAIDs 的一種，主要用于急慢性骨關(guān)節(jié)炎和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的治療。因口服存在的藥物低溶解度、胃腸道損傷等問題使得研究者們將目光投向了納米制劑。納米微粒載藥系統(tǒng)具有靶向性高，可改變藥物的體內(nèi)分布，調(diào)節(jié)藥物釋放速度，提高生物利用度等優(yōu)點，因而成為研究熱點。例如有研究通過將姜黃素載絲素納米顆粒與間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的細(xì)胞外囊泡結(jié)合，開發(fā)了一種新型給藥系統(tǒng)，在控制藥物釋放時間的同時將劑量保持在預(yù)期給藥窗口內(nèi)[7]。

此外，CXB 與各類抗炎鎮(zhèn)痛藥物聯(lián)用是目前的研究主流。例如Fabio Angeli 等聯(lián)合苯磺酸氨氯地平用于骨關(guān)節(jié)炎的治療。該制劑結(jié)合了CXB 抗炎活性和氨氯地平誘導(dǎo)全身血管舒張作用，是一種很有前途的治療骨關(guān)節(jié)炎和高血壓的藥物。林珊等調(diào)整了磺酰胺基團對COX-2 的結(jié)合力，在保持原有抗炎作用的同時降低心血管風(fēng)險。CXB 與富血小板血漿、健脾補腎湯、抗骨質(zhì)增生膠囊、盤龍七片等藥物聯(lián)用治療骨關(guān)節(jié)炎，均能改善骨性關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)功能，增強療效，安全性高。將CXB 與中醫(yī)特色微創(chuàng)療法針刀相結(jié)合，可明顯緩解疼痛、改善關(guān)節(jié)活動度、促進(jìn)關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，在短期及遠(yuǎn)期均有良好臨床療效。

4 討論

現(xiàn)有的西醫(yī)骨性關(guān)節(jié)炎藥物療法，即NSAIDs 和鎮(zhèn)痛藥，能減輕癥狀，但僅中度有效，并使患者存在潛在的心血管、肝臟、腎臟等不良反應(yīng)。事實上，NSAIDs 可通過多種不同機制導(dǎo)致心血管事件風(fēng)險增加。與傳統(tǒng)NSAIDs 相比，CXB 對胃腸道損傷更小，但口服后仍會因為胃腸道局部濃度過高，導(dǎo)致消化性潰瘍和出血、心血管血栓和心肌梗塞等不良反應(yīng)，甚至出現(xiàn)超敏性副作用。風(fēng)險雖小，但仍存在可能性。有研究表示，使用藥物時間越長，風(fēng)險性也會隨之增加；NSAIDs 對COX 的抑制作用越強,所導(dǎo)致的不良反應(yīng)就越嚴(yán)重。針對CXB 水溶性差，目前已有學(xué)者研究出CXB 凝膠制劑、自微乳化釋藥系統(tǒng)和CXB 固體脂質(zhì)納米粒等。一項研究表示，將納米粒作為藥物載體，利用生物相容性脂質(zhì)——磷脂，制備了CXB負(fù)載的SLNs，改善了皮膚對CXB 的滲透性與保持性。但也有研究表示磷脂含量與體外滲透負(fù)相關(guān)，且磷脂類型不影響體外滲透[8]。CXB 具有抗炎以及保護(hù)軟骨雙重作用。有體外實驗證實CXB 不影響正常關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的功能，卻可逆轉(zhuǎn)由于炎性細(xì)胞因子介導(dǎo)的軟骨蛋白聚糖代謝失衡，恢復(fù)軟骨蛋白聚糖的含量，對軟骨有保護(hù)以及修復(fù)的效果[9]。除消化道副反應(yīng)外，目前普遍認(rèn)為CXB 在腎臟及血小板的不良反應(yīng)中也優(yōu)勢于其他NSAIDs，對急性疼痛的治療也有一定效果。綜上所述，CXB 能在消炎的同時發(fā)揮止疼作用，主要用于治療急慢性骨關(guān)節(jié)炎和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，具有療效可靠，不良反應(yīng)少等優(yōu)點。

5 展望

CXB 通過抑制COX-2 和相關(guān)炎性細(xì)胞因子的合成，抑制核因子κ B 通路的激活，起抗炎止痛、保護(hù)軟骨等作用，有研究推測其作用機制或與水通道蛋白、PI3K/AKT 信號激活有關(guān)。納米口服劑型、DDS 和TDDS 可有效減輕長期口服NSAIDs 導(dǎo)致的胃腸道損傷等副作用。口服給藥時導(dǎo)致大量藥物在靶器官附近丟失、不良反應(yīng)或治療失敗。相較而言，局部藥物遞送系統(tǒng)更具優(yōu)勢，能降低與峰值相關(guān)的副作用，其中TDDS 給藥因其操作簡單快捷而更受青睞。但TDDS 給藥在小動物的OA 臨床病例中較為少見。原因可能是研究較少或者在藥物使用過程中效果不明顯。

聚合物藥物共軛物一直是藥物傳遞領(lǐng)域的主流。將CXB 與某一藥物聚合形成藥物共軛物，或能實現(xiàn)提高藥物溶解性、延長循環(huán)時間、降低免疫原性、靶向釋放等目的，使其在OA 的治療上更為完善。采用蛋白質(zhì)作為運送載體也有希望克服口服劑型藥物生物利用率低的問題，聚乙二醇(PEG)在蛋白質(zhì)偶聯(lián)中的應(yīng)用已獲成功。高血壓是代謝綜合征相關(guān)OA 中的獨立危險因素。未來在藥物的研發(fā)、使用上，或許能創(chuàng)制一種供高血壓患者使用，具有安全性的OA 治療藥物，如使用TDDS 僅在局部進(jìn)行鎮(zhèn)痛和消炎以減輕口服藥物對血壓波動的影響。此外，與其它藥物聯(lián)用，在提高治療效果的同時或更具針對性、選擇性，或擴大治療范圍，基于需求差異研究不同聯(lián)用，以期減少毒副反應(yīng)，提高藥物治療價值。進(jìn)一步探索制藥、用藥新方式，為工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。以上問題都有待進(jìn)一步研究與探索，以期更有效、安全地發(fā)揮CXB 治療作用。