類風濕性關節炎（Rheumatoid Arthritis, RA）是一種常見的慢性自身免疫疾病，其發病率約占世界人口的1%。自身抗原激起免疫系統釋放的細胞因子侵蝕關節骨和軟骨，導致骨變形、關節腫脹，嚴重影響患者生活和工作。目前其臨床治療主要是采用包括甲氨喋呤等抗風濕藥物（DMARD）和抗TNF-?抗體等抗體類生物藥物，但存在毒副作用、影響免疫系統、價格昂貴等嚴重問題，因此尋求新的治療RA策略依然是重大挑戰。近年的研究表明，患者關節積液中的cfDNA濃度異常高，而游離核酸又可被免疫細胞的TLR樣受體識別，產生非正常的免疫反應。
我校材料科學與工程學院功能生物醫用材料團隊利用陽離子聚合物材料結合游離核酸，發現聚合物材料可以抑制患者自身游離核酸引起的原代細胞炎癥反應，觀察到納米材料可以通過炎癥導致的高血管通透性富集到動物模型關節部位，從而顯著抑制關節的腫脹、骨和軟骨的破壞，并且恢復動物活動能力。研究發現，陽離子聚合物納米粒子cNP與cfDNA的結合能力強，能很好地抑制cfDNA對免疫細胞TLR9的激活，能有效抑制cfDNA引起的RA病人關節積液單核細胞及滑膜樣細胞的炎癥反應。對慢性大鼠關節炎模型進行靜脈注射cNP以后，其關節中的積液及軟組織的水腫顯著減少，關節骨質破壞程度降低，關節滑膜處的炎癥細胞浸潤變少，說明cNP對于類風濕性關節炎有明顯的療效。治療后模型大鼠的行動力得以恢復，表明cNP還能有效解決RA后期面臨的關節僵硬而行動不便的問題。
cfDNA引起關節腔炎癥反應和聚合物抑制免疫反應的原理示意圖
cNP治療后大鼠模型的軟組織（a. 后掌MRI影像）、骨質量（b. 踝關節microCT影像）和炎癥浸潤改善（c. HE染色）的結果
這是在國際上首次利用材料清除游離核酸機理治療類風濕關節炎的研究報道，展現出聚合物材料可望作為“藥物”治療類風濕關節炎，可望作為一種全新的治療策略來治療類風濕性關節炎。該研究成果已經申請發明專利，具有自主知識產權。相關成果以“Cationic Nanoparticle as an Inhibitor of Cell-Free DNA-Induced Inflammation”為題，于2018年10月16日發表在國際著名學術期刊Nature Communications。我校材料科學與工程學院博士研究生梁慧怡為第一作者；材料科學與工程學院劉利新副教授和陳永明教授，我校孫逸仙紀念醫院沈君教授和哥倫比亞大學梁錦榮教授為共同通訊作者。上述研究工作得到廣東省“珠江人才”計劃引進創新創業團隊項目、國家自然科學基金和廣東省自然科學基金的支持。
