Adv Sci：中山大学涂召旭等团队研究开发的纳米清除剂C-TAH可有效治疗中耳炎以及其他顽固性炎症疾病

中性粒细胞胞外诱捕网 (NETs) 和嗜酸性粒细胞胞外诱捕网 (EETs) 的过度生成可通过刺激细胞内核酸受体引发各种炎症性疾病。尽管胞外诱捕网 (ETs) 是治疗顽固性慢性炎症，例如分泌性中耳炎 (OME)的有效治疗靶点，但在病理组织中实际和特异性地靶向 NETs/EETs 仍然具有挑战性。

2025年7月14日，中山大学附属第六医院涂召旭，复旦大学附属眼科与耳鼻喉科医院张天宇、任冬冬共同通讯在Advanced Science 在线发表题为“Targeting Neutrophil/Eosinophil Extracellular Traps by Aptamer-Functionalized Nanosheets to Overcome Recalcitrant Inflammatory Disorders”的研究论文。该研究通过用单宁酸 (TA) 和组蛋白适配体修饰硫代磷酸铜铟 (CIPS) 纳米片，开发出一种超薄二维片状纳米清除剂 C-TAH。

结果表明，C-TAH 能有效结合 NETs/EETs 的双链 DNA，抑制细菌生长，降低活性氧 (ROS) 水平，从而抑制卵清蛋白 (OVA) 诱发的 OME 大鼠的局部炎症。此外，治疗结果还包括减少炎症细胞因子释放，抑制ETs激活的危险信号通路，包括Toll样受体9 (TLR9) 和核因子κB (NF-κB)，以及减少粘液渗出和改善听力功能。综合而言，转录组学和RNA测序分析证实，C-TAH治疗显著逆转了OVA致敏后的病理基因表达变化。该研究介绍了一种用于靶向和捕获NETs/EETs的适配体修饰策略，为调节中耳炎以及其他顽固性炎症疾病的炎症信号转导提供了一种潜在的治疗方法。

中性粒细胞胞外诱捕网 (NETs) 和嗜酸性粒细胞胞外诱捕网 (EETs) 是由受刺激的中性粒细胞和嗜酸性粒细胞释放的大型胞外网状染色质结构。过量的 NETs/EETs 尽管可以控制病原体感染，但也会导致炎症紊乱。近期研究发现，NETs/EETs 存在于各种炎症相关疾病中，并可能加剧炎症反应。该研究探讨了分泌性中耳炎 (OME)，这种疾病影响着 80% 至 90% 患有咽鼓管功能障碍的学龄前儿童。持续性 OME 可导致细菌感染和慢性中耳炎，手术和非手术治疗通常会导致并发症或无效。如果不进行适当的治疗，还可能出现更严重的耳源性并发症，例如乳突炎、迷路炎、静脉窦血栓形成或颅内并发症，甚至可能导致致命的后果。最近的研究也强调了NETs/EETs在中耳炎发生和发展中的关键作用，并提示它们可能是潜在的治疗靶点。

人们普遍认为，NETs/EETs中嵌入的双链DNA (dsDNA)可以被免疫细胞中的模式识别受体(PRRs)识别。这种识别会启动细胞内免疫信号级联，从而导致促炎细胞因子的释放。此外，ETs对健康细胞和组织具有细胞毒性作用，会促进局部炎症和组织损伤。 NETs/EETs在血液和组织中的积聚可引发全身和局部炎症反应，并与一系列炎症和感染性疾病相关。尤其值得关注的是，DNA分子是细菌生物膜中胞外聚合物的关键结构成分，这使得ETs成为控制生物膜相关感染的理想靶点。此外，EETs与过敏原引发的2型免疫级联反应密切相关，并在许多过敏性炎症疾病中发挥关键作用。鉴于此，针对ETs（特别是参与中性粒细胞和嗜酸性粒细胞活化、迁移和刺激的步骤）的治疗策略有望用于治疗多种炎症相关疾病。尽管去除NETs/EETs在治疗ETs相关炎症性疾病方面前景光明，但目前临床上尚无针对性的治疗策略。尽管已证实DNase I介导的NETs/EETs降解可缓解严重的呼吸道炎症疾病，但其稳定性、成本和潜在副作用仍然存在担忧。近年来，基于生物材料的纳米药物已广泛应用于多种疾病的预防和临床治疗，例如用于预防COVID-19的 mRNA 疫苗。因此，开发利用生物材料清除 NET/EET 的新型策略，对于治疗与ETs相关的炎症性疾病具有极其重要的意义。先前的研究表明，阳离子纳米材料作为双链 DNA 清除剂可用于治疗多种炎症性疾病。然而，由于 ETs的体积相对较大且成分复杂，大多数此类纳米材料不足以有效清除内皮素。

在作者之前的研究中，功能化的二维纳米片以其片状纳米结构、高表面积与体积比和灵活的骨架为特征，已在多种疾病模型中显示出修复失调炎症的治疗效果，包括呼吸道疾病、脓毒症和肾损伤。更重要的是，由于这些纳米片与危险信号分子的多价相互作用增强，其治疗效果优于聚合物纳米片和纳米球纳米片。基于这些发现，作者提出工程化的二维纳米平台在治疗具有挑战性的ET相关炎症疾病，尤其是中耳炎（OME）方面具有重要前景。最近的研究发现，硫代磷酸铜铟（CuInP2S6，CIPS）纳米片是一种新兴的二维纳米材料，其特点是广谱抗菌活性、优异的储存稳定性和卓越的生物相容性。

单宁酸（TA）是一种多酚类化合物，可以与DNA分子形成稳定的复合物，从而抑制双链DNA（dsDNA）引发的炎症级联反应。除了清除双链DNA (dsDNA) 外，基于TA的纳米制剂还能中和活性氧 (ROS)，增强抗氧化酶活性，减轻炎症，并预防氧化应激相关疾病。然而，纳米平台与NETs/EETs结构的特异性结合能力仍有待进一步增强，以制备更精密的抗炎纳米药物。近年来，适配体作为一种短链单链核酸，已被设计成能够以高亲和力特异性结合靶蛋白。由于一些特定蛋白质（例如组蛋白）参与了NET/EET结构，因此推测经TA和特定适配体修饰的CIPS纳米片有望作为ET清除剂。

该研究首次证实了中耳炎 (OME) 患者中耳渗出液 (MEE) 中的NET/EET水平与炎症严重程度呈正相关。为了构建有效的内皮素（ET）清除纳米平台，作者选择了CIPS纳米片，一种具有优异生物医学特性的超薄二维骨架。作者设计了TA和组蛋白适配体，制备了TA覆盖的CIPS（C-TA）和组蛋白适配体修饰的C-TA（C-TAH），并仔细评估了它们的生物相容性以及与双链DNA和NETs/EETs的结合效果。之后，作者系统地研究了这些功能性纳米片的体外抗炎、ROS降低和抗菌特性。最后，该研究在卵清蛋白（OVA）诱发的中耳炎（OME）大鼠模型中评估了适体修饰纳米片对中耳炎的体内治疗效果。

图1 NETs/EETs与OME患者严重程度的相关性（图源自Advanced Science）

参考消息：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202504210