肝硬化（晚期肝纖維化）是慢性肝臟疾病發展至晚期的共同結局，是肝臟相關死亡的主要原因。據統計，全球每年死于肝硬化的人數高達100多萬。在中國，肝硬化的主要病因是慢性乙型肝炎，近年來酒精性及非酒精性脂肪性肝病所致肝硬化比例也逐漸增加。盡管當代醫藥技術突飛猛進，但目前尚無可以治愈肝硬化的藥物，肝臟移植是治療晚期肝硬化的唯一途徑。然而，健康肝臟供應卻嚴重短缺。尋找肝硬化新療法迫在眉睫。
2021年1月25日，北卡羅來納大學教堂山分校的黃力夫（Leaf Huang）教授團隊在《Nature Nanotechnology》發布了一項題為Hepatic macrophages act as a central hub for relaxin-mediated alleviation of liver fibrosis的研究，利用脂質納米粒搭載編碼松弛素（relaxin，RLN）的質粒DNA以及微小RNA-30a-5p（miR-30a-5p），特異性靶向肝星狀細胞（激活的肝星狀細胞（activated hepatic stellate cell，aHSC）是造成肝纖維化的主要媒介細胞），在多種小鼠肝纖維化模型中有效遏制并逆轉了纖維化發展，為肝硬化治療帶來曙光。
RLN是20世紀初發現的在孕期分娩前大量分泌的對產道有松弛作用的多肽類激素。近年來，科學家發現RLN受體（RXFP1）在其他多種器官中均有表達，RLN與RXFP1結合可在這些組織器官內起到擴張血管、誘導細胞外基質降解以及逆轉成纖維細胞激活的作用，從而抑制纖維化發展。然而，RLN的血液循環半衰期極短（約10分鐘），經靜脈注射后極少能到達靶器官發揮藥效。
為解決此困境，研究人員將編碼RLN的質粒DNA（pRLN）包載入脂質納米粒中，利用脂質納米粒自發富集于肝臟的性質將靜脈注射后的基因藥物遞送至病變肝臟，實驗結果證明，纖維化的小鼠肝臟成功化身“生物工廠”，經pRLN轉染后表達大量RLN，且該表達僅限于病變肝臟，而不波及其他重要器官。在小鼠肝纖維化模型中，RLN基因療法顯著降低了HSC的激活及肝臟內膠原蛋白沉積。
pRLN選擇性表達于纖維化肝臟
RLN基因治療顯著降低纖維化肝臟中HSC的激活以及膠原沉積
研究人員不僅證實了RLN對肝硬化治療的有效性，更提出了巨噬細胞（Macrophage，MΦ）對RLN誘導肝星狀細胞去激活起決定性作用。
論文的第一作者胡夢瑩博士說：“aHSC大幅上調RXFP1早有報道，因此我們起初假設轉錄產生的RLN能夠直接與aHSC表面的RXFP1結合，使其恢復至靜息態。然而在實際操作中，卻發現RLN體外處理aHSC對其表型沒有影響。這種體內外結果的不一致性暗示RLN是間接影響aHSC，且這種影響很大概率是由aHSC周邊環境介導的，之后我們發現纖維化肝臟中80-90%的MΦ表達RXFP1。”
肝MΦ對肝損傷的迅速應答起至關重要的作用。當肝臟受損時，Kupffer Cell（組織駐留型MΦ）會釋放趨化因子（如CCL2，CCL5）從外周血招募大量循環單核細胞入肝，并誘導其分化為促炎型MΦ，從而激活HSC，導致肝炎、肝纖維化加劇。
事實上，目前大量抗肝纖維化研究專注于開發CCL2/CCL5阻斷劑，從而抑制單核細胞衍生的MΦ聚集至肝臟。然而，單核細胞衍生的促炎型MΦ可進一步在特定環境信號誘導下極化獲得抗纖維化表型，起抑制炎癥和降解細胞外基質的作用，從而促進組織修復。因此，單純阻斷外周循環單核細胞衍生的MΦ招募也切斷了此類“修復性MΦ”的源頭，可能導致無法真正治愈肝硬化。
這項新研究反其道而行之，首次發現RLN基因治療促進了CCL2/CCL5的釋放，招募更多的單核細胞衍生的MΦ進入纖維化肝臟；同時，表達產生的RLN作用于這些MΦ促進其表型由促炎型向修復型轉換。
除了指出RLN誘導MΦ表型極化，研究團隊還發現經RLN刺激后的MΦ釋放外泌體從而誘導aHSC恢復至靜息態。
通過高通量測序篩選MΦ外泌體內具有差異表達的微小RNA，研究人員發現miR-30a-5p在RLN刺激后的MΦ產生的外泌體內表達升高，aHSC攝取miR-30a-5p后下調ASK1激酶，重新釋放調節HSC激活態的PPAR-γ核受體，最終誘導aHSC去激活。根據這一新發現，研究團隊設計了pRLN+miR-30a-5p聯合基因療法，在四氯化碳誘導的肝纖維化模型以及非酒精性脂肪肝炎模型中證實協同抑制炎癥發展，逆轉肝纖維化。
pRLN+miR-30a-5p聯合基因療法協同逆轉肝纖維化
論文通訊作者黃力夫教授表示：“這是一篇非典型的Nature Nanotechnology文章，因為我們用來遞送基因藥物的脂質納米粒已有十多年歷史，這篇文章的亮點在于發現了一種新的抗纖維化生物機制。但值得注意的是，我們的所有發現始于體內外松弛素藥效的差異性，如果沒有納米技術遞送基因藥物，我們并不會發現松弛素顯著的抗纖維化效果，也就不會有接下去的故事。”
綜上所述，pRLN基因療法在病變肝臟大量制造松弛素，刺激肝MΦ向修復性表型極化并釋放高表達miR-30a-5p的外泌體，抑制了肝臟炎癥的發展，間接驅使HSC去激活，pRLN+miR-30a-5p聯合基因療法有望逆轉中晚期肝纖維化。另外，該研究啟示基礎醫學研究者們：納米技術有望為生物新靶點的發現提供有力利器。(生物谷Bioon.com）
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