IL-1Ra基因转移通过将骨生成导向软骨内骨化来增强BMP2介导的骨愈合

在美国，每年约有10万患者因骨缺损无法愈合而遭受严重残疾，骨再生疗法可为此提供显著的临床获益。尽管重组人骨形态发生蛋白-2（rhBMP2）是临床批准用于此目的的成骨生长因子，但仅在极高剂量下有效，这会带来高昂成本、诱发严重炎症、产生不良反应并形成形态异常的骨组织。利用经验证的大鼠股骨节段性缺损模型，我们发现临床相关剂量的rhBMP2诱导的骨形成伴随着白细胞介素-1（IL-1）表达升高。局部递送编码IL-1受体拮抗剂（IL-1Ra）的cDNA，使用降低90%剂量的rhBMP2即可实现临界尺寸节段性骨缺损的桥接愈合。与使用高剂量rhBMP2不同，在IL-1Ra存在下的骨形成通过天然的软骨内骨化过程发生，从而在不牺牲再生骨力学性能的情况下改善了骨质量。我们的结果表明，局部免疫调节可能允许以更低剂量有效使用生长因子，更精确地模拟天然愈合生物学，从而实现更高质量的组织再生。