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  口服給藥是最常用的給藥途徑，尤其是治療胃腸道疾病首選方法。然而，該給藥方式也面臨多種生物屏障：比如藥物在胃部環(huán)境中的酸/酶降解、腸道內(nèi)滯留差等，最終導致藥物的口服利用度較低。因此，各種藥物載體如脂質(zhì)體、大分子、膠束、無機納米粒子等被廣泛應用于口服藥物遞送系統(tǒng)的設(shè)計中。然而，這些候選藥物載體需要通過復雜的設(shè)計及合成過程，來優(yōu)化它們的物理化學特性，從而允許應用于藥物遞送及口服治療。同時這也面臨了高技術(shù)挑戰(zhàn)、高制造成本和低轉(zhuǎn)化效率等問題。更重要的是，將這些化學合成材料轉(zhuǎn)化為臨床應用的可行性受到低生物相容性、降解性和體內(nèi)毒性等的嚴重限制。因此，開發(fā)易于制備生產(chǎn)且安全性良好的口服載體，將對藥物口服遞送的臨床轉(zhuǎn)化具有重要意義。

  近日，浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院周民團隊聯(lián)合哈佛大學醫(yī)學院陶偉團隊，在活性微藻藥物遞送系統(tǒng)的生物醫(yī)學應用上取得新進展，在Science Advances發(fā)表題為“Orally Deliverable Strategy Based on Microalgal Biomass for Intestinal Diseases Treatment”的研究論文，并被期刊編輯部選為Cover 封面論文重點推廣。

  該研究工作開發(fā)了一種新的口服給藥策略，利用螺旋形天然微藻裝載藥物姜黃素，將藥物輸送至腸道組織，用于治療結(jié)腸癌和結(jié)腸炎等多種腸道疾病。該口服給藥系統(tǒng)利用微藻載體的生物學特性能，提高藥物的腸道遞送效率和生物利用度，從而發(fā)揮更優(yōu)越的抗腫瘤和抗炎效果。

圖：載姜黃素螺旋藻介導的結(jié)腸癌放化療聯(lián)合治療及對腸道炎癥的抗炎作用示意圖

  該螺旋藻載藥系統(tǒng)可以在保持結(jié)構(gòu)完整的狀態(tài)下快速通過胃部，由于其螺旋形的結(jié)構(gòu)特點，相比球形載體，該螺旋狀載藥系統(tǒng)更易陷入在腸絨毛之間，逐漸降解并釋放藥物姜黃素，從而延長藥物在腸道中的滯留時間及提高藥物的吸收效率，同時不引起不良反應。在結(jié)腸癌的傳統(tǒng)放療中，該螺旋藻載藥系統(tǒng)表現(xiàn)出化療與放療聯(lián)合抑制腫瘤的協(xié)同治療效果。同時，在放療過程中能作為輻射保護劑，通過消除正常細胞中由高劑量X射線照射引起的活性氧ROS生成，減少ROS誘導的細胞DNA損傷來保護正常腸道組織。除在癌癥治療中的應用外，本研究工作還發(fā)現(xiàn)了該口服策略在結(jié)腸炎治療中的應用潛力，該螺旋藻載藥系統(tǒng)有效降低了DSS誘導的結(jié)腸炎小鼠的促炎細胞因子水平，減輕了炎癥相關(guān)癥狀，對結(jié)腸炎具有良好的抗炎作用。

  作為一種可再生資源，天然活性微藻生產(chǎn)成本低、生物安全性良好，其展現(xiàn)出的良好藥物遞送性能，更使其成為一種具有潛力的候選藥物遞送系統(tǒng)。本研究針對腸道疾病所構(gòu)建的微藻載藥系統(tǒng)，不僅為腸癌和腸炎的口服治療提供了有效的方案，也為藥物口服遞送系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)及臨床轉(zhuǎn)化提供了創(chuàng)新性的思路。

  浙江大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院周民團隊博士生鐘丹妮、博士生張東曉和哈佛大學醫(yī)學院陳緯博士是論文的共同第一作者，浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院周民研究員和哈佛大學醫(yī)學院陶偉教授為論文的共同通訊作者。該研究工作得到了浙江大學眼科中心、浙江大學現(xiàn)代光學儀器國家重點實驗室等的大力支持，也得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、浙江省重點研發(fā)計劃等項目資助。

  該研究成果是周民團隊基于微藻活性生物材料在醫(yī)學應用領(lǐng)域的又一創(chuàng)新性突破。前期，周民團隊開展了基于工程化修飾活性微藻在腫瘤乏氧調(diào)劑及放療/光動力聯(lián)合治療的研究（Sci. Adv. 2020, ACS. Appl. Mater. Interfaces 2020, Theranostics 2021, View 2021）; 磁性螺旋藻微納機器人（Adv. Funct. Mater. 2020）; 螺旋藻抗腫瘤藥物肺轉(zhuǎn)移腫瘤靶向遞送（Small 2020）；螺旋藻抗感染凝膠（Adv. Therapeutics. 2020）等系列研究，并取得了一系列開創(chuàng)性的進展。該團隊正在開展微藻藥物的大動物模型藥理和毒理學系統(tǒng)研究，推動其臨床轉(zhuǎn)化。

  原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi9265