在腹腔/盆腔腫瘤的放射治療中,正常腸道組織會不可避免地受到輻照的損傷,進(jìn)而導(dǎo)致消化系統(tǒng)功能障礙甚至死亡。由于放療輻照范圍因人而異,小腸的受損部位也難以預(yù)測,因此對小腸全長的全面輻射防護(hù)是一個亟待解決的問題。氨磷。ˋmifostine,AMF)是唯一被美國食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)用于臨床的輻射防護(hù)藥物,可選擇性保護(hù)正常組織免受輻射損傷,但其由于易于代謝、酸性失活等缺陷,僅被用于靜脈給藥,難以應(yīng)用于腸道輻射防護(hù),因此,開發(fā)克服該藥物口服障礙的給藥策略,將有希望實現(xiàn)對腸道的有效輻射防護(hù)。
近日,浙江大學(xué)周民教授團(tuán)隊聯(lián)合哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院陶偉教授團(tuán)隊,在上述問題的研究中取得新進(jìn)展,在Nature Communications發(fā)表題為Microalgae-based oral microcarriers for gut microbiota homeostasis and intestinal protection in cancer radiotherapy的研究論文。該研究利用一種可食用的天然微藻,螺旋藻,通過簡易的脫水-復(fù)水化策略,裝載輻射防護(hù)藥物氨磷汀,制備用于口服的藥物遞送系統(tǒng)(SP@AMF),以保護(hù)藥物不被胃酸滅活,并通過腸道長時間滯留和藥物緩釋,實現(xiàn)在小腸各段均勻的高濃度藥物分布,從而有效保護(hù)小腸全長免受輻照損傷。
圖1基于天然微藻的口服藥物遞送系統(tǒng)的合成步驟及其腸道輻射防護(hù)作用原理
該口服藥物遞送系統(tǒng)可在胃酸中有效保護(hù)藥物活性,其200-500微米級別尺寸以及螺旋形態(tài)有助于其在腸絨毛間的滯留和藥物緩釋;該系統(tǒng)可隨胃腸道消化作逐漸破碎,有助于藥物在腸道的充分釋放及分布。
圖2 螺旋藻放療藥物遞送系統(tǒng)可以實現(xiàn)更全面的腸道長滯留和高攝取,全方位保護(hù)腸道放療損傷
相比游離藥物及其腸溶膠囊,該口服遞送系統(tǒng)表現(xiàn)出更全面、更優(yōu)越的腸道防護(hù)效果。在原位結(jié)腸癌放療模型中,該系統(tǒng)表現(xiàn)出對正常腸道的選擇性保護(hù),不影響腫瘤的輻照殺傷。此外,基于螺旋藻本身的菌群調(diào)節(jié)作用,該系統(tǒng)有利于維持輻照后的腸道菌群平衡,有助于營養(yǎng)吸收及輻照損傷的恢復(fù)。
圖3 在遞送系統(tǒng)在腸絨毛間的滯留及在消化道各部位的逐級降解
腸道輻射損傷是臨床常見的放療不良反應(yīng),嚴(yán)重?fù)p害腫瘤放療效果和患者的生存質(zhì)量,針對這一問題,具有臨床轉(zhuǎn)化潛能的新型材料或藥物遞送系統(tǒng)仍較為缺乏。本研究基于可再生天然微藻的口服給藥系統(tǒng),不僅易于低成本制備和量產(chǎn),而且效果優(yōu)于常見商業(yè)化口服材料,展現(xiàn)出較大的臨床轉(zhuǎn)化及應(yīng)用潛力。
浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民團(tuán)隊博士生張東曉、浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民團(tuán)隊博士生鐘丹妮和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Jiang Ouyang是論文的共同第一作者,浙江大學(xué)周民研究員,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院陶偉教授和哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院Xingcai Zhang為論文的共同通訊作者。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、浙江省重點研發(fā)計劃專項等項目資助。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-28744-4
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