药学院

药学院在结直肠癌口服药物递送方面取得新进展

近日,药学院张振中、史进进教授团队Science子刊《Science Advances》发表题为Biological chemotaxis-guided self-thermophoretic nanoplatform augments colorectal cancer therapy through autonomous mucus penetration”的原创性研究论文。张振中教授、刘军杰副教授史进进教授为论文共同通讯作者,药学院博士后王志豪为论文第一作者,郑州大学药学院为论文第一作者单位和通讯单位。

近年来,中国结直肠癌发病率和死亡率不断升高,严重威胁我国人民生命健康。结直肠癌作为消化道恶性肿瘤,口服给药是结直肠癌治疗最理想的给药途径。相比于单纯化疗药物,纳米药物递送系统由于具有保护药物突破胃肠道环境和减毒增效的作用,为结直肠癌的口服治疗提供了优势。但结直肠部位血管相对不丰富,口服给药后递送系统在结直肠癌肠道部位滞留时间短,药物难以在肠道部位保留并渗透到肿瘤部位达到有效治疗浓度。另一方面,肠道粘液屏障是保护肠上皮细胞免于肠道复杂环境和外来微生物侵害的重要屏障,但其致密粘稠的生理结构严重制约了口服药物的递送效率,导致纳米系统穿透能力有限。因此,如何实现结直肠癌精准锚定及肠道粘液高效穿透是提高结直肠癌治疗效率的关键。

研究团队受肠道微生物与结直肠癌密切关系的启发,利用金黄色葡萄球菌对结直肠癌炎症环境的识别作用,对具有自热泳性能的非对称自主运动纳米载体进行包被,制备出具有肠道炎症归巢与定植作用的仿生细菌口服纳米平台。该平台通过细菌仿生膜“伪装”策略保护药物突破胃肠道环境,并利用天然细菌仿生膜表面蛋白实现递送系统的结直肠癌部位精准锚定;锚定后在结直肠环境特异刺激下细菌仿生膜快速脱落,暴露出自主运动纳米载药平台;在高时空分辨特性近红外激光照射下非对称吸收近红外光,产生自热泳效应,实现结直肠癌肠道部位定向自主运动,进而主动穿透肠道粘液屏障;并借助肿瘤细胞特有的Warburg效应实现肿瘤细胞的特异性高效摄取和纳米药物的靶向精准递送。因此,该纳米平台为基于仿生细菌纳米系统的结直肠癌精准高效治疗奠定了基础,并为无损肠道粘液屏障穿透提供了一种新的策略。

该工作得到国家自然科学基金、国家博士后基金河南省杰出青年基金等资助

全文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn3917


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