近日，药学院张振中、史进进和刘军杰教授团队在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》发表题为“Self‐thermophoretic nanoparticles enhance intestinal mucus penetration and reduce pathogenic bacteria interception in colorectal cancer”的原创性研究论文。张振中教授、史进进教授和刘军杰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，严重威胁我国人民的生命健康。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。然而，结直肠癌处于肠道粘液屏障、肠道致病菌和肠上皮屏障等共同组成的特殊生理环境中。其中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穿透能力，导致纳米系统的递送效率有限。另一方面，结直肠癌肠段特异性增殖的肠道致病菌会通过其表面脂多糖等生物结构对口服纳米药物递送系统产生吸附以及吞噬等截留作用，从而严重降低口服纳米药物递送系统的递送效率。因此，肠道粘液屏障与肠道致病菌的截留是口服纳米递送系统高效治疗结直肠癌的瓶颈问题。
研究团队采用具有优异光热转换效率的中空介孔硫化铜（HMCuS）纳米粒为基体，在其表面非对称喷镀具有隔热特性的TiO2，创新性地制备出非对称硫化铜/二氧化钛（CuS/TiO2）纳米载体。该纳米载体不仅具有光启动自主跨越肠道粘液屏障的能力，而且在近红外光照射下还能够产生强大的自热泳力，从而降低肠道致病菌的截留作用。此外，受肠道微生物与结直肠癌密切关系的启发，基于金黄色葡萄球菌对结直肠癌炎症环境的识别作用，采用金黄色葡萄球菌仿生膜（BMS）对非对称纳米载体进行包被，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CTPB。在BMS介导结直肠癌肠段部位精准锚定后，该纳米平台于近红外光照下产生定向自主运动以穿透肠道粘液屏障，并借助光致自热泳力从肠道致病菌表面解离，从而高效跨越口服药物面临的胃肠道复杂生理学屏障，以提高结直肠癌递送效率。因此，该纳米平台为口服纳米系统的结直肠癌精准高效治疗奠定了基础。
该工作得到了国家自然科学基金、国家博士后基金和河南省杰出青年基金等资助。
全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202212013
