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鄭州大學(xué)劉軍杰教授團(tuán)隊 Sci Adv:自主運動的口服藥物遞送系統(tǒng)用于結(jié)直腸癌的精準(zhǔn)藥物遞送
2022-07-17  來源:高分子科技

  口服藥物遞送系統(tǒng)在結(jié)直腸癌治療方面具有突出優(yōu)勢,相比于游離藥物,遞送系統(tǒng)可保護(hù)藥物免受復(fù)雜胃腸道環(huán)境的破壞,提高生物利用度。然而,藥物有限的結(jié)腸癌腸段蓄積和粘稠的腸道粘液屏障制約了口服藥物遞送效率。


  近期,鄭州大學(xué)藥學(xué)院劉軍杰教授、史進(jìn)進(jìn)教授構(gòu)建了生物驅(qū)化的自主運動型口服遞藥系統(tǒng)實現(xiàn)結(jié)腸癌的精準(zhǔn)藥物遞送。該工作以“Biological chemotaxis-guided self-thermophoretic nanoplatform augments colorectal cancer therapy through autonomous mucus penetration”為題發(fā)表在《Science Advances》上。該研究得到國家自然科學(xué)基金委的支持。


  研究團(tuán)隊受腸道微生物與結(jié)直腸癌密切關(guān)系的啟發(fā),利用金黃色葡萄球菌對結(jié)直腸癌炎癥環(huán)境的識別作用,對具有自熱泳性能的納米馬達(dá)藥物載體進(jìn)行包被,制備出具有腸道炎癥歸巢與定植作用的腫瘤特異趨化自主運動型口服藥物遞送系統(tǒng)(圖1)。 


1. 生物趨化自主運動型仿生細(xì)菌口服遞藥系統(tǒng)的制備步驟。


  該制劑可通過以下途徑實現(xiàn)結(jié)腸癌的精準(zhǔn)藥物遞送:該制劑表面的細(xì)菌膜涂層可通過炎癥趨化效應(yīng)實現(xiàn)結(jié)直腸癌腸道的主動靶向;錨定后在結(jié)直腸環(huán)境特異刺激下細(xì)菌仿生膜快速脫落,暴露出自主運動載藥體系;在高時空分辨特性近紅外激光照射下非對稱吸收近紅外光,產(chǎn)生熱泳效應(yīng)實現(xiàn)結(jié)直腸癌腸道部位定向自主運動,進(jìn)而主動穿透腸粘液屏障,并借助Warburg效應(yīng)實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞高效攝取和藥物的精準(zhǔn)遞送(圖2)。 


2. 口服藥物系統(tǒng)高效穿透腸道粘液屏障治療結(jié)直腸癌示意圖。


  該工作是團(tuán)隊近期關(guān)于口服藥物精準(zhǔn)遞送相關(guān)研究的最新進(jìn)展之一。為提高藥物遞送的精準(zhǔn)性,充分發(fā)揮載體在藥物遞送方面的優(yōu)勢,研究團(tuán)隊開發(fā)了胞內(nèi)自組裝驅(qū)動藥物從細(xì)胞質(zhì)向亞細(xì)胞器再轉(zhuǎn)運的新策略,實現(xiàn)了線粒體和細(xì)胞核的精準(zhǔn)藥物遞送(Adv. Funct. Mater. 2022, 2108883Adv. Mater. 2022, 2201049)。為避免胞內(nèi)藥物的外排,克服治療抗性,團(tuán)隊聚焦金屬離子如鈣離子、鋅離子、錳離子在腫瘤的發(fā)生發(fā)展及治療響應(yīng)方面的關(guān)鍵作用,發(fā)展了多種離子干擾型藥物遞送系統(tǒng)(Nano Lett. 2020, 20, 8102Adv. Sci. 2021, 2103534ACS Nano 2020, 14, 7639Adv. Funct. Mater. 2022, 2201275),在促進(jìn)藥物精準(zhǔn)遞送的同時,大幅提高藥物的生物利用度。


  原文鏈接 https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn3917

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