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  在腹腔/盆腔腫瘤的放射治療中，正常腸道組織會(huì)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(cè)，因此對(duì)小腸全長(zhǎng)的全面輻射防護(hù)是一個(gè)亟待解決的問題。氨磷汀（Amifostine，AMF）是唯一被美國(guó)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(shí)現(xiàn)對(duì)腸道的有效輻射防護(hù)。

  近日，浙江大學(xué)周民教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院陶偉教授團(tuán)隊(duì)，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(jiǎn)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(zhǎng)時(shí)間滯留和藥物緩釋，實(shí)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(zhǎng)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(jí)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(shí)現(xiàn)更全面的腸道長(zhǎng)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(duì)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(yíng)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(jí)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(duì)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(duì)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(duì)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(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)等項(xiàng)目資助。

  原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28744-4