【导读】
口服给药系统在结直肠癌药物治疗方面具有天然的潜力。但由于复杂的肠道屏障,尤其是粘液和上皮屏障,严重阻碍了药物的输送效率,导致治疗效果不理想,临床转化有限。本研究开发了一种生物活性自热泳和气体双驱动纳米马达,通过高效穿透肠道粘液和上皮屏障来治疗结直肠癌。
2025年2月16日,郑州大学药学院的研究人员在期刊《Nature Communications》上发表了题为“Bioactive nanomotor enabling efficient intestinal barrier penetration for colorectal cancer therapy”的研究论文。研究结果表明,该纳米马达具有肠粘液屏障穿透和肠上皮屏障旁通路可逆开放的特性,
将顺铂的递送效率提高了3.5倍。
由于顺铂的靶向递送和对正常肠道组织副作用的减少,
该纳米马达在体内对结直肠癌的治疗效率高达98.6%。
生物活性双驱动纳米马达通过高效穿透粘液屏障和可逆打开肠上皮紧密连接,为CRC的口服给药提供了突破性解决方案,具有显著的临床转化潜力。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57045-9
胃肠道屏障系统由多个保护层组成,上皮衬里是继粘液层之后的关键二级防御机制。肠上皮具有复杂的药物吸收途径,如转胞吞作用和细胞旁扩散,极大地限制了ODDS的药物递送。上皮转胞吞作用机制复杂,在药物转运过程中易发生ODDS降解。细胞旁运输是一种很有前途的药物递送途径。最近,一些研究人员探索了化学渗透促进剂,通过削弱肠上皮屏障的紧密连接,增加肠上皮细胞旁扩散,并在临床前和临床试验中提高生物利用度。这些策略通过增强细胞旁途径的扩散,来提高药物渗透效率。长期非特异性地打开肠上皮通道间的紧密连接可能会导致肠道炎症,甚至血液感染。因此,对上皮细胞紧密连接进行准确的原位调控是上皮细胞旁渗透增强策略临床转化的关键。为了解决这些问题,团队设计了一种口服双驱动纳米马达,通过高效的粘液屏障穿透和可逆的肠上皮细胞旁通透,治疗结直肠癌。
纳米粒子(NPs)通过被动扩散治疗CRC与纳米粒子双驱动增强肠粘液和上皮穿透的比较示意图。
团队用纳米马达进行了为期3周的体内治疗试验,并观察了2个月,以探讨纳米马达对长期生存和肿瘤复发的影响。实验结束时,生理盐水组和氯化石蜡组的所有小鼠均在60天内死亡。与此形成鲜明对比的是,CMPBC+近红外显著延缓了正交性CRC肿瘤的生长。此外,CMPBC+近红外还延长了患CRC小鼠的生存期。在第60天,CMPBC+NIR组的存活率为60%。因此,
该纳米马达可延长患CRC小鼠的生存时间并减少肿瘤复发,表明该纳米平台具有良好的体内抑瘤活性。
1. 创新解决方案:
生物活性双驱动纳米马达通过自主运动显著提升粘液渗透效率(提高8.3倍),并能在5分钟内快速穿透粘液屏障;
纳米马达通过激活cGMP/PKG信号通路,可逆、原位打开肠上皮紧密连接,提高药物输送效率3.5倍,同时具有高生物安全性。
2. 未来展望:
该策略为CRC及胃肠道疾病的治疗提供了新方向,但需进一步评估其在非人灵长类动物中的可转化性及在不同类型CRC实体瘤中的应用潜力。
参考资料:
1.Siegel, R. L., Wagle, N. S., Cercek, A., Smith, R. A. & Jemal, A. Colorectal cancer statistics, 2023. CA Cancer J. Clin. 73, 233–254 (2023).
2.Euliano, E. M., Sklavounos, A. A., Wheeler, A. R. & McHugh, K. J. Translating diagnostics and drug delivery technologies to low-resource settings. Sci. Transl. Med. 14, eabm1732 (2022).
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