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  口服給藥是最常用的給藥途徑，尤其是治療胃腸道疾病首選方法。然而，該給藥方式也面臨多種生物屏障：比如藥物在胃部環境中的酸/酶降解、腸道內滯留差等，最終導致藥物的口服利用度較低。因此，各種藥物載體如脂質體、大分子、膠束、無機納米粒子等被廣泛應用于口服藥物遞送系統的設計中。然而，這些候選藥物載體需要通過復雜的設計及合成過程，來優化它們的物理化學特性，從而允許應用于藥物遞送及口服治療。同時這也面臨了高技術挑戰、高制造成本和低轉化效率等問題。更重要的是，將這些化學合成材料轉化為臨床應用的可行性受到低生物相容性、降解性和體內毒性等的嚴重限制。因此，開發易于制備生產且安全性良好的口服載體，將對藥物口服遞送的臨床轉化具有重要意義。

  近日，浙江大學醫學院附屬第二醫院/轉化醫學研究院周民團隊聯合哈佛大學醫學院陶偉團隊，在活性微藻藥物遞送系統的生物醫學應用上取得新進展，在Science Advances發表題為“Orally Deliverable Strategy Based on Microalgal Biomass for Intestinal Diseases Treatment”的研究論文，并被期刊編輯部選為Cover 封面論文重點推廣。

  該研究工作開發了一種新的口服給藥策略，利用螺旋形天然微藻裝載藥物姜黃素，將藥物輸送至腸道組織，用于治療結腸癌和結腸炎等多種腸道疾病。該口服給藥系統利用微藻載體的生物學特性能，提高藥物的腸道遞送效率和生物利用度，從而發揮更優越的抗腫瘤和抗炎效果。

圖：載姜黃素螺旋藻介導的結腸癌放化療聯合治療及對腸道炎癥的抗炎作用示意圖

  該螺旋藻載藥系統可以在保持結構完整的狀態下快速通過胃部，由于其螺旋形的結構特點，相比球形載體，該螺旋狀載藥系統更易陷入在腸絨毛之間，逐漸降解并釋放藥物姜黃素，從而延長藥物在腸道中的滯留時間及提高藥物的吸收效率，同時不引起不良反應。在結腸癌的傳統放療中，該螺旋藻載藥系統表現出化療與放療聯合抑制腫瘤的協同治療效果。同時，在放療過程中能作為輻射保護劑，通過消除正常細胞中由高劑量X射線照射引起的活性氧ROS生成，減少ROS誘導的細胞DNA損傷來保護正常腸道組織。除在癌癥治療中的應用外，本研究工作還發現了該口服策略在結腸炎治療中的應用潛力，該螺旋藻載藥系統有效降低了DSS誘導的結腸炎小鼠的促炎細胞因子水平，減輕了炎癥相關癥狀，對結腸炎具有良好的抗炎作用。

  作為一種可再生資源，天然活性微藻生產成本低、生物安全性良好，其展現出的良好藥物遞送性能，更使其成為一種具有潛力的候選藥物遞送系統。本研究針對腸道疾病所構建的微藻載藥系統，不僅為腸癌和腸炎的口服治療提供了有效的方案，也為藥物口服遞送系統的設計、開發及臨床轉化提供了創新性的思路。

  浙江大學轉化醫學研究院周民團隊博士生鐘丹妮、博士生張東曉和哈佛大學醫學院陳緯博士是論文的共同第一作者，浙江大學醫學院附屬第二醫院/轉化醫學研究院周民研究員和哈佛大學醫學院陶偉教授為論文的共同通訊作者。該研究工作得到了浙江大學眼科中心、浙江大學現代光學儀器國家重點實驗室等的大力支持，也得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、浙江省重點研發計劃等項目資助。

  該研究成果是周民團隊基于微藻活性生物材料在醫學應用領域的又一創新性突破。前期，周民團隊開展了基于工程化修飾活性微藻在腫瘤乏氧調劑及放療/光動力聯合治療的研究（Sci. Adv. 2020, ACS. Appl. Mater. Interfaces 2020, Theranostics 2021, View 2021）; 磁性螺旋藻微納機器人（Adv. Funct. Mater. 2020）; 螺旋藻抗腫瘤藥物肺轉移腫瘤靶向遞送（Small 2020）；螺旋藻抗感染凝膠（Adv. Therapeutics. 2020）等系列研究，并取得了一系列開創性的進展。該團隊正在開展微藻藥物的大動物模型藥理和毒理學系統研究，推動其臨床轉化。

  原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi9265