周民團隊合作開發微藻口服藥物遞送系統，保護腸道免受放療傷害

放療

是一種在臨床治療中被廣泛使用的癌症治療方法，然而，放療中的輻照除了殺傷癌細胞，同樣也會損害健康組織，從而導致多種副作用。

在腹部/盆腔實體瘤

（例如胰腺癌、前列腺癌、結直腸癌等）

的放療中，由於小腸對輻射敏感、器官體積大，因此成為放療的常見損傷部位。強放療引起的腸道損傷可導致胃腸功能障礙甚至死亡。

因此，在放療中非常需要預防輻射引起的腸道損傷。但在實際治療中，放療的輻照部位因人而異，導致小腸的受損部位難以預測。這使得對整個小腸進行全面輻射防護成為一個亟待解決的重要問題。

氨磷汀

（Amifostine，AMF）

是唯一一款被FDA批准的選擇性正常組織輻射防護藥物，需要在放療前靜脈注射給藥，但該藥物會在血液迴圈中快速清除，因此無法透過靜脈給藥的方式用來保護腸道。然而，該藥物易代謝、對胃酸敏感，直介面服存在障礙。因此，開發出合適的口服給藥策略，將有助於使用

氨磷汀

保護腸道組織免受放療過程中的輻射損傷。

近日，浙江大學

周民

教授團隊聯合哈佛大學醫學院

陶偉

教授團隊，在

Nature Communications

期刊發表了題為：

Microalgae-based oral microcarriers for gut microbiota homeostasis and intestinal protection in cancer radiotherapy

的研究論文

【1】

。

該研究將

鈍頂螺旋藻

（

Spirulina platensis

）

這種天然活性微藻透過簡單的

脫水-覆水化策略

，裝載上

輻射防護藥物氨磷汀

，製備了可口服的螺旋藻-

氨磷汀

遞送系統——

SP@AMF

。

動物試驗結果顯示，

SP@AMF

在整個小腸內顯示了全面的防護作用，明顯優於遊離藥物和腸溶性膠囊，在不影響腫瘤消退的情況下防止放療導致的腸道損傷，延長生存期。此外，該系統還對

腸道微生物群

穩態具有保護作用，避免了AMF的長期毒性。

螺旋藻

作為一類可食用的天然微藻，具有極高的營養價值和良好的生物安全性，可被製作成為人體的營養補充劑。不僅如此，螺旋藻帶有負電荷的表面可透過靜電吸附裝載帶正電荷的小分子藥物，其細胞膜上的水通道和連線孔也允許小分子透過並進入其膜內，因此對藥物具有的較高負載效率。此外，螺旋藻中的

天然葉綠素

具有熒光特性，無需任何額外的熒游標記即可實現體內的無創追蹤。

在2021年11月，周民、陶偉團隊就曾在

Science Advances

期刊發表論文

【2】

，開發了可口服的螺旋藻-薑黃素藥物遞送系統——

SP@Curcumin

，用來治療

結腸癌

和

結腸炎

這兩種腸道疾病。

在之前研究的基礎上，研究團隊希望構建一個具有轉化潛力的口服給藥系統，以解決癌症放療過程中腸道微生物群穩態和對全腸道的保護。

透過

SP@AMF

口服藥物遞送系統，

氨磷汀

（AMF）

可以在體內逐漸降解，可在腸道內形成長期而全面的分佈並緩慢釋放，

延長其對腸道的保護作用。與直介面服AMF或腸溶性膠囊遞送的AMF相比，

SP@AMF對小腸各部位的放射防護效果更好。螺旋藻還有利於放療後腸道微生物群的穩態，避免了AMF的長期毒性。

此外，SP@AMF並不會保護原位結直腸腫瘤免受放療殺傷，而是對正常腸道具有選擇性保護作用，並延長了生存時間。

總的來說，該研究開發了一種基於螺旋藻的口服給藥系統，能夠克服AMF口服遞送對全腸道輻射防護的挑戰，具有在放療中保護正常腸道組織的轉化價值。

浙江大學醫學院

博士生

張東曉

、

鍾丹妮

、哈佛醫學院

歐陽江

為共同第一作者，

浙江大學醫

學院

周民

教授、哈佛醫學院

陶偉

教授、哈佛大學 Zhang Xingcai 為共同通訊作者。

論文連結

：

https：//www。nature。com/articles/s41467-022-28744-4

https：//www。science。org/doi/10。1126/sciadv。abi9265