结肠癌和结肠炎治疗或有新方式——使用螺旋藻作为药物递送载体的多功能给药系统

口服给药是当前治疗胃肠道疾病最常见的用药方式，但口服给药往往因药物活性成分在胃酸性环境中降解，导致肠道滞留性差，生物利用率低。为了提高口服给药的疗效，研究人员通过复杂的设计、合成和构建过程来优化并实现不同类型的药物载体的复杂功能，从而使其可用于药物递送和治疗诊断应用。
然而，这些载体不仅面临着复杂合成过程的技术挑战、高成本、低效率等诸多问题，这些人工合成的物质在临床应用时还要面临低生物降解性、不良稳定性、潜在毒性等严重限制。因此，开发一种简单、通用、生物相容性好的给药策略迫在眉睫。

在 Science Advances 期刊发表的题为：Orally deliverable strategy based on microalgal biomass for intestinal disease treatment 的研究论文为这项研究提出了新方式。这篇由浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院周民团队和哈佛医学院陶伟团队合作的论文还成为Science Advances当期封面论文。该研究将钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）这种天然活性微藻作为姜黄素的药物载体，构建了治疗结肠癌和结肠炎这两种肠道疾病的药物递送系统——SP@Curcumin，在肠道疾病治疗中也表现出优异的抗肿瘤和抗炎功效。
在结肠癌的放射治疗中，SP@Curcumin可以联合化疗和放疗抑制肿瘤进展，并作为放射保护剂清除健康组织中高剂量X射线辐射诱导的活性氧（ROS），从而减少DNA损伤。SP@Curcumin还可通过减少促炎细胞因子的产生，从而对结肠炎起到抗炎作用。 螺旋藻作为一种天然微藻，营养价值高，生物安全性好，可作为人体的营养补充剂。此外，带负电荷的螺旋藻表面可以通过静电吸附带正电荷的小分子药物，螺旋藻细胞膜上的水通道和连接孔也允许小分子通过并进入膜内，因此对药物具有较高的负载效率。并且由于螺旋藻中所含天然叶绿素的荧光特性，无需任何额外的荧光标记即可完成体内无创跟踪。
姜黄素是姜科植物姜黄（Curcuma longa L.）的活性成分，在我国有几百年的药用历史。研究表明，姜黄素具有抗氧化作用，能够抗炎和重建骨骼，还有研究表明其能够预防各种癌症。此外，姜黄素已被美国使用FDA批准使用。  
在本研究中，用螺旋藻装载姜黄素（SP@Curcumin），在保持完整结构的同时，可以完全穿过胃，然后被肠绒毛捕获，逐渐降解释放姜黄素，从而实现肠道理想的药物分布，不会引起不良反应。 在传统的结肠癌放疗模型中，SP@Curcumin通过联合化疗和放疗抑制肿瘤进展，表现出协同治疗效果。同时，SP@Curcumin还通过消除正常细胞中活性氧（ROS）的产生以减少其诱导的DNA损伤，以此在放疗过程中保护正常肠道组织。除了应用于癌症治疗外，SP@Curcumin在肠道中也具有一定的抗炎能力，它降低了促炎细胞因子的水平并减轻了结肠炎小鼠的炎症相关症状。   总的来说，该研究提出了一种多功能给药系统SP@Curcumin——绕过生理屏障，提高药物特性（如口服生物利用度、生物降解和生物相容性），在肠道疾病治疗中也表现出优异的抗肿瘤和抗炎作用。
 
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi9265