上海藥物所發(fā)現(xiàn)化療-腸道菌群調(diào)控一體化抗結(jié)直腸癌新策略
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結(jié)直腸癌(Colorectal cancer,CRC)發(fā)病率和死亡率較高,威脅人類生命健康。作為治療轉(zhuǎn)移性CRC的一線藥物,化療藥物卡培他濱(Capecitabine,Cap)具有腫瘤特異性毒性和高響應(yīng)率等優(yōu)勢,但其血漿半衰期極短,需要每天兩次高劑量給藥,導(dǎo)致劑量相關(guān)毒性。因此,開發(fā)能夠有效延緩其血漿清除的遞送系統(tǒng)對提高Cap的臨床療效至關(guān)重要。
CRC的發(fā)生發(fā)展與腸道微生物群密切相關(guān),部分益生菌被報道具有增強(qiáng)宿主抗腫瘤免疫應(yīng)答的作用,部分有害菌則與CRC進(jìn)展和治療耐藥相關(guān)。以木聚糖為代表的益生元可以被益生菌消化代謝,提高腸道有益菌的比例,且自身具有良好的生物相容性,使其具備成為化療藥物遞送載體材料的潛力。
8月7日,中國科學(xué)院上海藥物研究所李亞平課題組在《自然-通訊》(Nature Communications)上,發(fā)表了題為Combining gut microbiota modulation and chemotherapy by capecitabine-loaded prebiotic nanoparticle improves colorectal cancer therapy的研究論文。該研究合成了兩親性的木聚糖-硬脂酸偶聯(lián)物(Sxy)。Sxy在水中可自組裝形成納米粒,并將硬脂酸修飾的Cap包裹在納米粒內(nèi)核中,獲得載Cap益生元納米粒SCXN。研究顯示,口服給藥后,SCXN在胃部穩(wěn)定,在腸道特定細(xì)菌的作用下,木聚糖逐漸降解,納米粒解離并持續(xù)釋放Cap,與游離藥相比可減緩Cap被小腸吸收進(jìn)入血液循環(huán)的速度,減慢清除,增加瘤內(nèi)蓄積,提高腫瘤細(xì)胞殺傷效率。同時,木聚糖降解后提高了腸道益生菌比例,降低了致癌菌比例,增加了有益代謝物短鏈脂肪酸的含量。研究在荷CT26及MC38結(jié)腸癌小鼠模型中開展的藥效評價結(jié)果表明,與游離Cap相比,SCXN口服后增加了瘤內(nèi)CD8+T細(xì)胞數(shù)量,減少了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞數(shù)量,增強(qiáng)了抗腫瘤免疫應(yīng)答,腫瘤抑制率從5.29%提高至71.78%。此外,SCXN具有良好的生物相容性,可使結(jié)腸癌模型小鼠的中位生存期從14天延長至33.5天。該基于益生元的腸道菌群調(diào)節(jié)-化療一體化納米遞送系統(tǒng)有望為CRC治療提供新策略。
研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金和上海市“揚(yáng)帆計劃”等的資助。張江實(shí)驗(yàn)室國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究(上海)設(shè)施和上海藥物所冷凍電鏡研究中心在實(shí)驗(yàn)中對本研究予以支持。
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SCXN通過腸道菌群調(diào)控和化療結(jié)合一體化抗結(jié)直腸癌