"细菌船"有望成为不溶性或低渗透性药物递送载体

研究人员正在研究提高癌症药物疗效的同时，减少了所需药物的剂量和副作用，所有这些都可通过使用一种令人惊讶的新药物递送工具：细菌。

口服给药是最常见和最方便的给药途径，几乎80%的药物通过该途径给药，但并不非总是最有效的。有时患者吞下的药物最终被吸收的很少。低渗透性口服药物的剂量必须比静脉给药时高10到30倍，才能达到预期的治疗效果。这导致了治疗药物脱靶的副作用，并大大提高了药物制造成本。

最近发表在《科学进展》上的一项研究中，塔帕尔工程和技术学院的生物化学家Diptiman Choudhury开发了一种创造性的方法来增加药物被代谢的机会：将细菌转化为药物运输船。

Choudhury和他的研究小组创造了一个"细菌船（Bacterioboat）"系统，将药物装载的纳米粒子封装在罗伊氏乳杆菌(L. reuteri)的生物膜涂层中。这种生物膜含有糖类和粘液结合蛋白，使治疗性细菌在肠道内锚定多日，促进药物从生物膜涂层中持续释放。

图1. 细菌船的合成和形态

(A) 用原位和异位加载选择药物的方案合成细菌船的示意图。(B）L. reuteri细胞的FE-SEM图像。(C) 新鲜制备的细菌船的FE-SEM图像显示细胞表面的壳聚糖纳米颗粒。(D) (C)中黑框区域的放大图，说明海绵球状的纳米颗粒大小为15到25纳米，孔径约为2到3纳米。

"威斯康星大学麦迪逊分校制药科学家Quanyin Hu没有参与这项研究，他说："这将在学术界或工业领域产生重大影响，因为该方法有可能减少药物的剂量，并有可能提高治疗的效果。"

"细菌船"系统将为如何利用自然递送系统来提高药物递送的疗效提供选择之灵感。

图2. 细菌船在肠道内壁上的附着情况

该示意图显示了细菌船的肠道锚定以及口服细菌船系统的持续肠道释放和增强药物的吸收。

Choudhury的团队在一个带瘤的小鼠模型中测试了该菌体系统的药物递送能力。通常口服抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU)的血浆浓度在三小时后达到峰值，并在用药八小时后不再能检测到。然而，通过细菌载体递送的5-氟尿嘧啶(5-FU)在血液循环中持续时间长达24小时。

接受标准经口给药的小鼠和接受半剂量菌落总数药物的小鼠的肿瘤减少程度相当，这表明菌落总数可以使较小的药物量产生具有临床意义上的效果。在对副作用的观测中，半剂量的"细菌船"系统没有引起肝脏毒性，而全剂量的传统给药药物则引起一些肝脏毛细血管的破坏。

Choudhury乐观地认为，"细菌船"系统这种药物递送系统有朝一日可能会被广泛用于不溶性或低渗透性的药物。该系统具有巨大的潜力，因为这种特殊的系统不需要改变药物的化学成分，实际上可以增加任何药物的效力"。

转自：“国家纳米科学中心”微信公众号

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