口服給藥，是胃腸疾病治療的首選和最常用的給藥途徑，主要是其具有安全性高、患者依從性高，方便和易于生產等優勢。然而，口服給藥仍存在許多挑戰，例如藥物活性成分在胃的酸性環境中被降解，導致它們在腸道中的滯留性差和生物利用度低。

為了提高口服給藥的療效，研究人員設計了多種藥物載體用于口服給藥系統，例如：脂質體、樹枝狀聚合物、膠束、聚合物偶聯物、聚合物納米顆粒、硅或碳材料以及金屬和磁性納米顆粒等等。

       通常，這些候選藥物載體是通過復雜設計、合成和構建過程來實現其復雜功能，并通過優化其理化性質，從而使其可用于藥物遞送和治療診斷應用。然而這些載體面臨的許多重要問題，比如復雜的合成過程帶來的技術挑戰、高成本和低效率問題。此外，這些人工合成的物質在臨床應用時還要面臨低生物降解性、不良穩定性、潛在毒性等嚴重限制。因此，開發一種簡便、通用，且生物相容性好的給藥策略非常有必要。

       2021年11月24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和哈佛醫學院陶偉團隊合作，在 Science Advances 期刊發表了題為：Orally deliverable strategy based on microalgal biomass for intestinal disease treatment 的研究論文。該論文也是當期封面論文。

該研究將鈍頂螺旋藻（Spirulina platensis）這種天然活性微藻作為姜黃素的藥物載體，構建了治療結腸癌和結腸炎這兩種腸道疾病的藥物遞送系統——SP@Curcumin，在腸道疾病治療中也表現出優異的抗腫瘤和抗炎功效。

       在結腸癌的放射治療中，SP@Curcumin可以聯合化療和放療抑制腫瘤進展，同時作為放射保護劑清除健康組織中高劑量X射線輻射誘導的活性氧（ROS），從而減少DNA損傷。SP@Curcumin還可以減少促炎細胞因子的產生，從而對結腸炎發揮抗炎作用。

       螺旋藻作為一類天然微藻，具有極高的營養價值和良好的生物安全性，可被制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通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接孔也允許小分子通過并進入其膜內，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，無需任何額外的熒光標記即可實現體內的無創追蹤。

        姜黃素，是姜科植物姜黃（Curcuma longa L.）的活性成分，在我國有幾百年的藥用歷史。近年來的研究表明，姜黃素具有抗氧化作用，能夠抗炎和重建骨骼，還有研究表明其能夠預防各種癌癥。而且，姜黃素也已經被美國FDA批準使用。

在這項研究中，用螺旋藻裝載姜黃素（SP@Curcumin），可以在保持結構完整的情況下完整地穿過胃部，然后被腸絨毛捕獲并逐漸降解和釋放姜黃素，從而在腸道內實現理想的藥物分布，且不會引起不良反應。

       在傳統的結腸癌放療治療模型中，SP@Curcumin通過聯合化療和放療來抑制腫瘤進展，表現出協同治療效果。同時，SP@Curcumin還通過消除正常細胞中活性氧（ROS） 的產生，減少其誘導的DNA損傷，在放療過程中保護正常腸道組織。

       除了在癌癥治療中的應用，研究團隊還展示了SP@Curcumin在腸道中的抗炎能力，它降低了促炎細胞因子的水平并減輕了結腸炎小鼠的炎癥相關癥狀。

總的來說，該研究提出了一種多功能的給藥系統SP@Curcumin，可以繞過生理屏障，提高藥物特性（如口服生物利用度、生物降解和生物相容性），在腸道疾病治療中也表現出優異的抗腫瘤和抗炎功效。

浙江大學醫學院附屬第二醫院/轉化醫學研究院博士生鐘丹妮、博士生張東曉、哈佛醫學院布萊根婦女醫院 Chen Wei 為共同第一作者，浙江大學醫學院附屬第二醫院/轉化醫學研究院周民、哈佛醫學院布萊根婦女醫院陶偉為共同通訊作者。