![]()
結(jié)直腸癌(CRC)是全球發(fā)病率與死亡率均位居前列的惡性腫瘤之一。盡管免疫治療已在多種癌癥類型中取得突破進(jìn)展,但在微衛(wèi)星穩(wěn)定型結(jié)直腸癌(MSS-CRC)中療效依然有限,化療目前仍是其標(biāo)準(zhǔn)治療方案。然而,傳統(tǒng)化療面臨兩大關(guān)鍵挑戰(zhàn):一是藥物缺乏腫瘤靶向性,導(dǎo)致全身毒性反應(yīng)顯著而腫瘤局部藥物濃度不足;二是腫瘤免疫抑制微環(huán)境(尤其是M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞)的存在,進(jìn)一步削弱化療效果。
近些年來,中藥在腫瘤治療中的調(diào)節(jié)作用日益受到關(guān)注。尤其是中醫(yī)藥中蘊(yùn)含的“扶正”思想,強(qiáng)調(diào)通過增強(qiáng)機(jī)體自身功能以抵御疾病,這與現(xiàn)代免疫治療中“恢復(fù)患者免疫系統(tǒng)功能以清除癌細(xì)胞”的核心機(jī)制高度契合。臨床實(shí)踐表明,扶正類中藥具有顯著的正向免疫調(diào)節(jié)功能,與化療聯(lián)用時(shí)可提升療效、改善預(yù)后。例如,枸杞子等扶正類中藥與奧沙利鉑、紫杉醇等化療藥聯(lián)用,可以增強(qiáng)癌癥患者的免疫應(yīng)答,提高疾病緩解率,并降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
南京中醫(yī)藥大學(xué)段嘉倫副教授長期聚焦于扶正類中藥枸杞子的免疫調(diào)節(jié)活性研究,前期已證實(shí)枸杞子主要活性成分枸杞子多糖可通過激活TLR4相關(guān)信號(hào)通路復(fù)極化巨噬細(xì)胞,將其從促癌的M2型重編程為抑癌的M1型(Int J Biol Macro. 2024; Biomed Pharmacother. 2024),并基于枸杞子多糖的佐劑活性開發(fā)了一種中藥腫瘤疫苗,用于激活細(xì)胞免疫、控制腫瘤進(jìn)展,誘導(dǎo)產(chǎn)生長效免疫記憶(Carbohyd Polym. 2025)。
![]()
2026年1月7日,南中醫(yī)段嘉倫、包純潔、段金廒、韓欣等人在國際學(xué)術(shù)期刊Advanced Functional Materials(中科院一區(qū),IF:19.0)期刊上在線發(fā)表了題為Lycium Barbarum Polysaccharide-based Hydrogel as a Novel Oral Colon-Targeted Drug Delivery System for Enhanced MSS-CRC Treatment by Macrophage Lipid Reprogramming的研究工作。研究創(chuàng)新性地提出以枸杞子多糖作為生物活性基質(zhì),構(gòu)建了一種口服結(jié)腸靶向水凝膠遞藥系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了化療藥物奧沙利鉑在結(jié)腸部位的可控緩釋,增強(qiáng)了藥物在腫瘤組織的富集,同時(shí)減少了藥物進(jìn)入全身循環(huán),從而顯著降低化療毒副作用。進(jìn)一步的機(jī)制研究表明,枸杞子多糖可通過調(diào)控TLR4-IRF3-LXRα-Abca1/Abcg1信號(hào)軸,重編程腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的脂質(zhì)代謝,促進(jìn)其向M1抗腫瘤表型極化,進(jìn)而重塑免疫抑制性腫瘤微環(huán)境,增強(qiáng)化療敏感性。該工作為基于大分子多糖類物質(zhì)開發(fā)兼具生物學(xué)功能與遞藥能力的新型生物材料提供了新范式,也為結(jié)直腸癌化療的“增效減毒”提供了具有高轉(zhuǎn)化潛力的新策略。
![]()
1.枸杞多糖載藥凝膠的制備與表征
本研究按照前期建立的提取方法,從枸杞子中分離純化得到一種均一的枸杞多糖(LBP)并對其分子量、單糖組成進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)分離純化得到的LBP平均分子量為139.75kDa,且富含半乳糖醛酸。繼而研究者基于半乳糖醛酸與鈣離子交聯(lián)的原理,構(gòu)建了具有三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的枸杞多糖水凝膠(LBP gel)。該凝膠展現(xiàn)出優(yōu)異的流變學(xué)特性和強(qiáng)大的腸道黏附能力。隨后,研究者將一線化療藥物奧沙利鉑(Oxa) 裝載入凝膠中,成功制備了枸杞多糖載奧沙利鉑凝膠(Oxa@LBP gel)。系統(tǒng)表征證實(shí),Oxa@LBP gel與LBP gel具有相似的理化性質(zhì)(圖1-2)。
![]()
圖1LBP gel的制備與表征及其腸道黏附性能的評(píng)價(jià)
![]()
圖2Oxa@LBP gel的制備與表征
2.枸杞多糖載藥凝膠的緩釋性能評(píng)價(jià)與藥物在腫瘤富集效應(yīng)評(píng)價(jià)
為了揭示Oxa和LBP從Oxa@LBP gel中在消化道中的釋放情況,研究通過電鏡及體外釋放實(shí)驗(yàn)具體闡明了Oxa@LBP gel的釋藥機(jī)理:在胃中,Oxa@LBP gel凝膠網(wǎng)絡(luò)收縮,孔隙率減少,有效地保護(hù)Oxa不被胃通過。在小腸中,短時(shí)間的離子交換(Na+/K+與Ca2+)僅部分破壞了3D凝膠網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致藥物從表面多糖鏈的末端初步釋放。在結(jié)腸中,長時(shí)間的離子交換(Na+/K+與Ca2+)導(dǎo)致大量藥物從Oxa@LBP gel中釋放。添加果膠酶或盲腸內(nèi)容物通過斷裂凝膠表面的側(cè)鏈糖苷鍵來加速Oxa的釋放。這種酶作用并沒有顯著地增加LBP的釋放,因?yàn)長BP從凝膠骨架中脫離還需要Na+/K+與Ca2+發(fā)生完全的離子交換(圖3)。
為驗(yàn)證Oxa@LBP gel的結(jié)腸靶向與富集能力,研究團(tuán)隊(duì)在原位結(jié)腸癌小鼠模型中開展了系統(tǒng)的體內(nèi)分布研究。活體熒光成像顯示,LBP能特異性蓄積于結(jié)腸腫瘤區(qū)域。組織病理學(xué)分析(H&E染色)表明,腫瘤組織伴有腸壁變薄及間質(zhì)增寬,該結(jié)構(gòu)可能有利于LBP凝膠的滲透與滯留。通過高效液相色譜定量檢測腫瘤組織中LBP特征性組分甘露糖的含量,發(fā)現(xiàn)Oxa@LBP gel組與LBP gel組腫瘤內(nèi)LBP含量分別為163.59±88.13 μg/g與187.1±64.62 μg/g,進(jìn)一步通過免疫熒光染色直觀證實(shí)LBP在腫瘤部位的富集。此外,采用ICP-MS檢測組織鉑元素分布發(fā)現(xiàn),口服Oxa@LBP gel可顯著提高腫瘤局部的藥物蓄積:與游離Oxa組相比,腫瘤組織中鉑的AUC值由6.21±0.26 μg提升至38.19±0.23 μg,增幅約6倍(圖4),清晰表明該遞藥系統(tǒng)具有優(yōu)異的腫瘤靶向性與富集能力。
![]()
圖3Oxa@LBP gel的緩釋性能評(píng)價(jià)
![]()
圖4Oxa@LBP gel促進(jìn)LBP和Oxa在腫瘤組織中的蓄積
3.Oxa@LBP gel的抗腫瘤效應(yīng)與免疫微環(huán)境調(diào)控效應(yīng)探究
為評(píng)估Oxa@LBP gel在體內(nèi)的抗腫瘤療效,研究團(tuán)隊(duì)在CT26-luc原位結(jié)直腸癌小鼠模型中進(jìn)行了治療實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過5次口服給藥后,Oxa@LBP gel治療組表現(xiàn)出顯著的腫瘤生長抑制與生存期延長,效果優(yōu)于游離Oxa組及海藻酸鈉載藥凝膠對照組。TUNEL與Ki67染色進(jìn)一步證實(shí),該組腫瘤細(xì)胞凋亡增加、增殖受到明顯抑制(圖5)。
為探究該凝膠系統(tǒng)對腫瘤免疫微環(huán)境的影響,研究通過流式細(xì)胞術(shù)分析了腫瘤浸潤巨噬細(xì)胞表型。結(jié)果顯示,Oxa@LBP gel治療組中促炎M1型巨噬細(xì)胞(CD86?CD206?)比例上升至12.4%,而抑炎M2型(CD206?CD86?)占比下降至9.30%,表明其能有效推動(dòng)巨噬細(xì)胞向抗腫瘤M1表型復(fù)極化。相比之下,海藻酸鈉載藥凝膠組對巨噬細(xì)胞表型調(diào)控作用較弱。值得注意的是,單獨(dú)使用LBP gel也表現(xiàn)出類似的免疫調(diào)節(jié)能力,提示LBP本身在逆轉(zhuǎn)免疫抑制微環(huán)境中具有重要作用。上述結(jié)果在免疫熒光染色中也得到一致驗(yàn)證(圖6)。
![]()
圖5Oxa@LBP gel體內(nèi)抗結(jié)腸癌療效和安全性評(píng)價(jià)
![]()
圖6OXA@LBPgel對免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的改善
4.枸杞多糖凝膠調(diào)控巨噬細(xì)胞脂質(zhì)代謝重編程的具體機(jī)制
為進(jìn)一步研究枸杞多糖凝膠促進(jìn)巨噬細(xì)胞復(fù)極化的具體機(jī)制,研究對LBP gel處理的BMDMs細(xì)胞進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測序。結(jié)果表明PBS和LBP gel處理組BMDMs中 lipid and atherosclerosis 信號(hào)通路存在103 個(gè)差異基因,這提示巨噬細(xì)胞復(fù)極過程可能伴隨著脂代謝的改變。脂質(zhì)代謝組學(xué)分析提示與膽固醇代謝相關(guān)的代謝物的表達(dá)水平發(fā)生了顯著變化,表明LBP gel處理的復(fù)極化BMDMs的膽固醇代謝發(fā)生了變化(圖7)。進(jìn)一步,研究采用脂滴攝取實(shí)驗(yàn),基于流式細(xì)胞術(shù)及共聚焦技術(shù)分別對體內(nèi)外LBP gel處理的巨噬細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)水平進(jìn)行檢測,結(jié)果表明:LBP gel處理后體內(nèi)外巨噬細(xì)胞均表現(xiàn)為膽固醇蓄積增多(圖8)。
![]()
圖7LBP gel影響巨噬細(xì)胞復(fù)極過程中的脂質(zhì)代謝重塑
為探究LBP凝膠影響膽固醇蓄積的機(jī)制,研究團(tuán)隊(duì)首先通過轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析了膽固醇代謝相關(guān)通路,發(fā)現(xiàn)LBP凝膠處理顯著下調(diào)了巨噬細(xì)胞中膽固醇外流關(guān)鍵基因Abca1與Abcg1的表達(dá),提示其可能通過抑制膽固醇外流促進(jìn)胞內(nèi)蓄積(圖9)。
![]()
圖8體內(nèi)外水平驗(yàn)證巨噬細(xì)胞膽固醇攝取情況
基于LXRα是調(diào)控Abca1/Abcg1重要上游因子的已知背景,研究進(jìn)一步檢測發(fā)現(xiàn)LBP凝膠能降低LXRα的表達(dá)。結(jié)合文獻(xiàn)中TLR4激活可經(jīng)IRF3磷酸化抑制LXRα轉(zhuǎn)錄的報(bào)道,以及LBP已知的TLR4激活能力,研究推測LBP凝膠可能通過TLR4-IRF3軸抑制LXRα,進(jìn)而下調(diào)Abca1/Abcg1。為驗(yàn)證該通路,研究使用TLR4拮抗劑和IRF3抑制劑進(jìn)行干預(yù)。結(jié)果顯示,阻斷TLR4或抑制IRF3磷酸化后,LBP凝膠對LXRα及Abca1/Abcg1的下調(diào)作用被取消,從而證實(shí)LBP凝膠通過TLR4-IRF3-LXRα信號(hào)軸調(diào)控膽固醇外流(圖9)。
![]()
圖9LBP gel激活TLR4-IRF3-LXRα-Abca1/Abcg1軸抑制膽固醇外排
本研究利用枸杞子多糖作為水凝膠基質(zhì)的功能材料,建立了一種新型的口服結(jié)腸靶向遞送系統(tǒng),并通過巨噬細(xì)胞脂質(zhì)重編程實(shí)現(xiàn)了對MSS-CRC的增強(qiáng)型治療。此外,本研究還首次闡明了LBP通過激活TLR4-IRF3-LXRα-Abca1/Abcg1軸重編程巨噬細(xì)胞脂代謝促使其復(fù)極化的新機(jī)制。綜上所述,綜上所述,本研究不僅為開發(fā)兼具生物學(xué)功能與遞藥能力的大分子多糖遞送系統(tǒng)提供了新范式,也為實(shí)現(xiàn)結(jié)腸癌化療的“增效減毒”目標(biāo)提供了具有高轉(zhuǎn)化潛力的新策略。
南京中醫(yī)藥大學(xué)包純潔副教授、段金廒教授、韓欣教授、段嘉倫副教授為該論文的共同通訊作者;南京中醫(yī)藥大學(xué)2023級(jí)研究生張杰、包純潔副教授為該論文的共同第一作者。南京中醫(yī)藥大學(xué)為第一通訊單位。該研究獲得了江蘇省自然科學(xué)基金(BK20240749,BK20230462)、國家自然科學(xué)基金(82405025,U21A20408,32471475)、國家中醫(yī)藥管理局高水平中醫(yī)藥重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(ZYYZDXK-2023083)、寧夏回族自治區(qū)中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)(2024FRD05088)以及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目(2025YFC3512200)等項(xiàng)目資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202523769
作者簡介:
![]()
段嘉倫,南京中醫(yī)藥大學(xué)副教授,北京大學(xué)藥劑學(xué)博士。現(xiàn)任藥學(xué)院協(xié)同中心教工黨支部副書記,學(xué)術(shù)兼任中國植物學(xué)會(huì)藥用植物與植物藥專業(yè)委員會(huì)青年委員,Exploration、Food Medicine Homology、Journal of Future Foods、European Cells & Materials期刊青年編委/科學(xué)編輯。主要從事中藥多糖化學(xué)與生物學(xué)研究。主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目(任務(wù)負(fù)責(zé)人)、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目6項(xiàng)。以第一/通訊作者在Bioactive Materials、Nano-Micro Letters、Advanced Drug Delivery Reviews、Advanced Functional Materials、Carbohydrate Polymers等國內(nèi)外高水平期刊發(fā)表論文15篇。申請并公開PCT國際發(fā)明專利1項(xiàng),國家發(fā)明專利4項(xiàng)。先后榮獲江蘇省“雙創(chuàng)博士”人才、全國高校“百名研究生黨員標(biāo)兵”等。指導(dǎo)學(xué)生榮獲優(yōu)秀本科畢業(yè)論文5篇,指導(dǎo)學(xué)生榮獲第十屆全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽(科學(xué)探究類)國賽一等獎(jiǎng)。
![]()
包純潔,副教授,碩士生研究生導(dǎo)師。北京大學(xué)藥劑學(xué)博士,南京中醫(yī)藥大學(xué)校C類特聘引進(jìn)人才,中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)會(huì)員。長期聚焦于腫瘤靶向智能藥物遞送系統(tǒng)的開發(fā)及其抗腫瘤應(yīng)用研究,現(xiàn)主持江蘇省自然科學(xué)青年基金、江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目(A類資助)等,參與國家自然科基金面上項(xiàng)目2項(xiàng)。至今已以第一作者/通訊作者身份在Nano-Micro Letters、Bioactive Materials、Advanced Drug Delivery Reviews、Carbohydrate Polymers等高水平期刊發(fā)表SCI論文13篇。目前擔(dān)任Exploration、Science of Traditional Chinese Medicine、Journal of Future Foods等學(xué)術(shù)雜志科學(xué)編輯/青年編委,擔(dān)任Advanced Drug Delivery Reviews等國際學(xué)術(shù)期刊的審稿人。
![]()
段金廒,南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,二級(jí)教授,博士研究生導(dǎo)師,國際歐亞科學(xué)院院士。全國先進(jìn)工作者,全國優(yōu)秀科技工作者,全國中醫(yī)藥杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者,入選全國首屆“岐黃學(xué)者”中醫(yī)藥領(lǐng)軍人才工程,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)入選第二批“全國高校黃大年式教師團(tuán)隊(duì)”,享受國務(wù)院政府特殊津貼。長期致力于中藥資源化學(xué)與資源循環(huán)利用、中藥功效物質(zhì)與配伍關(guān)系研究的科技創(chuàng)新及學(xué)科建設(shè)工作。先后主持國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)、國家科技支撐計(jì)劃等國家級(jí)項(xiàng)目30余項(xiàng);以第一/通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文680余篇,SCI收錄330余篇。已獲授權(quán)專利180余項(xiàng)。研制中藥新藥、新藥材及功能性產(chǎn)品28個(gè)。作為第一受獎(jiǎng)人榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、部省級(jí)科技一等獎(jiǎng)7項(xiàng)。
![]()
韓欣,南京中醫(yī)藥大學(xué)教授,博導(dǎo),中藥制藥過程控制與智能制造技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室PI,醫(yī)學(xué)院生化系主任,研究生院院長助理,江蘇省重點(diǎn)學(xué)科生物學(xué)帶頭人和生物學(xué)碩士點(diǎn)負(fù)責(zé)人。中山大學(xué)生化與分子生物學(xué)博士,在美國德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心、康奈爾大學(xué)附屬M(fèi)ETHODIST研究所等海外頂尖學(xué)術(shù)科研機(jī)構(gòu)從事7年微流控芯片技術(shù)與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)醫(yī)工交叉領(lǐng)域研究。先后入選江蘇省特聘教授(2018),江蘇省“雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)”核心成員(2020),“十四五”江蘇省重點(diǎn)學(xué)科生物學(xué)帶頭人(2022-2025),江蘇省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文指導(dǎo)老師(2023,2024)。擔(dān)任Exploration (IF:22.5)promotion editor和青年編委,APSB(IF:14.6)青年編委,Pharmaceutical Science Advances青年編委等;擔(dān)任南京市建鄴區(qū)歐美同學(xué)會(huì)二屆理事會(huì)常務(wù)理事,南京歐美同學(xué)會(huì)會(huì)員,中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)老年病分會(huì)委員,中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)類器官與器官芯片分會(huì)委員,中國毒理學(xué)會(huì)類器官與器官芯片專委會(huì)委員,江蘇省中醫(yī)藥學(xué)會(huì)中醫(yī)康復(fù)專委會(huì)委員,江蘇省中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)病理學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員等;擔(dān)任國自然面上和青年項(xiàng)目、教育部高等教育司國家級(jí)項(xiàng)目、上海市科技獎(jiǎng)勵(lì)和自然科學(xué)基金項(xiàng)目、教育部學(xué)位中心博士/碩士學(xué)位論文等評(píng)審專家等;擔(dān)任Nature Communications, Science Advances, Cell Biomaterials, JACS, Exploration, Interdisciplinary Materials 等國際學(xué)術(shù)雜志審稿人。
中醫(yī)藥基礎(chǔ)科研技術(shù)服務(wù)及加群交流:
相關(guān)咨詢,加微信:1278317307。
【福利時(shí)刻】科研服務(wù)(點(diǎn)擊查看):、、、、、。咨詢加微信:1278317307。
![]()
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.