Science子刊：可以口服的納米粒子“藥丸”

　　納米粒子給藥，為包括癌癥在內的許多疾病的打靶治療帶來了希望。然而，粒子必須通過注射注入到患者體內，到目前為止，這種方式限制了其效用。目前，來自麻省理工學院(MIT)和布萊根婦女醫院(BWH)的研究者，研發了一種新的納米粒子，能夠通過口服經由消化道吸收，使患者僅僅服用一顆藥丸來替代注射。

　　在11月27日的Science Translational Medicine雜志上發表的這項最新研究中，研究者利用粒子證明小鼠中的胰島素口服給藥，他們還稱，粒子可以用來攜帶任何一種能封裝入一個納米粒子中的藥物。新的納米粒子表面覆蓋有抗體，這種抗體是開啟腸黏膜細胞表面受體的鑰匙，使納米粒子能夠越過腸壁進入血液中。

　　這種給藥方式，對發展例如高膽固醇或關節炎這類疾病的新療法是特別有用的。研究者稱，這些疾病患者，相比較頻繁的到醫院去接受納米粒子注射，他們更愿意定期地服用藥丸。

　　MIT戴維H.科赫學院的教授Robert Langer，也是MIT科赫綜合癌癥研究所的成員和本研究的其中一位作者，他說：“如果你是一位患者，你有一種選擇，那么毫無疑問的是，患者總是優先選擇能夠口服的藥物。”

　　本研究的第一作者是前MIT研究生Eric Pridgen和前BWH博士后Frank Alexis，高級作者是BWH納米醫學和生物材料實驗室主任Omid Farokhzad。其他的作者分別是：BWH的腸胃病學家Timothy Kuo、前BWH博士后Etgar Levy-Nissenbaum、MIT機械工程副教授Rohit Karnik和BWH生物醫學研究所的聯合主任Richard Blumberg。

　　不再需要注射

　　攜帶化療藥物或者短的干擾RNA的幾類納米粒子，能關閉選中的基因，目前在臨床試驗中被用來治療癌癥和其它疾病。這些粒子讓我們發現了一個事實，那就是，腫瘤和其它病變組織被滲漏的血管包圍。在粒子靜脈注射到患者體內之后，它們從這些滲漏的血管中滲出，在腫瘤部分釋放其負載。

　　對于口服的納米粒子，它們需要能夠到達腸道內，這個部位由一層上皮細胞組成，這些細胞連接在一起形成不能穿透的障礙稱為左右分子鉚。Farokhzad 稱：“關鍵的挑戰是，如何使一個納米粒子通過這個細胞障礙。每當細胞想要形成一個障礙的時候，它們在細胞和細胞之間制造附著物，類似于一面磚墻，磚塊是細胞，灰泥是附著物，什么也不能穿透這面墻。”研究者曾經試圖通過臨時破壞左右分子鉚的方法來突破這面墻，使藥物通過。然而，這種方法有很多副作用，因為一旦障礙被破壞后，有害的細菌也能通過。

　　為了構建能夠選擇性地突破障礙的納米粒子，研究者利用了揭示嬰兒如何從母乳中吸收抗體來提高他們自身免疫防御的以前的研究。這些抗體緊緊抓住一個稱為FcRN的細胞表面抗體，使它們能夠通過腸黏膜細胞進入到鄰近的血管中。

　　研究者將他們的納米粒子用Fc蛋白——結合到FcRN受體上的抗體的一部分——包覆，這種蛋白也在成人腸黏膜細胞內發現。納米粒子，由一個稱為PLA-PEG的生物相容性聚合物組成，能夠在其核心攜帶大量的藥物負載，例如胰島素。

　　當患者攝入粒子后，Fc蛋白抓住腸道組織中的FcRN而進入，將全部納米粒子和它們自己一起帶入。

　　Karnik說：“這說明了一個非常通用的概念，我們可以利用這些受體，來運輸能包含幾乎任何東西的納米粒子。任何很難穿越障礙的分子，能夠被載入納米粒子中進行運輸。”

　　沖破障礙

　　在這項研究中，研究者演示了在小鼠中胰島素的口服給藥。包覆Fc蛋白的納米粒子，比沒有該涂層的相同納米粒子，能夠以高11倍的效率到達血液中。而且，胰島素給藥的量很大，足以降低小鼠的血糖水平。

　　現在，研究者希望將相同的原理應用到能夠突破其它障礙的納米粒子設計中，例如血腦屏障，這種障礙能阻止許多藥物到達大腦。Farokhzad說：“如果你能穿透腸道中的粘膜，那么，下一個，你也許就能穿透肺部的粘膜，也許還有血腦屏障和胎盤屏障。”

　　他們也正致力于優化納米粒子的藥物釋放，為進一步利用胰島素和其它藥物的動物試驗做準備。