Advanced Healthcare Materials:独辟蹊径——新型口服辐射防护纳米药物用于放射性肠损伤防护与救治

随着核工业与核技术的快速发展及广泛应用,核安全的重要性日渐突出,如何有效防治急性辐射损伤已经成为核应急领域的重要研究内容。放射治疗是目前应用最为广泛的癌症治疗方法之一,有大约70%的癌症患者在治疗过程中需要接受放射治疗。电离辐射在选择性杀灭癌细胞的同时,也不可避免地对快速更新的干细胞造成损伤。小肠作为腹部最易受到辐射损伤的器官,受到电离辐射后会出现呕吐、腹泻、便血、电解质失衡及脱水等放射性肠损伤的症状,降低了患者的放疗剂量耐受性,并严重影响了肿瘤患者的生活质量。然而,临床迄今为止没有有效的防护药物。传统的辐射防护制剂主要通过注射或口服后均匀分布于全身发挥作用,由于注射类药物难以富集于小肠,而口服类药物进入肠腔后易被消化液快速清除,难以停留在小肠内,因此传统制剂通常难以达到理想的小肠靶向辐射防护效果。

苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室华道本教授团队针对这一问题提出了通过口服方式递送辐射防护纳米药物至小肠隐窝干细胞的新概念。将细胞焦亡抑制剂封装于精氨酸修饰的壳聚糖基纳米载体中以形成纳米药物的内核,并用聚多巴胺进行表面修饰。由于其在各种基质表面良好的粘附性能、耐酸性能以及生物相容性在医学领域得到广泛的研究,使纳米药物具有较好的胃酸耐受性及小肠内防水粘附作用。调控纳米药物的粒径大小及表面电位使其能够穿透肠上皮粘液屏障,粘附于隐窝底部的干细胞部位发挥辐射防护作用。该纳米药物可经口服途径实现对辐射敏感性较强的小肠隐窝干细胞的药物递送,在提高隐窝部位药物浓度的同时,延长药物作用时间,从而增强辐射防护效果。类器官培养及动物实验证实了纳米药物的生物安全性及良好的辐射防护效果。

研究者相信,此项研究将会为有效缓解辐射引起的胃肠综合症开辟了一条新的途径,并为核应急及放射诊疗中放射性肠损伤的高效精准防护提供了新的解决思路。所提出的概念也为改善其他胃肠道疾病的治疗效果、减轻药物毒副作用等需求提供了参考方案。该工作得到了江苏省高校自然科学研究重大项目(16KJA310001)、国家自然科学基金(U1867206)、江苏高校放射医学协同创新中心和苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室的资助,已获得中国专利授权(ZL201910550078.3),相关论文发表在Advanced Healthcare Materials (DOI: 10.1002/adhm.201901778)上。