近年来，中国结直肠癌发病率和死亡率不断升高，严重威胁我国人民生命健康。结直肠癌作为消化道恶性肿瘤，口服给药是结直肠癌治疗最理想的给药途径。相比于单纯化疗药物，纳米药物递送系统由于具有保护药物突破胃肠道环境和减毒增效的作用为结直肠癌的口服治疗提供了优势。但肠道粘液屏障是保护肠上皮细胞免于肠道复杂环境和外来微生物侵害的重要屏障，但其致密粘稠的生理结构严重制约了口服药物的递送效率，导致纳米系统穿透能力有限。另一方面，结直肠癌肠段特异性增殖的肠道致病菌会通过其表面脂多糖等生物结构对口服纳米药物递送系统产生吸附甚至吞噬作用，从而严重降低口服纳米药物递送系统的递送效率。因此，肠道粘液屏障与肠道致病菌的截留是阻碍口服纳米递送系统高效治疗结直肠癌的主要原因。

近日，郑州大学药学院张振中教授、史进进教授和刘军杰副教授团队在Advanced Functional Materials期刊在线发表了题为Self‐thermophoretic nanoparticles enhance intestinal mucus penetration and reduce pathogenic bacteria interception in colorectal cancer的研究论文。郑州大学药学院张振中教授、史进进教授和刘军杰副教授为通讯作者，郑州大学药学院博士后王志豪为第一作者。

研究团队采用具有高效光热转换效率的中空介孔硫化铜（HMCuS）纳米粒为基体，在其表面非对称喷镀具有优异隔热性能的TiO2，创新性地制备出非对称硫化铜/二氧化钛（CuS/TiO2）纳米载体。该纳米载体不仅具有光启动自主运动跨越肠道粘液屏障的能力，而且在近红外光照射下，该纳米系统还能够产生强大的自热泳力，减少肠道致病菌对纳米递送系统的截留。此外，受肠道微生物与结直肠癌密切关系的启发，利用金黄色葡萄球菌对结直肠癌炎症环境的识别作用，对具有自热泳性能的非对称自主运动纳米载体进行包被，制备出具有肠道炎症归巢与定植作用的自热泳仿生细菌口服纳米平台CTPB

该平台采用金黄色葡萄球菌仿生膜（BMS）“伪装”策略赋予递送平台优异的耐受胃部极端环境和结直肠癌肠段自主锚定能力，以具有自主运动特性的CuS/TiO2纳米马达作为肠粘液屏障自主穿透和肠道致病菌高效解离的载体与化疗药物CP的储库单元，结合聚乙二醇-转铁蛋白结构（PEG-Tf）工程化修饰以增加肠上皮细胞转胞吞速率与肿瘤细胞摄取，构建细菌仿生纳米平台。该纳米平台在光照下不仅可以实现定向自主运动以穿透肠道粘液屏障，而且可以避免致病菌截留，从而高效跨越口服药物面临的胃肠道复杂生理学屏障，提高结直肠癌递送效率。因此，该纳米平台为口服纳米系统的结直肠癌精准高效治疗奠定了基础。

综上所述，该系统不仅显著提高了肠道粘液屏障穿透效率，而且进一步降低了肠道致病菌截留效率，从而高效跨越口服药物面临的胃肠道复杂生理学屏障，提高口服药物递送系统的靶向递送效率和结直肠癌治疗效率，为结直肠癌口服精准高效治疗和复杂生物屏障安全自主跨越等关键科学性问题的解决提供新策略。该工作得到了国家自然科学基金、国家博士后基金和河南省杰出青年基金等资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202212013