Science：利用GlycoCaging技术实现抗炎类固醇的靶向肠道递送

根据加拿大克罗恩病与结肠炎协会（Crohn's and Colitis Canada）的数据，截至2023年，估计有322600名加拿大人患有炎症性肠病（IBD），加拿大是世界上IBD发病率最高的国家之一。这种疾病是一个日益严重的问题，而且没有已知的治愈方法。它可以使人完全衰弱，它会在19到29岁的壮年时期发病。

在一项新的概念验证研究中，来自不列颠哥伦比亚大学的研究人员指出一种新的药物设计方法可以将药物直接给送到小鼠肠道，其剂量大大低于目前的IBD治疗方法。具体而言，他们引入了一种名为“GlycoCaging”的机制，它能将药物完全释放到肠道下部，剂量比目前的疗法低10倍。相关研究结果发表在Science杂志上。

论文共同通讯作者、不列颠哥伦比亚大学化学系教授Harry Brumer博士说，“有了这项技术，我们不仅能向肠道直接递送类固醇，还能递送包括抗微生物化合物在内的一系列药物，从而为IBD、肠道感染等疾病的患者提供潜在帮助。”另一名论文共同通讯作者为不列颠哥伦比亚大学儿科系教授Laura Sly博士。

靶向药物给送

IBD的治疗方法之一是抗炎类固醇，通常是口服或静脉注射。这些药物有严重的副作用，包括骨质疏松症、高血压、糖尿病和不良的心理健康后果。这些药物用于治疗儿童、成人以及约 30% 的其他药物治疗无效的成人的病情发作。

大部分抗炎类固醇药物在到达发炎的肠道区域之前会被胃部和肠道上部吸收，因此医生会大剂量使用这类强效药物，以确保有效剂量的药物到达受影响的肠道区域。

水果和蔬菜纤维中的某些分子只能被人类肠道中的细菌消化，而 GlycoCaging 就是受此启发而产生的一种化学过程。

研究人员将这类分子与抗炎类固醇结合在一起，创造了一个“宝箱”，而打开这个宝箱的“钥匙”就是特定的肠道细菌。他们使用了一种并不常用于治疗 IBD 的抗炎类固醇来证明 GlycoCaging 重新利用强效药物的潜力。

大幅降低强效药物的剂量

利用这一机制，研究人员对两种患有 IBD 的小鼠进行了长达九周的治疗。它们的GlycoCaged剂量是未经过GlycoCaged处理的药物剂量的三到十倍，但却具有相同的抗炎效果。这种药物在身体其他部位的含量低于未经过GlycoCaged处理的药物剂量。在一个实验组中，身体其他部位的炎症并没有减轻，这意味着这种药物确实只影响肠道。

论文共同第一作者、不列颠哥伦比亚大学化学系研究助理Changqing Wang博士说，“我们的研究表明，这种技术可用于其他类固醇，包括那些常用于治疗 IBD 的类固醇，以及其他高剂量使用但有负面副作用的抗炎药物。”

人类潜力

为了测试在人体中的治疗潜力，研究人员研究了IBD患者的肠道中是否存在 GlycoCaging 所依赖的肠道细菌。他们在 33 名IBD患者和没有患IBD的人的粪便样本中寻找肠道细菌活性，并在全球数据库中寻找遗传标记。

论文共同第一作者、不列颠哥伦比亚大学实验医学项目博士生Maggie（Wei Jen）Ma说，“我们发现，参与粪便样本实验中的所有人都有激活GlycoCaged药物的能力，包括IBD患者，无论他们是处于缓解期还是炎症活跃期。大多数人的遗传标记都表明他们有能力使用GlycoCage系统。”

研究人员已为这项技术申请了专利，并计划开展更先进的动物实验和人体临床试验。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Wei Jen Ma et al, Bespoke plant glycoconjugates for gut microbiota-mediated drug targeting, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adk7633.