在吃火鍋時，一粒花椒殼竟然像「吸盤」一樣牢牢地粘附在口腔上顎。一般來說，人體的黏膜結構非常光滑，無論是口腔內膜還是食道，其實並不容易被物質粘附。多年前，這種「反常」的現象引起了南方科技大學副教授羅智的注意，如果將藥物埋在吸盤結構中，吸盤通過粘附黏膜是不是能夠實現局部的藥物遞送呢？
近期，羅智團隊結合機械力與化學吸收促進劑，開發了一種多肽藥物遞送新方法。通過新型口腔貼片技術，將口服多肽類藥物的生物利用度提升 100 倍、2 個數量級，為解決大分子藥物口服難吸收的問題提供了新方法。
（來源：Science Translational Medicine）
該技術通過在口腔黏膜貼片的方式（非侵入）實現局部藥物遞送，能夠在保障藥物遞送效果的同時，避免打針注射帶來的疼痛等負面影響，並有助於推動相關藥物開發進程。有望應用於慢性疾病或對打針注射方式敏感的人群進行多肽藥物遞送，例如用於治療糖尿病、肥胖症的司美格魯肽口服給藥；為兒童遞送生長激素等。不止於基礎學科研究，據悉，該技術即將進入臨床轉化階段。
圖丨相關論文（來源：Science Translational Medicine）
近日，相關論文以《利用仿生口腔拉伸貼片促進肽的全身吸收》（Boosting systemic absorption of peptides with a bioinspired buccal-stretching patch）為題發表在 Science Translational Medicine[1]。
南方科技大學羅智副教授為該論文第一作者兼通訊作者，瑞士蘇黎世聯邦理工學院讓·克里斯托夫·勒魯（Jean-Chrisophe Leroux）教授為論文共同通訊作者。
藥物分子多肽和蛋白質類的藥物面臨一個共同的問題，比如胰島素只能用注射，特別是皮下注射的方式給藥，很少能夠口服。在美國食品藥品監督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准的上百種多肽和蛋白質類藥物中，僅有四種可通過口服實現吸收，但其由於分子量太大，生物利用度往往較低。
該課題組研究吸盤結構的生物模擬藥物給藥方式後發現，這種吸盤結構貼在口腔黏膜不僅效果穩定、高效。同時，它具有類似「拔火罐」的作用，即通過 100 千帕的輕微拉伸黏膜，改變黏膜的細胞結構和脂質屏障，實現藥物分子更好的擴散效果。
圖丨仿生吸盤貼片（來源：Science Translational Medicine）
此外，這種新型口腔貼片通過將滲透增強劑、緩釋劑等輔助劑加入其中，達到藥物可控釋放的目的。「這種結合機械力與化學吸收促進劑，能夠大幅度提高大分子藥物的生物利用度。我們將去氨加壓素的生物利用度從 0.12% 提升至 16.4%，實現了近 100 倍的提升，這是前所未有的。」羅智表示。
另一方面，和微針相比，這種貼片式給藥方式由於可逆拉伸性，不會破壞人體皮膚或黏膜，具有無創、無痛的優勢。在材料安全性方面，研究人員選擇了食品級高分塑料材料，為人體表面的無毒、安全使用提供保障。
圖丨人體實驗證實新劑型的安全性及高接受度（來源：Science Translational Medicine）
那麼，這種貼片在口腔黏膜能夠貼多久呢？研究人員通過實驗對比發現，在口腔黏膜貼片 10 分鐘為目前的最佳時間，既能夠保障藥物遞送的效果，也符合人體的接受程度。
羅智表示，「將一個簡單的想法逐步落地應用充滿了挑戰。目前，我們已經在大動物模型（比格犬）及 40 名健康人體進行試驗，驗證了這種新型藥物製劑的效果。未來，更大規模的人體試驗將涉及更多的交叉學科和技術挑戰。」
圖丨羅智（來源：羅智）
羅智在清華大學獲得學士學位，在瑞士洛桑聯邦理工學院獲得優等博士學位，在蘇黎世聯邦理工學院完成博士後研究後，於 2021 年加入南方科技大學。其課題組的主要研究方向是製備用於藥物製劑和新藥開發的新型生物材料。
另一方面，他們還致力於用高分子藥物治療相關疾病及解決藥學領域的相關問題。作為「90 後」的羅智近期還擔任國家重點研發計劃「高端功能與智能材料」專項項目的首席科學家。
下一步，該團隊計劃針對不同的多肽分子，進行相關處理和優化。與此同時，為更好地將技術進行臨床轉化，研究人員還將在給藥安全性、黏膜所能承受的給藥頻率等方面繼續驗證。據悉，該課題組即將成立相關公司進行臨床轉化。「我們目標是在兩年內，通過這種給藥方式製備 1 至 2 種不同的多肽藥物，希望新型藥物製劑能夠早日走向臨床。」羅智說道。
參考資料：
1.Zhi Luo et al., Boosting systemic absorption of peptides with a bioinspired buccal-stretching patch. Science Translational Medicine.15, eabq1887(2023). DOI:10.1126/scitranslmed.abq1887