5月2日，2025
由不列颠哥伦比亚大学（UBC）科学家领导的研究团队开发出新型药物设计方法，能将治疗药物直接递送至胃肠道特定部位。该名为GlycoCaging的药物递送系统基于复杂植物寡糖的定制糖缀合物。小鼠概念验证研究表明，该系统能在肠道下段实现药物专一性释放，其所需剂量仅为当前炎症性肠病（IBD）治疗剂量的十分之一。
"通过这项技术，我们不仅能递送类固醇药物，还能将抗菌化合物等多种药物直接输送至肠道，这可能为IBD患者和肠道感染者带来突破性治疗方案"，UBC化学系及Michael Smith实验室教授Harry Brumer博士指出。Brumer与UBC儿科系教授Laura Sly共同领导的研究团队，其发表于《科学》杂志的研究论文《肠道菌群介导的定制植物糖缀合物用于药物靶向》中提出："GlycoCaging或可挽救那些因全身毒性过高而被弃用的潜力药物"。
根据加拿大克罗恩病与结肠炎协会数据，截至2023年加拿大IBD患者已达322,600人，发病率位居全球前列。Sly教授强调："IBD日益严重且无法治愈，患者多在19-29岁黄金年龄发病，这种疾病完全可能使人丧失劳动能力"。
现有IBD治疗中，抗炎类固醇通常采用口服或静脉注射方式。30%对常规药物无效的成年患者及儿童急性发作期患者均依赖此类药物。但该疗法可能导致骨质疏松、高血压、糖尿病及心理问题等严重副作用。由于药物在抵达发炎肠道前已大量被胃和上段小肠吸收，临床需大剂量给药以确保疗效。研究团队指出："实现口服药物在远端胃肠道的靶向递送，是人类健康领域长期未解的难题"。
GlycoCaging技术灵感源自研究人员对水果蔬菜纤维中特定分子的发现——这些分子只能被肠道菌群分解。"基于对肠道菌群代谢膳食纤维的分子机制研究，我们设计了基于植物寡糖定制糖缀合物的靶向给药系统"，研究团队解释称。他们将类固醇分子与特定肠道菌群可激活的"钥匙"结合，构建出独特的"分子保险箱"。
研究团队推测，亲水性支链寡糖结构可阻止药物在上消化道过早吸收，而结肠菌群产生的特定木聚糖酶则能触发药物释放。"通过微生物酶特异性知识，我们假设将小分子药物通过糖苷键共价连接至木葡聚糖七糖，可构建胃肠道靶向的分子平台"。
研究团队选用非IBD常规用药的类固醇进行概念验证，展示GlycoCaging重定向强效药物的能力。"糖皮质激素中的地塞米松具有强效抗炎作用，但其系统性副作用限制了胃肠应用。因此我们选择XXXG-Dex作为原型，验证GlycoCaging在提升靶向性和药物再利用方面的潜力"。
体外实验显示，模拟胃肠道木聚糖存在的体系中，XXXG-Dex可被有效水解，预示体内释放成功。在持续9周的两种IBD小鼠模型中，GlycoCaged药物剂量远低于常规剂量却展现出同等抗炎效果。在T细胞转移结肠炎模型中，XXXG-Dex在等效剂量降低3-10倍的情况下，其抗炎效果与游离地塞米松相当甚至更优。
通过GlycoCaging递送的药物在全身分布水平显著降低。"与常规地塞米松相比，口服XXXG-Dex的小鼠中，系统循环药物浓度大幅降低"，研究进一步发现：游离类固醇给药后血清和组织浓度快速升高，而XXXG-Dex组未见此现象，表明上消化道吸收被有效阻断。第二组小鼠实验显示，"GlycoCaging将系统循环降至消除肠外非靶向效应的程度"，且特定实验组显示药物仅作用于肠道，不影响其他部位炎症。
共同作者、UBC化学系暨Michael Smith实验室研究员王长青博士指出："该技术已验证可应用于其他IBD常用类固醇及高剂量使用受限的抗炎药物"。
为评估人体应用潜力，团队检测了IBD患者肠道中依赖GlycoCaging的菌群是否存在。对33名志愿者（含IBD患者与健康对照）粪便样本及全球基因标记数据库的分析显示："所有受试者（包括IBD缓解期和活动期患者）均具备激活药物的能力，且多数人携带相关基因标记"，UBC实验医学项目博士生Maggie（魏珍）马指出。
研究团队在结论中强调："利用仅被肠道菌群分解的植物寡糖构建糖缀合物，这种天然膳食纤维成分开辟了提升肠道药物治疗指数的前景"。数据显示GlycoCaging既能降低给药剂量又能减少系统吸收，可优化现有及新型胃肠药物的治疗。该技术已申请专利，下一步将寻求资金支持开展更高级动物实验及人体临床试验。
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