一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统的制备及应用

本发明属于细菌递送药物领域，具体涉及一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统的制备及应用。

背景技术：

1、幽门螺旋杆菌被国际癌症研究机构列为i类致癌物，是目前已知最强的导致胃癌的危险因素。根据流行病学分析，大约75%的胃恶性肿瘤是由幽门螺旋杆菌感染引起。然而，有统计报道，幽门螺旋杆菌阳性患者的长期总生存率为35.8%，长期无复发生存率为52.6%，分别高于幽门螺旋杆菌阴性患者的24%和48.5%。这些统计数据表明了幽门螺旋杆菌在胃癌治疗中的巨大潜力。受到上述临床数据统计的启发，提出现有已公开的技术中从未提及的新想法，即幽门螺旋杆菌可以作为胃癌的治疗药物和口服的生物复合递药系统，将幽门螺旋杆菌从潜在的致癌物转化为抑制胃癌发生发展的治疗平台。

2、幽门螺旋杆菌在周质空间和细菌表面表达充足的脲酶，可通过将尿素局部转化为氨来抵抗胃酸，从而保护细菌的生存。此外，幽门螺旋杆菌利用脲酶操纵黏液从凝胶态转换为溶胶态，促进细菌穿透黏液层。由于其螺旋状细胞形状、鞭毛运动和ph梯度的趋化反应，幽门螺旋杆菌可在不断更新的黏液中自由游动和定植。口服幽门螺旋杆菌后，细菌大多在胃中定植，只有一小部分细菌会通过胃肠道系统，通过粪便排出体外，而不会进入血液，对其他正常组织造成感染，这为幽门螺旋杆菌在体内应用的生物安全性提供了令人信服的证据。上述可从酸性胃腔内逃逸并迁移到粘膜下层的独特特性，使幽门螺旋杆菌成为理想的口服给药穿透黏液的递送载体，在最大限度地提高药物在胃肿瘤中的蓄积和减少全身毒性方面具有巨大的优势。

3、然而，基于幽门螺旋杆菌的胃癌治疗平台仍有许多关键问题需要解决。单纯的幽门螺旋杆菌的抗肿瘤能力较弱，无法达到有效的肿瘤抑制。因此，需要与其他治疗手段联合应用，从而实现强有力的抗肿瘤治疗。所以，开发由幽门螺旋杆菌介导的生物复合药物体系以提高药物在肿瘤部位的富集浓度并实现药物-免疫协同治疗已成为胃癌治疗的创新方向。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有粘液穿透性的幽门螺旋杆菌介导的生物复合递送体系用于胃癌的经口服治疗。将幽门螺杆菌与药物进行化学偶联，构建工程化细菌载体。利用幽门螺旋杆菌的固有特性，增强药物的黏液穿透能力，提高在肿瘤区域的富集 。在外部刺激下，实现肿瘤定点杀伤，诱导免疫原性肿瘤细胞死亡。与此同时，幽门螺旋杆菌载体作为活菌疫苗，激活机体固有免疫系统，实现药物-免疫联合治疗。

2、本发明的目的在于克服现有技术的四大难点：一是克服胃部恶劣的生理环境（极低ph值环境、胃蛋白酶），维持活菌的生物活性；二是解决胃黏液层屏障的透过性以及肿瘤选择性差的问题，提高递送系统的传输效率和选择性；三是缓解肿瘤抑制微环境，提高机体的免疫应答；四是避免递药系统经肠道吸收入血进入正常组织，减轻全身毒副作用。

3、为了实现本发明的目的，采用如下技术方案：

4、一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，其特征在于：以幽门螺旋杆菌作为治疗主体，发挥抗肿瘤免疫作用。可通过在其表面修饰，即制得具有生物活性的工程化细菌系统。

5、在其中一些实施例中，所述的工程化幽门螺旋杆菌具有以下结构特征：含有氨基、巯基、羟胺基、叠氮、四嗪、酚羟基、烯烃基等一种或多种可参与快速化学反应的反应基团。

6、在其中一些实施例中，所述的幽门螺旋杆菌可通过自身携带、细菌d-氨基酸代谢、细菌2-酮-3脱氧辛糖酸代谢、细菌n-乙酰胞壁酸代谢、物理吸附、化学反应等途径携带反应基团。

7、在其中一些实施例中，所述的在幽门螺旋杆菌表面负载的药物、大分子结构或纳米粒带有羧基、烯烃基、醛基、炔基、酚羟基、巯基等反应基团的一种或多种。

8、在其中一些实施例中，所述的在幽门螺旋杆菌表面负载的药物可以是肿瘤特异性响应的敏感键修饰的紫杉醇、5-氟尿嘧啶、顺铂、奥沙利铂、多西他赛等化疗药物；可以是二氢卟吩e6、原卟啉、脱镁叶绿酸a及其衍生物、苯并噻吩、等具有光动力杀伤效果的；可以是卟啉、酞菁、ir780、吲哚菁绿、纳米管、石墨烯、聚多巴胺、硫化铜纳米粒等具有光热杀伤效果的；可以是卟啉衍生物、吖啶类化合物、氧化钛纳米粒等有超声杀伤效果的；也可以是镁合金、超顺磁金属氧化物纳米粒等具有磁热杀伤效果的。药物可包含但不仅限于上述的一种或多种。

9、在其中一些实施例中，所述的制备方法的特征在于，幽门螺旋杆菌通过酰胺反应、硫醇反应、迈克尔加成反应、环加成反应、席复碱反应、酶催化反应、光交联反应等化学反应与药物进行快速偶联。

10、在其中一些实施例中，所述的细菌递药系统可通过化疗、光动力疗法、磁热疗法、光热疗法、超声动力学疗法等方式中的一种或多种联合发挥抗肿瘤作用。

11、在其中一些实施例中，所述制备方法优选的是含有羧基的二氢卟吩e6与细菌表面的nh2进行酰胺化反应。其中所述的治疗模式优选的是光动力治疗。

12、本发明的另一目的在于提供上述的基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统在制备治疗胃癌药物中的应用。

13、在其中一些实施例中，基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统在酸性环境中维持稳定，有效穿透黏液层，定植于胃癌发生区域。在外部因素刺激下，所述递送载体具有抗肿瘤活性。与此同时，所述递送载体可激活机体固有免疫系统，实现与免疫治疗的协同治疗。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、所述的基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统制备简单、反应条件温和。利用幽门螺旋杆菌的生理特性，上述递送系统在胃酸耐受和粘液穿透方面展现了巨大的优势，实现了肿瘤区域的大量定植，显著提高药物生物利用度和抗肿瘤效果，降低药物的全身毒副作用。此外，本发明设计的递送系统作为原位疫苗以及免疫调节剂，诱导免疫原性细胞死亡，激活肿瘤内sting通路，促进巨噬细胞活化，重塑肿瘤免疫抑制微环境，实现药物-免疫联合治疗。

1.一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，其特征在于：以幽门螺旋杆菌作为治疗主体，发挥抗肿瘤免疫作用。可通过在其表面修饰，即制得具有生物活性的工程化细菌系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，其特征在于，所述的工程化幽门螺旋杆菌具有以下结构特征：含有氨基、巯基、羟胺基、叠氮、四嗪、酚羟基、烯烃基等一种或多种可参与快速化学反应的反应基团。

3.根据权利要求2所述的一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，其特征在于，所述的幽门螺旋杆菌可通过自身携带、细菌d-氨基酸代谢、细菌2-酮-3脱氧辛糖酸代谢、细菌n-乙酰胞壁酸代谢、物理吸附、化学反应等途径携带反应基团。

4.根据权利要求1所述的一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，其特征在于，在幽门螺旋杆菌表面负载的药物、大分子结构或纳米粒带有羧基、烯烃基、醛基、炔基、酚羟基、巯基等反应基团的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，其特征在于，在幽门螺旋杆菌表面负载的药物可以是肿瘤特异性响应的敏感键修饰的紫杉醇、5-氟尿嘧啶、顺铂、奥沙利铂、多西他赛等化疗药物；可以是二氢卟吩e6、原卟啉、脱镁叶绿酸a及其衍生物、苯并噻吩、等具有光动力杀伤效果的；可以是卟啉、酞菁、ir780、吲哚菁绿、纳米管、石墨烯、聚多巴胺、硫化铜纳米粒、碳点等具有光热杀伤效果的；可以是卟啉衍生物、吖啶类化合物、氧化钛纳米粒等有超声杀伤效果的；也可以是镁合金、超顺磁金属氧化物纳米粒等具有磁热杀伤效果的。药物可包含但不仅限于上述的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，其制备方法的特征在于，幽门螺旋杆菌通过酰胺反应、硫醇反应、迈克尔加成反应、环加成反应、席复碱反应、酶催化反应、光交联反应等化学反应与药物进行快速偶联。

7.根据权利要求1所述的一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，其特征在于，所述的细菌递药系统可通过化疗、光动力疗法、磁热疗法、光热疗法、超声动力学疗法等方式中的一种或多种联合发挥抗肿瘤作用。

8.根据权利要求1～7所述的一种基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统，所述制备方法优选的是含有羧基的二氢卟吩e6与细菌表面的nh2进行酰胺化反应。其中所述的治疗模式优选的是光动力治疗。

9.根据权利要求1～8任一项所述的基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统在制备治疗胃癌药物中的用途。

10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，基于幽门螺旋杆菌的生物复合递药系统在酸性环境中维持稳定，有效穿透黏液层，定植于胃癌发生区域。在外部因素刺激下，所述递送载体具有抗肿瘤活性。与此同时，所述递送载体可激活机体固有免疫系统，实现与免疫治疗的协同治疗。