超声波激活抗癌剂

　　

化疗会产生强烈的副作用。一种在肿瘤组织中积聚并被超声波激活的新药物就不存在这个问题。

铂配合物是最常用的抗癌药物之一。他们是成功的，但有严重的副作用。德国波鸿鲁尔大学化学与生物化学系的Johannes Karges博士领导的一个国际研究小组开发了一种复合物，这种复合物在肿瘤组织中积累，并在超声波的作用下被激活。因此，它的细胞破坏作用只在真正需要它的地方展开。Karges说:“以前的研究依赖于光激活，只能穿透几毫米深的组织，我们现在开发了一种使用超声激活的治疗方法，可以穿透几厘米深的身体。”这使得即使是对大而深的肿瘤的治疗也可能产生很少的副作用。研究人员在2023年3月24日的Angewandte Chemie国际版杂志上发表了他们的研究结果。

对健康组织无害

铂(II)配合物顺铂、奥沙利铂和卡铂是最常用的抗癌药物。它们的临床成功被严重的副作用所抵消，如恶心、呕吐、肾损伤和骨髓抑制。为了克服这些限制，在过去的几十年里，主要的研究工作已经投入到所谓的铂(IV)复合前药的开发上。约翰内斯·卡吉斯解释说:“这些前药稳定且无活性，因此完全无害。”“在健康组织中，它们应该保持这种状态。然而，在癌症组织中，它们应该迅速转化为具有治疗活性的铂(II)复合物。”

金属配合物的还原需要能量。先前的研究报告了紫外线、蓝光或红光的激活。Johannes Karges解释说:“问题是光只能穿透不到一厘米深的身体，因此无法到达许多肿瘤。”为了克服这一限制，他的团队首次将铂(IV)复合物前药与可被超声照射选择性激活的声敏剂结合起来。

纳米颗粒在肿瘤中积聚

为了开发一种治疗有效的复合物，研究人员将铂(IV)复合物前药和声敏剂一起包裹在血红蛋白中形成纳米颗粒。Johannes Karges报告说:“我们能够观察到纳米颗粒在注射到血液后选择性地积聚在小鼠肠道肿瘤中，从而支持靶向治疗。”“超声照射后，铂(IV)前药在肿瘤部位被激活，引发对细胞有毒的顺铂的释放，几乎完全根除了肿瘤。”

超声波的优点

这些结果可能为开发新的技术和药物来治疗非常大或深层的肿瘤铺平道路。超声波能比近红外光穿透更深一个数量级的组织。此外，超声治疗通常被认为是侵入性较小，易于使用。另一个优势是医院通常已经配备了必要的设备。“我们的工作仍然是基础研究，”约翰内斯?卡吉斯强调。“基于此的治疗是否以及何时可以在临床实践中提供尚不可知。”

Journal Reference:

1. Ganghao Liang, Tumpa Sadhukhan, Samya Banerjee, Dongsheng Tang, Hanchen Zhang, Minhui Cui, Nicolás Montesdeoca, Johannes Karges, Haihua Xiao. Reduction of Platinum(IV) Prodrug Hemoglobin Nanoparticles with Deeply‐Penetrating Ultrasound Radiation for Tumor‐Targeted Therapeutically Enhanced Anticancer Therapy. Angewandte Chemie International Edition, 2023; DOI: 10.1002/anie.202301074