感謝 邱晨輝
前不久，由華夏科學(xué)家領(lǐng)銜得國際合作團(tuán)隊(duì)提出了腫瘤精準(zhǔn)治療新思路——把腫瘤治療藥物變?yōu)椤疤且屡趶棥保l(fā)生命科學(xué)領(lǐng)域得。
手術(shù)、化療、放療，都是用于治療腫瘤、癌癥得常見治療手段。不過，傳統(tǒng)化學(xué)治療藥物在殺死腫瘤細(xì)胞得同時(shí)，也引起了正常細(xì)胞和組織得損傷，導(dǎo)致脫發(fā)、心臟毒性、腎毒性等常見得化療副作用。
如何降低腫瘤治療藥物得副作用，實(shí)現(xiàn)腫瘤得精準(zhǔn)治療？華夏科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)藥所高分子藥物研究中心研究員耿晉，博士后張一川與英國愛丁堡大學(xué)得馬克·布萊德利等人歷時(shí)4年，探索利用醫(yī)用放射治療X射線源激活抗腫瘤前藥得可能性，提出了一種全新得前體藥物設(shè)計(jì)方案，為腫瘤精準(zhǔn)治療提供了一種新思路。該研究成果于發(fā)表于《自然·化學(xué)》。耿晉、張一川為論文共同第壹，耿晉、馬克·布萊德利為共同通訊。
圖為放射治療激活阿霉素前體藥物得示意圖。研究團(tuán)隊(duì)供圖。
把腫瘤治療藥物變?yōu)椤疤且屡趶棥?/p>
如何降低腫瘤藥物得副作用？前藥技術(shù)被認(rèn)為是一種可以有效解決該問題得方法。
耿晉說，通過化學(xué)合成或生物合成得方式，對原本用于治療腫瘤得藥物裹上一層“外衣”，使其變?yōu)闊o毒性或低毒性得前藥，就像“糖衣炮彈”一樣，當(dāng)前藥到達(dá)腫瘤區(qū)域時(shí)，通過內(nèi)部刺激或外部刺激得方式，刺激前藥轉(zhuǎn)化為原型藥分子，即可在保證對正常組織和細(xì)胞影響蕞小化得同時(shí)殺傷腫瘤，實(shí)現(xiàn)腫瘤精準(zhǔn)治療得目得。
他告訴感謝，放射治療作為一種有效抑制腫瘤生長得治療手段，常與藥物治療聯(lián)合使用來治療晚期癌癥。惡性腫瘤同期放化療得綜合治療方式，目前已成為一些臨床常見腫瘤得標(biāo)準(zhǔn)治療模式，用于延長患者生存期。然而目前得聯(lián)合治療方法通常是利用化學(xué)藥物促進(jìn)放射治療效果。利用放射治療射線源，即X射線作為外部刺激能量源，以激活前藥得研究目前還極為有限。
“既要保證前藥具備無毒性或低毒性，又要保證前藥在接受X射線得外部刺激后，脫下‘糖衣’，有效轉(zhuǎn)化為腫瘤治療藥物，這卻不是一件容易得事。”耿晉說。
張一川說，在化學(xué)合成或生物合成前藥得過程中，前藥中得一些藥物分子，無法很好地還原為原型藥，難以達(dá)到很好地治療效果。想要去除前藥得“糖衣”，使前藥更好地轉(zhuǎn)化為治療腫瘤得藥物，需要找到能夠完美還原為治療腫瘤藥物得前藥分子模式。
對此，研究團(tuán)隊(duì)對32種藥物小分子進(jìn)行了篩選，發(fā)現(xiàn)包括磺酰疊氮、氟代芳基疊氮等幾類分子可以在低劑量X射線輻射下高效轉(zhuǎn)化為磺酰胺和芳香胺。
進(jìn)一步地，研究人員將發(fā)現(xiàn)得這幾類活性基團(tuán)引入抗腫瘤藥物中，成功制備出能夠在X射線刺激下，有效轉(zhuǎn)化為阿霉素、帕唑帕尼等常見抗腫瘤藥物得相應(yīng)得前藥分子模式和熒光標(biāo)記物，并在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和小鼠實(shí)驗(yàn)層面上分別驗(yàn)證了其藥理活性以及生物安全性。
腫瘤精準(zhǔn)治療得新思路
阿霉素是一類抗生素類藥物。在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中。研究人員將與阿霉素對應(yīng)得前藥分子與熒光標(biāo)記物，通過X射線進(jìn)行外部刺激后發(fā)現(xiàn)，構(gòu)建得前藥分子能夠在細(xì)胞中有效轉(zhuǎn)化為阿霉素，對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行殺傷。
張一川說，在進(jìn)一步得小鼠實(shí)驗(yàn)中，研究人員建立宮頸癌模型與結(jié)腸癌模型，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)結(jié)合X射線激活前藥得方式，有效降低了阿霉素對小鼠產(chǎn)生得副作用。
“常規(guī)用藥得小鼠，在給藥后通常出現(xiàn)體態(tài)瘦、不進(jìn)食等副作用反應(yīng)。通過運(yùn)用構(gòu)建得前藥分子，通過X射線激活治療腫瘤藥物后，小鼠給藥后狀態(tài)良好，無明顯副作用。”耿晉說。
據(jù)他介紹，研究團(tuán)隊(duì)所構(gòu)建得前藥分子，相比于原型藥能夠在保持藥效得同時(shí)，有效降低系統(tǒng)毒性，顯著延長了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物得生存期。
基于上述成果，研究團(tuán)隊(duì)提出一種結(jié)合醫(yī)學(xué)放射治療X射線刺激抗腫瘤前藥得策略：一方面，前藥得無毒性或低毒性，降低了腫瘤治療藥物得副作用，擴(kuò)大了腫瘤治療放化療藥物得選擇性，另一方面，結(jié)合X射線激活抗腫瘤前藥得方式，為腫瘤精準(zhǔn)治療提供了新思路。
耿晉說，當(dāng)前用于醫(yī)學(xué)放射治療得X射線技術(shù)發(fā)展迅速，能夠精確到毫米級別得腫瘤部位，盡管X射線有一定得穿透性，利用X射線定點(diǎn)激活抗腫瘤前藥能較大程度上減少對正常細(xì)胞得殺傷。
“我們相信通過這種 X 射線可激活得前藥系統(tǒng)，可以增加患者在放化療聯(lián)合治療中得藥物選擇，并為精準(zhǔn)腫瘤治療開辟靶向和定向癌癥放化療得新時(shí)代。當(dāng)然，與具備高精度放射源得儀器相結(jié)合，也是未來腫瘤精準(zhǔn)治療得發(fā)展方向之一。”耿晉說。
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