图 近红外光激活的Pt (IV)氧化剂的抗肿瘤机制
在国家自然科学基金项目（批准号：21877092、22077108）资助下，香港城市大学朱光宇和何明亮教授团队在金属抗肿瘤药物领域取得新的研究进展，相关成果以“近红外光激活的抗癌四价铂配合物直接乏氧光氧化生物分子（Near-infrared-activated anticancer platinum(IV) complexes directly photooxidize biomolecules in an oxygen-independent manner）”为题，于2023年6月22日在《自然·化学》（Nature Chemistry）上发表。论文链接https://www.nature.com/articles/s41557-023-01242-w。
光动力疗法过程中，特定波长的光源激活光敏剂，产生的活性氧物种会引起肿瘤细胞损伤。相较于传统化疗，光动力疗法具有高度选择性和局部控制性的优势，可与化疗协同治疗且不产生交叉耐药性。然而，光动力疗法目前面临实体瘤在乏氧环境中治疗效果较差、激发波长短、组织穿透能力低等难题。朱光宇和何明亮研究团队借助“金属增强光氧化特性”的理念，设计合成了一种可被近红外光激活的四价铂（Pt (IV)）氧化剂，能够直接氧化肿瘤细胞生存相关的生物分子，产生活性氧物种、脂质过氧化物和氢离子，诱导肿瘤细胞发生氧化应激和酸中毒，进而消除肿瘤细胞。上述光氧化疗法不需要氧气的参与，有效克服了传统光动力疗法在乏氧等复杂肿瘤微环境中治疗效果受限的难题。此外，团队开发的Pt (IV)光氧化剂可被近红外光激活，具备更好的组织穿透能力，能够用于治疗更深层的病灶。机理研究表明，Pt (IV)光氧化剂所引发的肿瘤细胞死亡模式属于非传统坏死，其融合了细胞氧化应激和细胞酸中毒所引起的细胞死亡的特点，能够高效清除肿瘤细胞，可克服肿瘤细胞对光动力学疗法和铂类化疗药物的耐受性；同时，该光氧化剂还能诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡，刺激免疫细胞的增殖与活化，进一步增强抗肿瘤效果。这种新型的细胞死亡模式（图）。