11月3日消息,据ScienceDaily报道,日本理化学研究所(RIKEN)先驱研究計測中心Katsunori Tanaka(田中克典)团队在Nature Communications发表研究,提出一种“借刀杀人”式抗癌策略:不向全身输送毒性药物,而是利用癌细胞自身过量释放的一氧化碳(CO)作为触发器,在癌细胞内部原位合成抗癌化合物。

技术路线的核心是钯环(palladacycle)化合物:这类金属有机化合物可与一氧化碳反应生成菲啶酮(phenanthridinone),其部分衍生物具有细胞毒性且已用于现有抗癌药。但直接递送时,细胞内高浓度的谷胱甘肽会迅速钝化钯催化中心。研究人员的解决方案是用血液中常见的白蛋白将钯环包裹成载体复合物:白蛋白既保护催化剂随血流运输时不被灭活,又不妨碍其进入细胞后执行反应。

实验中,团队将复合物与培养的人肝癌、宫颈癌、乳腺癌及肺癌细胞共孵育48小时,并同时测试非癌细胞系:结果显示菲啶酮仅在癌细胞系中检出、正常细胞中未见,证明白蛋白载体成功保护了催化剂且反应选择性发生在癌细胞内。团队进一步改造体系,使新生成的化合物脱离载体并在胞内自由扩散,并使其生成一种已用于抗癌药的强毒性菲啶酮衍生物;在培养肝癌细胞中导入该体系后,观察到药物在胞内生成并出现细胞损伤迹象。

该方法仍处早期阶段,但展示了“生物正交催化+内源性标记物触发”的前药思路:以肿瘤代谢特征(CO过量)为开关,从化学层面实现治疗窗口的选择性,为高毒性细胞毒药物的在位活化提供了新范式。 (来源:ScienceDaily)