Nat Commun：一种特殊的光激活药物或能充当“特洛伊木马”来杀灭癌细胞

2021年6月3日 讯 /生物谷BIOON/ --光活化分子能在光的控制下对恶性细胞进行消融（ablation），然而当靶向细胞与周围健康的组织相似时，目前的制剂或许在疾病早期阶段是无效的。日前，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Photoactivatable metabolic warheads enable precise and safe ablation of target cells in vivo”的研究报告中，来自爱丁堡大学等机构的科学家们通过在斑马鱼和细胞中进行测试发现，一种光激活药物或能进入并杀灭癌细胞和细菌细胞，同时还不会损伤周围的健康细胞。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41467-021-22578-2

将这种微小的杀癌细胞分子与特殊的食品化合物结合后就能诱导癌细胞摄入这种药物，这种名为SeNBD的分子要比当前的光敏感疗法分子小，这意味着其能够更容易地穿过细胞的防御系统；研究者表示，后期他们还需要深入测试来揭示是否这种药物能作为一种安全快速的疗法来治疗早期癌症和耐药性细菌感染。

将这种药物与一种食品化合物结合起来使用是治疗成功的关键，细胞为了生存就必须摄入食物中的化学成分，即代谢产物，比如糖类和氨基酸（作为能量）等。癌细胞和细菌细胞非常贪婪，相比健康细胞而言，其更倾向于摄入高浓度且不同类型的代谢产物，而将SeNBD与一种代谢产物联合配对使用则能成为机体有害细菌的“猎物”。

截至目前为止，大多数光激活药物都要比代谢产物打，这意味着癌细胞和细菌细胞并不会将其作为正常的食物来享用。于是研究人员就发明了SeNBD分子，他们将该分子比喻为特洛伊木马，同时将其效果描述为一种代谢弹头（metabolic warhead）。有害的细胞会摄取链接的药物而不会被提醒所摄入药物具有毒性。除了小到足以能进入细胞外，SeNBD还是一种名为光敏剂的药物，这意味着当其被可见光激活后就能够杀灭靶向细胞。

制备小型光敏剂的合成路线。

图片来源：Benson, S., et al. Nat Commun 12, 2369 (2021). doi：10.1038/s41467-021-22578-2

利用光来开启药物分子意味着外科医生就能准确确定他们希望药物发挥作用的位点，从而就能避免攻击宿主机体的健康组织，并能防止其它抗癌药物所诱发的副作用，比如脱发等。研究者Marc Vendrell教授说道，本文研究代表了通过光照来简单激活的新型疗法开发的一大进步，一般而言这种疗法是较为安全的。SeNBD是有史以来科学家们所开发的最小的一种光敏感剂，其能作为“特洛伊木马”来为介入医学开启新的机会，并在不影响周围健康组织的前提下杀死所有的有害细胞。

在SeNBD的帮助下，研究人员就能将光激活药物与癌细胞和细菌细胞经常会摄入的食物化合物相结合，这就意味着研究人员能将“特洛伊木马”直接通过细胞的前门运输进去，而并不是通过寻找一种方法来抵御细菌的防御机制。综上，研究结果表明，当暴露于非毒性的可见光下后，多功能的苯并硒二唑（benzoselenadiazole）代谢产物能以较高的准确度选择性地杀灭病原体细胞（而不是健康细胞），从而还能减少疗法在体内的任何潜在副作用；这种化学平台或能提供强大的工具，并利用细胞代谢特性来实现更加安全的治疗和手术手段。 （生物谷Bioon.com）

原始出处：

Benson, S., de Moliner, F., Fernandez, A. et al. Photoactivatable metabolic warheads enable precise and safe ablation of target cells in vivo. Nat Commun 12, 2369 (2021). doi：10.1038/s41467-021-22578-2