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醫學部藥學院王志剛助理教授在化學領域頂級期刊《Chem》上發表論文

發布時間:2019-10-17

    近日,我校醫學部藥學院王志剛助理教授聯合香港城市大學化學系朱光宇副教授團隊在光激活化療藥物領域取得重大突破,成果以題為“Phorbiplatin, a highly potent Pt(IV) antitumor prodrug that can be controllably activated by red light”的論文(DOI:10.1016/j.chempr.2019.08.021)發表在Cell出版社旗下的期刊《Chem》(影響因子18.2)。王志剛助理教授為論文的第一作者和共同通訊作者。 

    化療依然是臨床上治療癌癥的重要手段之一。大部分化療藥物由于缺少對腫瘤組織的選擇性,殺死腫瘤細胞的同時也對正常組織產生毒副作用。因此,實現化療藥物在腫瘤組織中選擇性激活從而降低化療的毒副作用具有重要的臨床價值。一種極具有潛力的解決化療藥物毒副作用的藥物設計思路是制備光可控激活的前藥。這類藥物給藥后在黑暗環境中穩定,毒性低;針對腫瘤位置進行光照時,腫瘤內的前藥迅速活化成活性藥,繼而殺死腫瘤細胞。此研究中,將對紅光響應的卟啉類氧化還原催化劑脫鎂葉綠素(pyropheophorbide-a, PPA)引入到惰性的基于奧沙利鉑的四價鉑前藥中得到了首例高效紅光可控激活小分子四價鉑前藥(phorbiplatin)。該前藥在生理條件下穩定,化學惰性高,毒性極低。在低強度的紅光(650 nm, 7 mW/cm2)照射下,前藥迅速還原成活性藥奧沙利鉑并釋放PPA,發揮抗腫瘤活性。進一步對前藥的光活化機理進行了深入的研究表明,激發態的PPA從還原劑中得到電子生成還原態的PPA,繼而將電子傳遞給四價鉑中心,啟動前藥的還原過程,這揭示了其獨特的光活化機制。最后,團隊人員將前藥注射到小鼠腫瘤模型中,給藥后對小鼠腫瘤進行紅光照射。結果表明,與奧沙利鉑及奧沙利鉑與PPA的混合物相比,該前藥具有更強的體內抗腫瘤活性,并且比奧沙利鉑和PPA的混合物具有更低的毒性。這項研究首次報道了可以運用到活體內的紅光可控激活的鉑類前藥,為設計光可控激活的四價鉑前藥提供了一種新的策略,對開發新型可控低毒性的化療藥物具有重要意義。

論文鏈接:


前藥在黑暗下或紅光照射下的作用示意圖(圖片來源于《Chem》)