用于脑癌的一种独特氨基酸

发布时间:2017-06-28

光动力疗法通常用于治疗脑肿瘤,因为它具有特异性——它可以靶向含有癌细胞的非常小的区域,同时使其周围的正常细胞免受损伤。它通过将称为光敏剂的药物注射到血液中,其中它聚集在细胞中,然后将药物填充的细胞暴露于光。当光敏剂暴露在这种光下时,它会释放所谓的导致细胞死亡的活性氧(ROS)。该方法是精确的,因为光敏剂优先聚集在癌细胞中。因此,当它们暴露于光时,正常的细胞将免受损害。

然而,这种方法远非完美。尽管用于构建光敏剂的化学成分(如聚吡啶基Ru-络合物)在发射ROS方面是稳定的、生物相容的和高效的,更多的ROS意味着更有效的肿瘤细胞死亡 - 添加到其中以增加排放的附加成分导致在水中溶解度差。因此,化合物难以用于有效的药物递送,因为分子倾向于聚集在一起,而不是均匀溶解。因此,还有改善光动力治疗方法的空间,冲绳科技研究生院(OIST)的研究人员已经提出了一种通过将天然氨基酸牛磺酸加入到Ru-络合物的化学物质中来构建光敏剂的新途径。该研究发表在化学通讯杂志上。

牛磺酸是中枢神经系统中最丰富的氨基酸之一,已知能帮助基本功能,例如通过脑传递信号。受牛磺酸与大脑重要关系的启发以及生物相容性和天然溶于水的事实,OIST研究团队,包括Enming Du博士的第一作者使用它来修饰Ru-复合物。他们的研究在具有柠檬酸盐缓冲液的特殊细胞烧瓶中进行,柠檬酸盐缓冲液是模拟光敏剂积聚的细胞内部的溶液,或磷酸盐缓冲盐水,其是模拟细胞天然pH的不同溶液。

“牛磺酸修饰非常简单,”教授Ye Zhang解释说。通过简单的化学反应,可以将其添加到Ru-络合物中以形成新型的光敏剂。

在观察到这种新型光敏剂对癌细胞的影响后,OIST研究人员发现,牛磺酸修饰的Ru-复合物能够有效地进入细胞,并且当暴露于光时它们产生大量的ROS,所有这些都不会影响固有的优点。此外,他们发现,与其他类型的癌细胞相反,修饰的复合物在破坏脑癌细胞方面特别有效。

多年来,研究人员一直在探索不同的化学成分,为光动力疗法创造有效的光敏剂,但没有一种方法产生最佳效果。由OIST研究团队创建的牛磺酸修饰光敏剂是一个有希望的新的探索途径 - 进一步修改,它可以揭示出难以捉摸的最佳性,可以通过光动力治疗更好地进行脑癌治疗。

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