我們與北京理工大學(xué)謝海燕團(tuán)隊(duì)左立萍博士針對此方法，從光和氧這兩個(gè)因素進(jìn)一步探索完善，從而增強(qiáng)了PDT效果，使PDT在臨床上發(fā)揮更明顯的作用，研究成果發(fā)表在《Angewandte Chemie》上。

 

光動(dòng)力療法簡介

 

光動(dòng)力療法（PDT）是一種新的腫瘤治療方法。其利用腫瘤細(xì)胞代謝活躍的特點(diǎn)，在注射藥物(光敏劑)后，腫瘤組織內(nèi)濃度明顯高于周圍正常組織。在適當(dāng)時(shí)間用特定波長的激光照射腫瘤組織，激活光敏劑，產(chǎn)生活性氧，特異性破壞腫瘤細(xì)胞及腫瘤新生血管。此療法具有高選擇性，微創(chuàng)性，療效確切，毒性低微，可消滅隱性癌癥病灶的特點(diǎn)。

 

研究成果快覽

 

PDT在治療過程中很少有光敏劑（PS）本身能夠特異性地靶向腫瘤，并且其過程需要消耗氧殺滅癌細(xì)胞，而人體內(nèi)的實(shí)體腫瘤生存的環(huán)境很多都是厭氧環(huán)境，會(huì)對這種療法的“威力”產(chǎn)生不小的影響。北京理工大學(xué)謝海燕教授團(tuán)隊(duì)針對以上問題，進(jìn)行了前沿性探索，研究人員將5-氨基乙酰丙酸己酯鹽酸鹽（HAL）和3-溴丙酮酸（3BP）同時(shí)封裝到從X-射線照射的腫瘤細(xì)胞（X-MP）收集的微粒中。系統(tǒng)給藥后，X-MP收集微粒的載藥體（HAL/3BP@X-MP）可以特異性地靶向腫瘤組織并被腫瘤細(xì)胞攝取，其中HAL通過固有的血紅素生物合成途徑誘導(dǎo)光敏劑（PpIX）在線粒體中的合成；同時(shí)，3BP通過抑制線粒體呼吸顯著增加線粒體內(nèi)氧氣濃度。PpIX和氧氣的準(zhǔn)確共定位和快速接觸產(chǎn)生足夠的活性氧（ROS）直接破壞線粒體，一次給藥即可消除腫瘤生長并抑制腫瘤轉(zhuǎn)移，從而顯著改善PDT結(jié)果。

 

經(jīng)HAL/3BP@X-MP光動(dòng)力療法治療后，與其他組別相比多細(xì)胞腫瘤的球體明顯減小，表明 HAL/3BP@X-MP的PDT治療效果最佳。

 

圖2 f）中表示不同的PDT對腫瘤細(xì)胞增殖的抑制效果（通過Ki67染色表達(dá)），結(jié)果表明HAL/3BP@X-MP組的PDT對腫瘤細(xì)胞增殖的抑制效果最明顯；g) 中表示不同的PDT對腫瘤細(xì)胞的抗轉(zhuǎn)移作用，結(jié)果表明HAL/3BP@X-MP組的抗轉(zhuǎn)移效果最明顯。

 

LCMS-8045，科研好助手

 

在此研究過程中，需要測定X射線照射的X-MP中的HAL和3BP的封裝率，但由于分光光度法及液相色譜法的靈敏度無法滿足檢測需求，且有基質(zhì)干擾，因此選用島津LCMS-8045完成了封裝率的測定——島津LCMS-8045擁有最快30000U/S的掃描速度和5 msec超快速的正負(fù)極性切換功能，具有遠(yuǎn)高于紫外檢測器的靈敏度，可實(shí)現(xiàn)對痕量HAL和3BP的定性、定量、正負(fù)離子同時(shí)檢測。

 

島津分析儀器超高效液相-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀LCMS-8045

 

超快速掃描技術(shù)

 

超快速切換正負(fù)極性技術(shù)

 

具有增強(qiáng)型離子光學(xué)系統(tǒng)，提高離子傳輸效率和靈敏度

 

本研究構(gòu)建的智能腫瘤細(xì)胞衍生微粒為PDT提供按需合成光敏劑并能顯著增加線粒體內(nèi)氧氣濃度，為開發(fā)安全高效的PDT治療方式以對抗癌癥提供了一種新思路。此外，使用島津超高效液相-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀LCMS-8045測定了封裝進(jìn)入X-MP微粒中的HAL和3BP的含量，為智能腫瘤細(xì)胞衍生微粒對藥物封裝率的測定提供了新的方法。

 

專家聲音

 

文章第一作者左立萍博士表示：近年來，智能腫瘤細(xì)胞衍生微粒作為一種理想的藥物載體正在興起，因?yàn)榭梢蕴颖芊翘禺愋越Y(jié)合和免疫清除。但對其載藥量的研究目前主要是采用分光光度法與液相色譜法，但以上兩種方法靈敏度差且容易受到基質(zhì)干擾，島津三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀LCMS-8045具有靈敏度高，特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，是測定智能腫瘤細(xì)胞衍生微粒對藥物封裝率的有效工具，為我們課題研究提供了技術(shù)支撐。