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,我校医学部药学院王志刚助理教授联合香港城市大学化学系朱光宇副教授团队在光激活化疗药物领域取得重大突破,成果以题为“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)。王志剛助理教授爲論文的第一作者和共同通訊作者。 

    化疗依然是临床上治疗癌症的重要手段之一。大部分化疗药物由于缺少对肿瘤组织的选择性,杀死肿瘤细胞的同时也对正常组织产生毒副作用。因此,实现化疗药物在肿瘤组织中选择性激活从而降低化疗的毒副作用具有重要的临床价值。一种极具有潜力的解决化疗药物毒副作用的药物设计思路是制备光可控激活的前药。这类药物给药后在黑暗环境中稳定,毒性低;针对肿瘤位置进行光照时,肿瘤内的前药迅速活化成活性药,继而杀死肿瘤细胞。此研究中,将对红光响应的卟啉类氧化还原催化剂脱镁叶绿素(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並釋放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,啓動前藥的還原過程,這揭示了其獨特的光活化機制。最後,團隊人員將前藥注射到小鼠腫瘤模型中,給藥後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,並且比奧沙利鉑和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,爲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:https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(19)30390-0


前藥在黑暗下或紅光照射下的作用示意圖(圖片來源于《Chem》)