研究人員開發出一種新型鉑增強光活化化合物，它能以獨特的方式殺死癌細胞，無需氧氣，克服了現有光基癌症療法的限制。他們的發現為開發下一代抗癌藥物鋪平了道路。光動力療法包括引入一種稱為光敏劑的藥劑，然後由特定波長的光能（通常是雷射或發光二極體）激活。光激活產生的活性氧（ROS）會破壞癌細胞，啟動細胞凋亡或程序性細胞死亡過程。

雖然光動力療法已被證明是一種有效的癌症治療方法，但它存在的一個問題是，它需要氧氣的存在來產生導致細胞死亡的ROS。由於大多數實體腫瘤都有缺氧（低氧）的微環境，傳統光敏劑的效果會受到限制。

為了克服這一局限性，香港城市大學的研究人員開發出一種新型鉑增強光激活劑，無需氧氣即可有效殺死癌細胞。

以鉑（II）為基礎的化療方法多年來一直被用於治療癌症。然而，它們容易產生毒性和抗藥性等副作用。鉑(IV)，或稱為鉑(IV)，是一種原藥，這意味著它在進入癌細胞後被代謝之前沒有藥理活性，這使它更具吸引力，因為它比鉑(II)化合物具有更高的穩定性和更少的副作用。

過去的研究表明，在光敏劑中添加鉑等過渡金屬可以提高光敏劑的效率。因此，研究人員將鉑(IV)配合物與有機光敏配體共軛，發現這導致了一種稱為”金屬增強光氧化”的效應。這項發現促使他們開發出一類新的近紅外線活化鉑（IV）光氧化劑。

他們透過靜脈注射給患有腫瘤的小鼠注射了新型化合物。四小時後，他們用近紅外線（NIR）光照射小鼠以激活光氧化劑，結果發現腫瘤體積縮小了89%，腫瘤重量減輕了76%，這表明鉑（IV）光氧化劑具有抑癌作用。傳統的鉑類抗癌藥物會導致癌細胞凋亡，而研究人員發現他們的化合物會導致一種獨特形式的細胞死亡。

研究的通訊作者Guangyu Zhu 說：”有趣的是，我們發現鉑（IV）光氧化物誘導的癌細胞’死亡模式’不同於任何其他抗癌藥物。”透過細胞內強氧化壓力和細胞內pH值降低的雙重作用，啟動了獨特的癌細胞破壞模式”。”

近紅外線活化的鉑(IV)光氧化劑透過觸發一種獨特的細胞死亡形式，以一種與氧無關的方式消除癌細胞。

他們觀察到，積聚在癌細胞內質網（蛋白質合成和運輸樞紐）中的鉑（IV）光氧化物被近紅外光激活後，無需氧氣就能氧化細胞內的生物大分子，產生ROSs、脂質過氧化物和質子。ROS 和脂質過氧化物產生的氧化猝滅破壞了癌細胞的重要成分，而質子則降低了細胞內的pH 值，形成了不利的酸性微環境。

此外，研究人員還觀察到鉑(IV)光氧化物活化了小鼠的免疫系統，招募並活化了免疫細胞。與對照組相比，光激活後輔助性T細胞的數量增加了7倍，細胞毒性T細胞的數量增加了23倍。細胞毒性或殺傷性T細胞能直接辨識並消滅癌細胞，而輔助性T細胞則有助於活化細胞毒性T細胞。

「透過誘導非典型壞死，鉑（IV）光氧化物可以克服癌細胞對傳統光動力療法和化療藥物的抗藥性，激活免疫系統，有效消滅癌細胞，」Zhu 說。”這些發現作為概念的證明，表明基於金屬增強光氧化的光氧化劑的開發是開發金屬基抗癌藥物的一個前景廣闊的新方向”。

研究人員計劃進行臨床前研究，全面描述新型鉑(IV)光氧化劑的化學、生物和藥物特性，目的是確定用於臨床試驗的化合物。

該研究發表在《自然-化學》雜誌。