癌症新疗法,北海道大学等利用近红外光打开癌细胞的“死亡开关”

生命科学 2018年11月20日
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日本北海道大学和美国国家癌症研究所组成的研究小组与日本岛津制作所和名古屋大学合作,围绕新型癌症治疗法——光免疫疗法的治疗机制进行研究,证明通过打开近红外光瞄准的细胞上的“死亡开关”,可选择性地杀死癌症目标细胞。

以往的抗癌药物治疗主要基于“以毒攻毒”的思路,存在副作用,杀死癌细胞的同时也会杀死正常细胞(尤其是免疫细胞)。而美国国家癌症研究所的主任研究员小林久隆等人发明的新型癌症治疗方法——光免疫疗法不会对癌细胞以外的正常细胞发挥毒性,因此副作用非常小。

光免疫疗法采用的药剂是与名为IR700的化学物质——水溶性酞菁衍生物结合的抗体(抗体-IR700结合体)。抗体在癌细胞的表面结合。施用抗体-IR700结合体后,照射近红外光就能杀死癌细胞。光免疫治疗与以往的抗癌药物治疗和光治疗相比,发挥疗效的方式完全不同,其细胞毒性机制备受关注。

研究发现,发生光化学反应后,IR700的水溶性轴配体会脱落,化学结构发生变化,物理性质大大改变,变成脂溶性结构。已证明,这种光化学反应在与抗体结合的状态下也会发生,照射光后观察到了药剂凝集的样子。利用原子能显微镜观察时,也成功对抗体变形或凝集的样子进行了成像,证明光化学反应会使抗体-IR700结合体的物理性质发生变化。

在利用小鼠实施的实验中,也确认了近红外光对水溶性轴配体的切断反应,证明生物体内也会发生相同的光化学反应。研究认为,在IR700-抗体结合体与癌细胞膜上的抗原结合的状态下,IR700的物理性质发生变化,整个膜抗原抗体复合体变形并产生凝集体,由此破坏癌细胞膜。

相关研究论文发布在2018年11月6日(周二)出版的《ACS Central Science》上。

光化学反应改变了药剂的化学结构,使得抗体的立体结构发生变化,从而破坏细胞膜

光化学反应改变了药剂的化学结构,使得抗体的立体结构发生变化,从而破坏细胞膜。也就是说,此次证明光免疫疗法是全新的利用光化学反应的细胞杀伤法,近红外光可以打开其“死亡开关”。

文 客观日本编辑部

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