新型光動力療法：低X射線劑量下，高效消滅腫瘤
金 鳳
癌癥是全球范圍內嚴重危害人類健康的疾病，其發(fā)病率呈逐年上升趨勢，光動力療法成為近年來癌癥治療的研究熱點。
近期，中國科學院院士黃維、南京工業(yè)大學安眾福教授所帶領的團隊與廈門大學陳洪敏教授課題組合作，利用純有機磷光閃爍體，實現了低X射線劑量下的高效光動力治療。相關論文日前發(fā)表于國際學術期刊《自然·通訊》。
傳統(tǒng)光動力療法能量利用率較低
“光動力療法是一種利用特定波長的光，照射腫瘤部位的光敏劑，在光的作用下，光敏劑會把能量傳遞給腫瘤組織周圍的基態(tài)氧分子，生成活性氧，繼而與腫瘤細胞發(fā)生氧化反應，最終殺死腫瘤細胞或者病變組織的方法�！闭撐牡墓餐ㄓ嵶髡甙脖姼８嬖V科技日報記者。
“光動力療法可以通過激光靶向癌細胞進行治療，不易產生耐藥性，毒副作用低，也可以避免對其他身體組織的傷害，近年來被廣泛用于皮膚癌、食道癌等的治療�！卑脖姼Ｕf。
X射線誘導的光動力治療是利用具有優(yōu)異穿透能力的X射線，照射機體的深層腫瘤，使其產生活性氧物質，從而達到殺滅癌細胞的方法。這個方法結合了光動力治療和放療的優(yōu)點，具有較好的應用前景。
目前常用的X射線誘導的光動力治療技術多是將無機閃爍體和有機光敏劑結合起來，前者將X射線轉換為可見光發(fā)射，再通過后者產生單線態(tài)氧，從而實現對腫瘤的殺傷。
“然而，傳統(tǒng)的X射線誘導的光動力治療技術需經過多重能量轉移過程，能量利用率較低，使得在進行X射線光動力治療時，所需的X射線劑量較高�！卑脖姼＝忉�。
有機磷光納米閃爍體讓腫瘤治療事半功倍
針對這一難題，研究團隊創(chuàng)造性地將有機磷光閃爍體和有機光敏劑合二為一，開發(fā)了一種在X射線輻照下，能直接產生單線態(tài)氧的有機磷光納米閃爍體。
“常規(guī)的有機閃爍體是由碳氫氮氧等元素組成的純有機分子，這些分子往往只能發(fā)熒光，75%的激子會被浪費，所以常規(guī)有機閃爍體對X射線的吸收轉換較弱，殺滅癌細胞的效果較差。我們在一些芳香稠環(huán)分子上加入了重原子碘，這種結構可以減少激子耗散，大幅度提升激子利用率�！卑脖姼Ｕf，引入了重原子的閃爍體，在X射線的照射下，會在激發(fā)態(tài)和基態(tài)之間，實現系間竄躍，從而發(fā)出磷光，而相對于熒光，磷光的發(fā)光壽命更長。而閃爍體的發(fā)光時間越長，就越能激發(fā)光敏劑與氧氣相互作用，產生更多單線態(tài)氧，以殺滅腫瘤。
在實驗中，研究團隊將有機磷光納米閃爍體植入患有乳腺癌的小鼠體內，當該閃爍體在腫瘤部位富集后，研究人員用X射線照射小鼠的腫瘤部位。用0.4戈瑞的X射線劑量僅僅照射一次，兩周后觀察發(fā)現，小鼠乳腺腫瘤幾乎消失了。
“有機磷光閃爍體既可以直接吸收X射線，又可以作為光敏劑，這大大提高了X射線的能量轉化效率，從而有效提升了X射線光動力治療效果。”安眾福介紹，傳統(tǒng)X射線光動力治療所需的劑量一般在1戈瑞以上，而他們在0.4戈瑞的低劑量輻照下，即可實現對小鼠乳腺癌的治療，且對正常組織和細胞幾乎無毒副作用。
“這一成果證明了有機磷光閃爍體在深層腫瘤治療方面的應用潛力，有望為有機磷光閃爍體在生物醫(yī)藥和納米技術等領域提供參考路徑�！钡脖姼Ｌ寡�，目前，這還只是在小鼠體內進行的實驗，有機磷光閃爍體進入人體后是否能發(fā)揮同樣的功效，還需在大型動物體內進行實驗，并進行人體多期臨床試驗才能確定。
