【Nature子刊】体内合成抗癌药物，只需通过静脉注射就可有效抑制癌症生长！

日本理化学研究所(RIKEN)开创性研究集群（CPR）的一个国际研究团队已经利用金属催化剂成功地治疗了小鼠体内的癌症，这些金属催化剂在体内将抗癌药物组装在一起。该研究于1月10日发表在《Nature Communications》上，发表了一篇题为“Synthetic prodrug design enables biocatalytic activation in mice to elicit tumor growth suppression”的文章。这项研究是使用治疗性体内合成化学来制造抗癌物质的第一份报告，只需将其成分通过静脉注射即可。由于这种技术避免了不加选择的组织损伤，它有望会对癌症治疗产生重大影响。

https://www.nature.com/articles/s41467-021-27804-5

除了能有效地杀死癌细胞外，癌症化疗的一个主要挑战是如何减轻对身体的毒副作用。能破坏癌细胞的药物也能破坏非癌细胞，化疗的负面副作用可能会造成永久性和衰弱性损伤。目前减少这些副作用的方法包括有选择性地将抗癌药物输送到癌症组织(药物输送)和将无毒化合物(前药)转化为癌组织附近的有毒化合物。

RIKEN CPR的首席科学家Katsunori Tanaka领导了这项新研究，开发了一种利用体内过渡金属催化激活前药的方法。过渡金属是指元素周期表中位于d区第3族到第11族的金属元素，往往具有一些特殊的反应特性。当催化剂注入生物体中时，它通常没有效果，因为它被抗氧化剂（如谷胱甘肽）破坏。通过将过渡金属催化剂置于蛋白质内的特殊口袋中，Tanaka和他的同事们已经能够避免这个问题，并稳定体内的催化功能，从而确保化学反应可以在体内有效地进行。为了让这项技术发挥作用，催化剂需要选择性地找到通往癌症的途径。在他们之前的研究中，该团队通过将与癌症结合的糖分子链附着在载体蛋白的表面，将催化剂靶向到癌症上。使用这些技术，Tanaka的研究团队成功地抑制了癌症的生长和转移，并减少了副作用。这项新研究证明了一个概念，即小鼠体内的癌症是通过在癌细胞附近的体内组装抗癌药物来治疗的。“过去，我们使用类似的方法将抗癌药物附着在肿瘤上，”Tanaka说，“但现在，我们能够避免将任何有毒药物注入人体。”

注意到大多数抗癌药物的基本骨架都包含一个苯环，研究人员开始使用过渡金属催化剂在体内制造苯环。Tanaka说:“没有人相信在体内人工合成苯环是可能的，但基于我们之前的成就，我有信心我们可以做到。”使用过渡金属催化复合物，为选择性输送到癌组织而设计，他们成功地在癌细胞附近高效地制造出抗癌药物所需要的苯环。通过使用无毒物质，只在肿瘤部位将它们结合在一起形成活性抗癌药物，他们发现这些药物的抗癌活性增加了1000倍。只需简单地通过静脉注射药物所需的成分和过渡金属催化剂，就可以抑制癌症生长，而且不会产生诸如体重减轻等副作用。

这是首次在癌症“现场”组装活性抗癌药物，并通过静脉简单地注射药物成分来有效对抗癌症。除了苯，本研究中开发的方法有望在体内合成各种其他分子。希望这种类型的化疗将成为未来癌症治疗的一个有用的治疗平台。

Tanaka说：“许多癌症患者因为治疗的副作用而死亡。我们相信，我们的技术能够高效地攻击癌细胞，而且没有副作用，能够挽救生命。该方法也将让我们重新考虑是否使用以前没有使用过的化合物，因为它们在输送到全身时毒性太大。现在可以在肿瘤部位合成而不影响健康组织，我们认为，这是制药和药物研发的一个范式转变。”（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2022-01-cancer-therapy-on-site-synthesis-anticancer.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。