封面專題

以紅光激活的抗癌藥

文 : 鄭智友

化療藥物未能精準攻擊癌細胞,長期以來一直令人擔憂。這些藥物就像槍一樣,持續射擊生長中的惡性腫瘤,但同時亦會損害健康細胞。

化學系副教授朱光宇博士近期開發的抗癌化合物,可減少「正常」細胞在治癌期間受到的損害,為患者帶來希望。

朱博士解釋說:「我們正在研製的新型抗癌化合物叫做phorbiplatin,具有廣闊的應用前景。」他的研究範圍涵蓋抗癌藥物的開發、藥物機理和靶點驗證、藥物輸送、光動力療法及化學生物學。目前,他們正在美國為phorbiplatin申請專利。

他說:「這種新療法採用更有效的方法激活注入腫瘤的抗癌藥。」即用紅光激活抗腫瘤藥物。這是一種近年日益受重視的療法。

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其運作原理如下。朱博士及其研究團隊在抗癌藥奧沙利鉑的基礎上引入對紅光高度敏感的光吸收劑;然後用低強度紅光激活phorbiplatin,就會還原為抗癌藥。

選用紅光,是因為它穿透力較好,又不傷害非癌細胞;與此相比,紫外光的穿透力較弱,且會損害細胞。

朱博士說:「Phorbiplatin藥用前途寬廣,因為它在黑暗中不活躍,例如當藥劑在體內時。只需使用低強度的紅光加以照射,phorbiplatin便可在不使用任何外部催化劑的情況下被激活。」  

Phorbiplatin can be activated by low-power red-light irradiation 只需使用低強度紅光照射,便可激活phorbiplatin。他補充說:「Phorbiplatin事實上是第一種可以用紅光激活的小分子四價鉑抗癌前藥。」前藥是進入人體代謝後會變為活性的化療藥物。逾半數臨床化療都使用鉑類抗癌藥,包括順鉑和奧沙利鉑。

朱博士說:「我們用了大約三年時間開發phorbiplatin。」朱博士的實驗室致力研究抗癌藥物(尤其是金屬藥物)機制中的化學及生物學相互作用,以及開發新型抗癌複合物,例如納米藥物和化學免疫治療劑。

他說:「最大的困難是使不同的化學成分達到適當平衡。」

「這種新療法採用更有效的方法激活注入腫瘤的抗癌藥。」迄今為止,對小鼠的測試已帶來好消息。朱博士的新方法「顯著提升了抗腫瘤活性」。以不同形式和方法治療小鼠後,團隊發現與奧沙利鉑相比,由紅光激活的phorbiplatin更有效,它能使腫瘤體積減少67%,重量減少62%。

城大研究團隊還發現,用於測試的小鼠治療後,其主要器官狀態相對較好;而此前使用奧沙利鉑治療的小鼠,則出現某些副作用。

Dr Zhu Guangyu (front) and his research team.朱光宇博士(前)及他的研究團隊。朱博士說:「我們的目標是運用這項研究促進光活化抗癌藥的開發,尤其是可用紅光活化的藥,並減少傳統化學療法的毒性。團隊將進行臨床前期研究,做更多測試毒性、療效的實驗。」

這項有關phorbiplatin的研究結果已發表在科學期刊《Chem》上。其他研究團隊成員包括博士生王志剛、化學系副教授高志釗博士和平尾一博士、生物醫學工程學系副教授史鵬博士,以及王娜、鄭信祥、徐凱、鄧志勤、陳姝、徐鄒峰、謝凱、謝汶桀等研究人員。

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城大在研究治療癌症的藥物載體、更精準治療疾病(如癌症)的細胞療法等領域,均取得重大突破(參閱《今日城大》第59期)。除此之外,另一個研究項目同樣突出,即由材料科學及工程學系副教授華禮生博士、化學系林漢華教授及他們的團隊研發的「快速檢測器:由食物安全以至非入侵性早期癌症檢測」。該項目於2019年在瑞士舉行的第47屆日內瓦國際發明展榮獲金獎。

該系統使用非入侵性尿液測試來檢測癌症生物標記,從而篩查前列腺癌。由於癌症早期檢測十分重要,這套快速檢測系統將有助提升前列腺癌患者的存活率。城大團隊研發的新系統,原是用來檢測食物中的污染物。

blood-test 城大其他研究團隊亦同樣關注創新生物標記。生物醫學系副教授王鑫博士採用全基因組生物標記發現法,研製了一種新型8基因mRNA分類器,能夠更精確檢測早期大腸癌患者的轉移情況。大腸癌是全球主要致死癌症之一。這項研究成果刊登於知名學術期刊《腸胃病學》。

王博士指出,他與團隊正計劃作深入研究,以評估和驗證生物標記的性能,然後轉為臨床實踐。他說:「我們希望能夠為大腸癌患者研製更精確的診斷工具,使其不必遭受外科手術之苦。」

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