崭新三维结构抗癌化合物有助对抗耐药性癌细胞

由香港城市大学（城大）化学家共同带领的一支研究团队，最近发现了一类具有三维结构的高效能抗癌化合物。这种崭新的化合物不单呈现更佳的抗癌活性，而且对正常细胞具有较低的毒性，并可克服癌细胞的耐药性问题。有关研究成果将可为研发更有效的抗癌药物提供新方向。

癌症一直都是影响着全球数以百万计病人生命的灾难性危疾。尽管治疗方法不断取得进展，但现存的抗癌药物往往都只具备有限的治疗效果。因为这些抗癌药很多时候都未能准确辨识癌细胞，容易“杀错良民”误伤正常细胞，而且不少抗癌药物有严重的副作用，癌细胞甚至已对它们产生了抗药性，遂影响了治疗效果。

有份负责研究的城大化学系副教授朱光宇博士解释：“药物的结构会显著影响到它的抗癌效果，而现时大多数抗癌药物都属于平面结构。故此，研发出具有三维结构的崭新抗癌化合物，或可为解决现有抗癌药物的局限性问题，提供突破性的方向。”

朱博士团队与香港科技大学（科大）的研究人员合作下，最近便发现并测试了一类具有三维和手性结构的新型化合物。这种崭新的化合物不但展现出极佳的抗癌活性，而且相对于传统抗癌药物，呈现出截然不同的作用机制，以克服癌细胞的抗药性。

研究团队首先开发了一种崭新及高效的催化合成策略，成功创制出一种新型并具有三维和手性结构的四芳基甲烷化合物（tetraarylmethane compounds），这些新化合物与传统的临床抗癌药物“多柔比星”（doxorubicin）相比，具有更佳的抗癌活性，对正常细胞则呈现较低的毒性。

研究团队使用了癌细胞进行体外试验，以测试新型化合物的抗癌效果，并以抗癌药“多柔比星”作为对照。

实验结果显示，新研制的四芳基甲烷化合物，对不同癌细胞包括“肺癌干细胞”均能产生更强的细胞毒性。肺癌干细胞因为对临床化疗药物呈现特强的耐药性，常导致化疗失败，故恶名昭著，但新发现的新型化合物同样能破坏肺癌干细胞。与此同时，新化合物亦呈现更佳的癌细胞选择性，能针对癌细胞作出破坏，对正常人体细胞造成的伤害较小。

研究团队其后进一步分析了新化合物的分子结构与其抗癌活性的关系。团队发现，新研制的四芳基甲烷化合物分子由于在某些独特位置上，带有卤素（halogen）和羟基（hydroxyl groups）等某些特定的取代基，令化合物对癌细胞所能产生的细胞毒性显著加强。在实验中，团队使用新化合物进行“治疗”、即是与癌细胞接触后，观察到部分癌细胞开始死亡，包括出现细胞器肿胀、细胞膜通透性增加、细胞核萎缩和碎片化等现象。这显示四芳基甲烷化合物有可能促成及诱发癌细胞坏死（necrosis）。

现时大多数的抗癌药物都是依靠激活癌细胞的“细胞凋亡”（apoptosis）来消灭癌细胞。然而，要对抗癌细胞耐药性的问题，则有赖发掘出能激发癌细胞踏上“另类死亡路径”的新型抗癌剂。团队透过实验发现，这种新型化合物能引发另一种的细胞死亡路径，显示这类化合物可以避免像常规抗癌药物般引起的癌细胞耐药性，值得进一步研究它们在癌症治疗领域的作用。

朱博士说：“这种新型化合物具有理想抗癌表现和独特的作用机制，使它有很大的潜力作进一步发展，成为新一代的抗癌药物。”下一步，研究团队计划合成更多不同的化合物，并进行更深入的实验，以评估它们的抗癌表现。

上述的科研成果已于科学期刊《Nature Synthesis》发表，标题为 〈Enantioselective synthesis of tetraarylmethanes through meta-hydroxyl-directed benzylic substitution〉。

论文的通讯作者为朱博士和科大孙建伟教授。共同第一作者是科大谭雪锋博士以及曾在朱博士研究小组任博士后的邓志勤博士。上述研究得到了中国国家自然科学基金、深圳市科技创新委员会、香港研究资助局和创新科技署的支持。