新型光動力療法：低X射線劑量下，高效消滅腫瘤

“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氧分子，生成活性氧，繼而與腫瘤細胞發生氧化反應，最終殺死腫瘤細胞或者病變組織的方法。”論文的共同通訊作者安眾福告訴科技日報記者。

　　“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。”安眾福說。

　　X射線誘導的光動力治療是利用具有優異穿透能力的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射，再通過后者產生單線態氧，從而實現對腫瘤的殺傷。

　　“然而，傳統的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。”安眾福解釋。

　　有機磷光納米閃爍體讓腫瘤治療事半功倍

　　針對這一難題，研究團隊創造性地將有機磷光閃爍體和有機光敏劑合二為一，開發了一種在X射線輻照下，能直接產生單線態氧的有機磷光納米閃爍體。

　　“常規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熒光，75%的激子會被浪費，所以常規有機閃爍體對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。”安眾福說，引入了重原子的閃爍體，在X射線的照射下，會在激發態和基態之間，實現系間竄躍，從而發出磷光，而相對于熒光，磷光的發光壽命更長。而閃爍體的發光時間越長，就越能激發光敏劑與氧氣相互作用，產生更多單線態氧，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藥和納米技術等領域提供參考路徑。”但安眾福坦言，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。