日前,我研究中心陈涓涓课题组在高活性高安全性光敏剂研究方面取得新进展,相关成果以“Novel molecular photosensitizer with simultaneously GSH depletion, aggregation inhibition and accelerated elimination for improved and safe photodynamic therapy” 为题发表于European Journal of Medicinal Chemistry期刊 (DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2022.114938.)
光动力治疗,由于其高的时空选择性,非侵袭性和低的药物耐药性,在抗肿瘤领域受到广泛关注。在光动力治疗过程中,光敏剂和组织氧相互结合,在光的作用下产生对肿瘤细胞和组织具有损伤作用的活性氧物质(ROS),然而,在肿瘤细胞和组织中,往往存在着大量的抗氧化物质如谷胱甘肽(GSH),这些物质的存在往往极大降低了光动力的抗肿瘤疗效。其次,大多数的光敏剂具有大π共轭结构,疏水性强,在生物体系中容易发生聚集,从而降低其抗肿瘤活性。除此之外,光动力治疗过程往往需要比较长的避光时间,以使光敏剂可以从皮肤,眼睛和其他健康组织清除出去,从而避免对正常组织的光敏作用。
我们设计合成新型具有降低GSH水平和聚集且可快速清除的光敏剂Mal-Pc。在这项工作中,我们在酞菁硅的轴向上引入两个亲电基团马来酰亚胺,巧妙地同时提高光敏剂的抗肿瘤活性和安全性。具有一定疏水性的Mal-Pc可更快地进入肿瘤细胞(2小时达到高峰,比对照组早16小时),并与肿瘤细胞内过量的GSH反应生成亲水性的GS-Pc 轭合物,从而有效降低GSH水平(10倍);进一步地,其GSH的亲水性和空间位阻降低光敏剂聚集;GSH和聚集的同时降低有效地提高其光动力活性(9-17倍);更为重要的是,高亲水性的GS-Pc 轭合物使光敏剂可以快速从正常细胞中清除(比对照组快36倍),从而有望降低对正常组织的光毒性并缩短避光时间。
该研究工作的通讯作者为陈涓涓副教授,晏美琪硕士生为共同第一作者。该研究工作得到国家自然科学基金(81703345,219740090), 福建省自然科学基金(2021J01549)和国家卫生计生委共建科研基金(WKJ2016-2-14)的资助。