劉志博課題組報道放療驅(qū)動的活體剪切化學(xué)
近日，德國應(yīng)用化學(xué)（Angewandte Chemie）以卷首論文形式在線發(fā)表了北京大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系劉志博課題組的新成果：“External Radiation–Induced Local Hydroxylation Enables Remote Release of Functional Molecules in Tumors（外源核輻射驅(qū)動的局部羥基化實現(xiàn)瘤內(nèi)功能分子的遙控釋放，DOI: anie.202005612）” 。該研究發(fā)現(xiàn)了可被核輻射選擇性脫除的保護(hù)基，借助熒光分子在試管、細(xì)胞和動物模型上分別驗證了該剪切化學(xué)的有效性。通過該方法有望實現(xiàn)放療驅(qū)動的化療藥物精確釋放，進(jìn)而對癌癥治療帶來關(guān)鍵性突破。
近來，主動激活的活體剪切化學(xué)發(fā)展迅速，但也遇到諸多困難。主流的活體剪切反應(yīng)主要基于小分子激活劑、紫外光及可見光等。相比于小分子激活，光激活策略具備高時間空間分辨率的優(yōu)勢，但也存在穿透深度不足的問題，難以運用于組織深層。而X射線等外源輻射則沒有組織穿透力的局限，同時隨著三維放療等現(xiàn)代放療技術(shù)的發(fā)展，其空間分辨率可達(dá)亞毫米甚至微米級別。北京大學(xué)劉志博課題組致力于發(fā)展新型活體可控釋放化學(xué)，并取得若干原創(chuàng)性成果。
在該文中，劉志博課題組率先報道了核輻射驅(qū)動的活體剪切化學(xué)，基于放射性穿透力強、時空分辨率高的優(yōu)勢，核輻射激活有望精確調(diào)控體內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂，彌補光激活手段的不足，實現(xiàn)核輻射驅(qū)動的活體干預(yù)（Radiation-Activated Perturbing, RAP）。與其他激活手段相比，該策略具有：1）高時空分辨率；2）高組織穿透能力；3）高臨床相關(guān)性。作為一類輻射引發(fā)的可控釋放策略，RAP策略有著明確的臨床應(yīng)用價值。目前，有近一半的癌癥患者需接受放療。單純接受放療癌癥易復(fù)發(fā)，預(yù)后差，通常需要與化療相結(jié)合。但傳統(tǒng)化療藥物效果往往不理想，毒副作用強?；赗AP策略借助外源輻射激活體內(nèi)化療前藥，有望實現(xiàn)腫瘤特異的可控藥物釋放，發(fā)展放療引導(dǎo)的腫瘤精準(zhǔn)化療。
北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院的博士研究生傅群峰為該文的第一作者，劉志博老師為通訊作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金委、李革-趙寧生命科學(xué)青年研究基金、科技部、北京大學(xué)基礎(chǔ)加強項目、化學(xué)與分子工程學(xué)院以及北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心的資助。同時，作者感謝馬會民教授、翟茂林教授、饒毅教授、李月敏教授對該課題給予的建議和幫助。
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