使用现场合成抗癌药物的癌症治疗

日本理研研究所前沿研究集群(CPR)的一个国际研究小组已经成功地使用金属催化剂在小鼠体内组装抗癌药物治疗了癌症。发表在科学杂志上自然通讯在美国，这项研究是第一份利用体内治疗性合成化学来制造抗癌物质的报告，只需将其成分通过静脉注射即可。因为这项技术避免了不加区分的组织损伤，因此有望对癌症治疗产生重大影响。

除了杀戮的有效性癌症细胞，这是一个重大挑战癌症化疗是如何减轻毒副作用在身体．损害癌细胞的药物也会损害非癌细胞，化疗的负面副作用会导致永久性的和使人衰弱的损害。目前减少这些副作用的方法包括选择性给药抗癌药物肿瘤组织(药物将无毒化合物(前药物)转化为癌变组织附近的有毒化合物。

RIKEN CPR的Katsunori Tanaka领导了这项新研究，他开发了一种在体内使用过渡金属催化激活前药的方法。当催化剂注射到生物体中，通常没有效果，因为它被抗氧化剂如谷胱甘肽破坏了。通过将过渡金属催化剂放置在蛋白质的特殊口袋中，Tanaka和他的同事们已经能够避免这个问题，并稳定在体内的催化功能，从而确保化学反应能够在体内有效地进行。为了使这项技术发挥作用，催化剂需要选择性地找到通往癌症的途径。在他们之前的研究中，研究小组通过将与癌症结合的糖分子链连接到载体蛋白的表面，将催化剂靶向于癌症。利用这些技术，Tanaka的团队成功地抑制了癌症的生长和转移，并减少了副作用。这项新研究证明了一个概念，即通过实际组装来治疗小鼠的癌症抗癌药物在体内癌细胞附近。“在过去，我们使用类似的方法将抗癌药物附着在肿瘤上，”田中说，“但在这里，我们能够完全避免将任何有毒药物放入体内。”

请注意，大多数抗癌药物的基本骨架都含有a苯环在美国，研究人员首先使用过渡-在体内制造苯环金属催化剂．田中说:“没有人相信在体内人工合成苯环是可能的，但我相信，基于我们之前的成就，我们可以做到。”利用过渡金属催化的复合物，他们成功地在癌细胞附近高效地制造出抗癌药物所需的苯环。通过使用无毒物质，只在肿瘤部位将它们结合在一起形成活性抗癌药物，他们发现药物的抗癌活性增加了1000倍。只需通过静脉注射药物所需的成分，以及过渡金属催化剂，就可以抑制癌症的生长，而不会产生体重减轻等副作用。

这是第一次在现场组装活性抗癌药物，并通过静脉注射药物成分就能有效地对抗癌症。除了苯，本研究开发的方法有望使各种其他分子在体内合成。希望这种类型的化疗将成为一个有用的治疗平台的未来癌症治疗．

“由于治疗的副作用，许多癌症患者正在死亡。我们相信，我们的技术能够高效地攻击癌细胞，没有副作用，能够挽救生命，”田中说。“这种方法还可以让我们重新考虑使用以前没有使用过的化合物，因为它们在输送到全身时毒性太大。现在它们可以在肿瘤部位合成而不影响健康组织。我们相信这是制药业和药物研发的一个范式转变。”