研究人员开发出一种新型铂增强光活化化合物，它能以独特的方式杀死癌细胞，无需氧气，克服了现有光基癌症疗法的局限性。他们的发现为开发下一代抗癌药物铺平了道路。光动力疗法包括引入一种称为光敏剂的药剂，然后由特定波长的光能（通常是激光或发光二极管）激活。光激活产生的活性氧（ROS）会破坏癌细胞，启动细胞凋亡或程序性细胞死亡过程。

虽然光动力疗法已被证明是一种有效的癌症治疗方法，但它存在的一个问题是，它需要氧气的存在来产生导致细胞死亡的 ROS。由于大多数实体瘤都有缺氧（低氧）的微环境，传统光敏剂的效果会受到限制。

为了克服这一局限性，香港城市大学的研究人员开发出一种新型铂增强光激活剂，无需氧气即可有效杀死癌细胞。

以铂（II）为基础的化疗方法多年来一直被用于治疗癌症。然而，它们容易产生毒性和耐药性等副作用。铂(IV)，或称铂(IV)，是一种原药，这意味着它在进入癌细胞后被代谢之前没有药理活性，这使它更具吸引力，因为它比铂(II)化合物具有更高的稳定性和更少的副作用。

以往的研究表明，在光敏剂中添加铂等过渡金属可以提高光敏剂的效率。因此，研究人员将铂(IV)配合物与有机光敏配体共轭，发现这导致了一种称为"金属增强光氧化"的效应。这一发现促使他们开发出一类新的近红外活化铂（IV）光氧化剂。

他们通过静脉注射给患有肿瘤的小鼠注射了新型化合物。四小时后，他们用近红外（NIR）光照射小鼠以激活光氧化剂，结果发现肿瘤体积缩小了89%，肿瘤重量减轻了76%，这表明铂（IV）光氧化剂具有抑癌作用。传统的铂类抗癌药物会导致癌细胞凋亡，而研究人员发现他们的化合物会导致一种独特形式的细胞死亡。

该研究的通讯作者 Guangyu Zhu 说："有趣的是，我们发现铂（IV）光氧化物诱导的癌细胞'死亡模式'不同于任何其他抗癌药物。"通过细胞内强氧化应激和细胞内pH值降低的双重作用，启动了一种独特的癌细胞破坏模式"。"

近红外激活的铂(IV)光氧化剂通过触发一种独特的细胞死亡形式，以一种与氧无关的方式消除癌细胞。

他们观察到，积聚在癌细胞内质网（蛋白质合成和运输枢纽）中的铂（IV）光氧化物被近红外光激活后，无需氧气就能氧化细胞内的生物大分子，产生 ROSs、脂质过氧化物和质子。ROS 和脂质过氧化物产生的氧化猝灭破坏了癌细胞的重要成分，而质子则降低了细胞内的 pH 值，形成了不利的酸性微环境。

此外，研究人员还观察到铂(IV)光氧化物激活了小鼠的免疫系统，招募并激活了免疫细胞。与对照组相比，光激活后辅助性T细胞的数量增加了7倍，细胞毒性T细胞的数量增加了23倍。细胞毒性或杀伤性T细胞能直接识别并消灭癌细胞，而辅助性T细胞则有助于激活细胞毒性T细胞。

"通过诱导非典型坏死，铂（IV）光氧化物可以克服癌细胞对传统光动力疗法和化疗药物的抗药性，激活免疫系统，有效消灭癌细胞，"Zhu 说。"这些发现作为概念的证明，表明基于金属增强光氧化的光氧化剂的开发是开发金属基抗癌药物的一个前景广阔的新方向"。

研究人员计划开展临床前研究，全面描述新型铂(IV)光氧化剂的化学、生物和药物特性，目的是确定用于临床试验的化合物。

该研究发表在《自然-化学》杂志上。