近年來，不論國內外，惡性腫瘤的發病率都在明顯上升，已成為嚴重威脅人類生命安全和社會發展的重大公共衛生問題，尋找一種有效的治療方法至關重要。目前，惡性腫瘤的治療方法多種多樣，但每一種療法都有其適應癥和不良反應，對部分患者有效，但仍有許多患者出現不良結局，因此，腫瘤的新型治療方法始終是學者們研究的重點。光動力療法（PDT）是腫瘤治療研究的熱門療法，與傳統治療方法相比，它是一種非侵入性治療，不良反應輕，可多次重復，對腫瘤細胞選擇性高的治療方法。
我們與北京理工大學謝海燕團隊左立萍博士針對此方法，從光和氧這兩個因素進一步探索完善，從而增強了PDT效果，使PDT在臨床上發揮更明顯的作用，研究成果發表在《Angewandte Chemie》上。
光動力療法簡介
光動力療法（PDT）是一種新的腫瘤治療方法。其利用腫瘤細胞代謝活躍的特點，在注射藥物(光敏劑)后，腫瘤組織內濃度明顯高于周圍正常組織。在適當時間用特定波長的激光照射腫瘤組織，激活光敏劑，產生活性氧，特異性破壞腫瘤細胞及腫瘤新生血管。此療法具有高選擇性，微創性，療效確切，毒性低微，可消滅隱性癌癥病灶的特點。
研究成果快覽
PDT在治療過程中很少有光敏劑（PS）本身能夠特異性地靶向腫瘤，并且其過程需要消耗氧殺滅癌細胞，而人體內的實體腫瘤生存的環境很多都是厭氧環境，會對這種療法的“威力”產生不小的影響。北京理工大學謝海燕教授團隊針對以上問題，進行了前沿性探索，研究人員將5-氨基乙酰丙酸己酯鹽酸鹽（HAL）和3-溴丙酮酸（3BP）同時封裝到從X-射線照射的腫瘤細胞（X-MP）收集的微粒中。系統給藥后，X-MP收集微粒的載藥體（HAL/3BP@X-MP）可以特異性地靶向腫瘤組織并被腫瘤細胞攝取，其中HAL通過固有的血紅素生物合成途徑誘導光敏劑（PpIX）在線粒體中的合成；同時，3BP通過抑制線粒體呼吸顯著增加線粒體內氧氣濃度。PpIX和氧氣的準確共定位和快速接觸產生足夠的活性氧（ROS）直接破壞線粒體，一次給藥即可消除腫瘤生長并抑制腫瘤轉移，從而顯著改善PDT結果。
經HAL/3BP@X-MP光動力療法治療后，與其他組別相比多細胞腫瘤的球體明顯減小，表明 HAL/3BP@X-MP的PDT治療效果最佳。
圖2 f）中表示不同的PDT對腫瘤細胞增殖的抑制效果（通過Ki67染色表達），結果表明HAL/3BP@X-MP組的PDT對腫瘤細胞增殖的抑制效果最明顯；g) 中表示不同的PDT對腫瘤細胞的抗轉移作用，結果表明HAL/3BP@X-MP組的抗轉移效果最明顯。
LCMS-8045，科研好助手
在此研究過程中，需要測定X射線照射的X-MP中的HAL和3BP的封裝率，但由于分光光度法及液相色譜法的靈敏度無法滿足檢測需求，且有基質干擾，因此選用島津LCMS-8045完成了封裝率的測定——島津LCMS-8045擁有最快30000U/S的掃描速度和5 msec超快速的正負極性切換功能，具有遠高于紫外檢測器的靈敏度，可實現對痕量HAL和3BP的定性、定量、正負離子同時檢測。
島津分析儀器超高效液相-三重四極桿質譜聯用儀LCMS-8045
超快速掃描技術
超快速切換正負極性技術
具有增強型離子光學系統，提高離子傳輸效率和靈敏度
本研究構建的智能腫瘤細胞衍生微粒為PDT提供按需合成光敏劑并能顯著增加線粒體內氧氣濃度，為開發安全高效的PDT治療方式以對抗癌癥提供了一種新思路。此外，使用島津超高效液相-三重四極桿質譜聯用儀LCMS-8045測定了封裝進入X-MP微粒中的HAL和3BP的含量，為智能腫瘤細胞衍生微粒對藥物封裝率的測定提供了新的方法。
專家聲音
文章第一作者左立萍博士表示：近年來，智能腫瘤細胞衍生微粒作為一種理想的藥物載體正在興起，因為可以逃避非特異性結合和免疫清除。但對其載藥量的研究目前主要是采用分光光度法與液相色譜法，但以上兩種方法靈敏度差且容易受到基質干擾，島津三重四極桿質譜聯用儀LCMS-8045具有靈敏度高，特異性強的優點，是測定智能腫瘤細胞衍生微粒對藥物封裝率的有效工具，為我們課題研究提供了技術支撐。
