【東大新聞網4月4日電】（通訊員 張怡茹）3月29日，化學領域國際權威學術期刊《美國化學學會會志》Journal of the American Chemical Society在線發表了AG真人娱乐生物電子學國家重點實驗室/生物科學與醫學工程學院梁高林教授課題組的一項最新研究成果，論文标題為Apoptosis-Amplified Assembly of Porphyrin Nanofiber Enhances Photodynamic Therapy of Oral Tumor。該文章首次提出了一種“3A”策略（即：Apoptosis-Amplified Assembly，凋亡放大組裝），設計了基于凋亡蛋白酶循環激活的多肽-卟啉分子Ac-DEVDD-TPP，實現了對口腔癌的自增強光動力治療。（J. Am. Chem. Soc. 2023, DOI: 10.1021/jacs.2c13189）。
作為一種頗有前景的新興技術，光動力治療相較于傳統的手術治療及化療方式具有高空間選擇性的優勢。但通常用于腫瘤光動力治療的光敏劑分子往往水溶性較差且腫瘤選擇性不足，從而極大制約了光動力治療的療效。針對這一科學問題，梁高林教授課題組設計出一種智能多肽-卟啉分子Ac-DEVDD-TPP（見圖a）。該分子包含兩部分，即凋亡蛋白酶半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）的多肽底物DEVD和具有自組裝以及光動力能力的苯基卟啉結構。Ac-DEVDD-TPP分子進入腫瘤細胞後，經光/藥物誘導産生的半胱氨酸蛋白酶-3識别并切割其底物序列DEVD生成D-TPP分子；D-TPP能夠自組裝形成D-TPP納米纖維并聚集在線粒體周圍；在激光照射下，D-TPP納米纖維可産生更多的單線态氧、誘導細胞更深度凋亡、激活産生更多的半胱氨酸蛋白酶-3、從而實現凋亡放大組裝的進程（見圖b）。這種循環放大機制大大增強了癌細胞的凋亡過程，實現了腫瘤的增強光動力治療。研究中發現，Ac-DEVDD-TPP分子在促進口腔癌細胞凋亡的同時還能夠激活細胞焦亡通路，實現口腔癌細胞的協同高效殺滅。動物實驗結果表明，該3A策略對口腔癌的皮下和原位模型具有顯著增強的光動力治療效果。
AG真人娱乐生物科學與醫學工程學院博士生劉筱陽為該論文的第一作者。AG真人娱乐首席教授/生物電子學國家重點實驗室副主任梁高林教授為唯一通訊作者。
該研究得到了國家自然科學基金重點項目和江蘇省研究生科研與實踐創新計劃的資助。
附文章鍊接：https://doi.org/10.1021/jacs.2c13189
供稿：生物科學與醫學工程學院
