钙离子通道的激活导致致命的钙离子流入肿瘤细胞。

钙离子在细胞功能中起着至关重要的作用，但如果钙离子水平过高，就会对人体有害。研究人员最近开发了一种化合物，通过调节细胞内钙的流入来靶向并摧毁肿瘤细胞。这种创新的方法利用了肿瘤组织中已经存在的钙离子，消除了对外部钙源的需要。这项研究的结果详细发表在《Angewandte Chemie》杂志上。

生物细胞需要钙离子，以及其他物质，以使细胞的能量源线粒体正常运作。然而，如果钙过多，线粒体过程就会变得不平衡，细胞就会窒息。韩国首尔梨花女子大学的Juyoung Yoon领导的研究小组和来自中国的研究小组现在利用这一过程，开发了一种协同抗肿瘤药物，可以打开钙通道，从而引发肿瘤细胞内致命的钙风暴。

抗肿瘤药物的作用机制

研究人员瞄准了两个通道，第一个在外膜，另一个是内质网中的钙通道，内质网是一种储存钙离子的细胞器。当暴露于大量活性氧(ROS)时，位于外膜的通道打开，而内质网中的通道则被一氧化氮分子激活。

为了产生打开外膜钙通道的活性氧，研究人员使用了染料吲哚菁绿。这种生物活性剂可以通过近红外光照射激活，这不仅会引发导致ROS的反应，还会使环境升温。研究小组解释说，局部高温激活了另一种活性剂BNN-6，释放一氧化氮分子，打开内质网的通道。

在肿瘤细胞系试验成功后，研究小组在植入肿瘤的小鼠身上测试了一种可注射制剂。为了制造一种生物相容性的联合药物，研究人员将活性成分装入微小的改性多孔硅珠中，这些硅珠对人体无害，但可以被肿瘤细胞识别并运输到细胞中。在将这些小珠子注射到小鼠的血液中后，研究人员观察到药物在肿瘤中积累。暴露在近红外光下成功地触发了作用机制，在接受该制剂的小鼠中，肿瘤在几天后消失。

作者强调，这种离子内流方法在相关的生物医学研究领域也可能有用，在这些领域，类似的机制可以激活与钙不同的离子通道，从而找到新的治疗方法。

参考文献： “Photo-Controlled Calcium Overload from Endogenous Sources for Tumor Therapy” by Jing-Jing Hu, Lizhen Yuan, Yunfan Zhang, Jing Kuang, Wen Song, Xiaoding Lou, Fan Xia and Juyoung Yoon, 08 January 2024, Angewandte Chemie International Edition.