日科學家研發新療法 癌細胞「自產毒藥」從內部精準殲滅
日本科學家近期開發出一項實驗性策略,利用癌細胞自身產生的化學副產物,直接在癌細胞內部製造抗癌藥物,從源頭瓦解癌細胞。這項突破性研究已於 2026年9月17日發表在國際期刊《自然-通訊》上。
這項新方法的核心是鎖定癌細胞中異常高量的一氧化碳。研究團隊並非直接施用抗癌藥物,而是傳送相對無害的化學成分。這些成分只會在遇到病變細胞內的特定條件時,才會轉化為有毒物質。
由日本 RIKEN Pioneering Research Institute 的主要研究員 Katsunori Tanaka 領導的團隊發現,癌細胞會產生遠高於正常細胞的一氧化碳。他們設計了一種「鈀環配合物」(palladacycle,一種含有金屬鈀的有機化合物),能將一氧化碳轉化成具有細胞毒性的「菲啶酮衍生物」(phenanthridinone,一種用於抗癌藥物的化學成分)。
由於細胞內天然存在的物質,例如「穀胱甘肽」(glutathione),會迅速使鈀催化劑失去活性,研究人員將鈀環配合物包覆在「白蛋白」(albumin,血液中豐富的蛋白質,能保護催化劑)內。這個經保護的複合體能在血液中循環,進入癌細胞後仍保持化學活性。當複合體進入癌細胞後,細胞內過量的一氧化碳便會與其反應,生成劇毒的藥物,進而殺死癌細胞。
研究團隊在實驗中,針對人類肝癌、子宮頸癌、乳腺癌和肺癌細胞株進行測試,並與非癌細胞株進行比對。經過 48 小時的培養,所有四種癌細胞株中都檢測到預期的菲啶酮生成,但在非癌細胞中則未檢測到。這顯示受保護的催化劑功能正常,且反應確實依賴癌細胞相關的化學條件。進一步修改後,該系統在肝癌細胞中成功產生了毒性更強的菲啶酮衍生物,有效損害這些癌細胞。
血液測試也證實,在複合體抵達腫瘤前,血液中沒有偵測到毒性化合物的形成,這證明了該策略的精準性。Katsunori Tanaka 指出,這項工作代表了「體內合成化學治療」的重要進展,利用體內自然存在或病變相關的代謝物作為化學原料,在病灶處直接合成治療分子。研究團隊下一步將在動物模型上測試這項新方法。
參考來源
日本科學家如何利用癌細胞自身特性來開發新的癌症療法?
日本科學家開發出一項實驗性策略,透過鎖定癌細胞中異常高量的一氧化碳,直接在癌細胞內部製造抗癌藥物。研究團隊設計了一種被白蛋白包覆的「鈀環配合物」,這種複合體能進入癌細胞後,利用細胞內過量的一氧化碳與其反應,生成劇毒的「菲啶酮衍生物」,進而從內部精準殲滅癌細胞。此方法已在實驗中證實能有效殺死肝癌、子宮頸癌、乳腺癌和肺癌細胞株,且在非癌細胞中未產生毒性。
這項新療法是如何確保只殺死癌細胞?
該療法利用癌細胞內過量的一氧化碳作為反應條件,並將關鍵的化學成分包覆在白蛋白內以保護其活性。進入癌細胞後,癌細胞內的一氧化碳會觸發反應生成毒藥,而正常細胞因缺乏此條件,故不會產生毒性。
這項研究發表在何處?
這項突破性研究已於 2026年9月17日發表在國際期刊《自然-通訊》(Nature Communications)上。
這項新療法下一步的發展是什麼?
研究團隊下一步將在動物模型上測試這項新方法,以評估其在活體內的有效性和安全性。