钙过量 – 科学家开发杀死癌细胞的新方法

钙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，但在钙离子水平升高时会变得有害。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和破坏肿瘤细胞。这种创新方法利用肿瘤组织中已经存在的钙离子，无需外部钙源。这项研究的结果在发表在Angewandte Chemie杂志上的一篇论文中进行了详细介绍。

生物细胞需要钙离子等，以保持线粒体的正常运作，线粒体是细胞的动力源。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。由韩国首尔梨花女子大学的Juyoung Yoon领导的一个研究小组与来自中国的团队一起，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，从而在肿瘤细胞内引发致命的钙风暴。

抗肿瘤药物的机制

研究人员瞄准了两个通道，第一个在外膜上，另一个是内质网中的钙通道，内质网是一种也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ROS，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来激活，这不仅会引发导致ROS的反应，而且还会加热环境。研究小组解释说，当地的高温会激活另一种活性剂BNN-6，释放一氧化氮分子，打开内质网中的通道。

在肿瘤细胞系中成功试验后，该团队在肿瘤植入小鼠中测试了一种可注射制剂。为了制造一种生物相容性组合药物，研究人员将活性成分加载到微小的改性多孔二氧化硅珠中，这些珠子对身体无害，但可以被肿瘤细胞识别并转运到细胞中。将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聚。暴露于近红外光成功触发了作用机制，并且在接受制剂的小鼠中几天后肿瘤消失。

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