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科研进展

2026年03月06日
中国科大开发出新型肿瘤放射增敏剂

近日,中国科学技术大学闵元增教授团队在放射治疗增敏剂领域取得重大突破,成功开发出一种新型铂系叠氮基配合物放射增敏剂(Complex 1),提出了基于金属氮宾的放射增敏新策略,有效解决了传统放射增敏剂毒副作用大、肿瘤特异性差、依赖活性氧等关键技术瓶颈。相关研究成果以“X-ray activated platinum complex induces DNA damage and enhances cancer immunotherapy through abscopal effect” 为题,于2月9日正式发表于《自然-生物医学工程》期刊(Nature Biomedical Engineering, DOI : 10.1038/s41551-026-01612-y),为精准放疗增敏与肿瘤免疫治疗的协同发展提供了全新思路和技术支撑。

放射治疗是肿瘤治疗的核心手段之一,通过直接或间接损伤肿瘤细胞DNA发挥杀伤作用,而放射增敏剂可增强肿瘤细胞对放射线的敏感性,同时减少对正常组织的损伤,实现低剂量、安全且高效得放疗。然而,目前的放射增敏剂多存在脱靶效应明显、无放疗时仍有毒副作用、缺乏肿瘤特异性等缺陷,且多数依赖活性氧生成实现增敏,其临床转化面临巨大挑战。

图1. Complex1在放疗下与DNA通过N-N偶联共价结合

针对上述难题,中国科大闵元增教授团队设计合成了一种新型铂系叠氮基配合物,创新性地利用放射线诱导其在肿瘤原位生成高活性铂氮宾中间体(图1),实现了肿瘤部位的精准、可控增敏。该复合物本身无明显毒性,仅在放疗的作用下才会生成铂氮宾并与DNA碱基发生N-N偶联,形成稳定的Pt-N-N-DNA结构,显著增强放射线对肿瘤细胞DNA的损伤效应,且其增敏机制不依赖活性氧。

图2. Complex1增敏放疗改善αPD-1治疗与远隔效应

研究团队通过一系列体内外实验证实,Complex1作为放射增敏剂,可显著提升放疗对多种肿瘤的抑制效果。更值得关注的是,该增敏策略还能重塑肿瘤微环境,促进免疫细胞浸润,选择性抑制调节性T细胞(Treg)增殖,显著增强免疫检查点抑制剂(αPD-1)的治疗效果,并诱导强大的远隔效应(图2)。与临床常用铂类药物奥沙利铂相比,Complex1联合放疗不会对肾脏、肝脏等主要脏器造成明显损伤,展现出优异的生物安全性。同时,肿瘤完全消退的小鼠还形成了长效免疫记忆,经三次肿瘤再次接种后仍能有效抵抗肿瘤侵袭。

该研究的创新之处在于,首次将金属氮宾从金属有机化学的体外偶联应用拓展至体内药物研发,提出了“放射线诱导原位生成高活性中间体”的放射增敏新范式。这种局部激活策略可最大限度降低全身毒性,同时充分发挥增敏效能,不仅为铂类药物的设计提供了全新方向,也为精准放疗与免疫治疗的协同增效提供了新的技术方案,对推动肿瘤治疗向更安全、更高效、更精准的方向发展具有重要意义。

该研究工作得到了国家自然科学基金与中国科学技术大学的项目支持,中国科学技术大学化学与材料科学学院博士毕业生陈贵远为该论文的第一作者,化学与材料科学学院闵元增教授、肖石燕教授、生命科学与医学部李博峰教授和瞿昆教授为该论文的共同通讯作者。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41551-026-01612-y

(化学与材料科学学院、中国科学技术大学附属第一医院、合肥微尺度物质科学国家研究中心、科研部)

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