据大连理工大学招生办消息，随着我国工业化、城镇化水平的提高，以及人口老龄化的发展，恶性肿瘤发病和死亡人数不断增加。手术、化疗和放疗是传统的肿瘤治疗手段，但这些方法在杀伤肿瘤细胞的同时，也不可避免的损伤正常细胞，甚至带来一些严重的并发症。近年来，光动力疗法作为新兴的肿瘤治疗手段，因其众多的优点而备受关注。近期，大连理工大学彭孝军院士、樊江莉教授团队在这一领域取得了新突破，其成果登上了Cell子刊Chem（IF: 22.804）。

　　光动力疗法（Photodynamic therapy，PDT）是一种基于光化学反应的治疗技术，又称为光辐射疗法或光化学疗法。其基本原理是利用光敏剂对靶细胞的优先聚集特性，用特定波长的光照射肿瘤部位，使选择性聚集在肿瘤组织的光敏药物活化，引发光化学反应或热效应破坏肿瘤。相比于传统肿瘤疗法，作为非侵入性治疗方法的光动力治疗具有微创、不受耐药性影响、治疗区域选择可控、毒副作用低等优点。

PDT中三种机理示意图

　　PDT的三要素分别为光敏剂、照射光以及氧气。目前，PDT通过可见光照射激活光敏剂，在氧气存在下产生具有细胞毒性的活性氧物种（I型和II型机制，上图），杀伤过程依赖氧气。虽然I型光敏剂可以通过氧气的部分循环减轻PDT过程对氧的依赖，但光敏化过程仍需要氧气来维持。然而，实体肿瘤所处的微环境往往是缺氧环境，这极大影响了PDT过程中光敏药物对肿瘤细胞的杀伤作用。

type III机制的验证

　　针对这一现状，大连理工大学精细化工国家重点实验室彭孝军院士、樊江莉教授课题组构建了新型具有type III机制的光敏剂，实现将光能直接用于破坏肿瘤细胞内的RNA，以达到杀伤肿瘤细胞的效果。治疗过程无需媒介参与，突破了当前肿瘤光动力治疗过程中依赖氧气的桎梏。该光敏剂用于光动力治疗肿瘤的同时，能够提升机体的免疫反应，对于实体肿瘤和转移肿瘤均具有优异的治疗效果。

彭孝军院士（左）和樊江莉教授（右）

　　近期，该成果以“The concept and examples of type III photosensitizers for cancer photodynamic therapy”为题发表于国际知名期刊Chem，彭孝军院士和樊江莉教授为本论文的通讯作者，姚起超博士为第一作者，大连理工大学为唯一通讯单位。该研究论文得到了国家自然科学基金、国家自然科学基金-辽宁省联合基金、中国博士后科学基金、大连理工大学和精细化工国家重点实验室的大力支持。

常氧/低氧下NBEX的细胞毒性及流式细胞术检测细胞死亡方式

　　彭孝军院士、樊江莉教授团队受前期工作的启发，开发了一系列具有type III机制的新型光敏剂NBEX（X = S，Se，Te）。该类光敏剂能够精准识别RNA，在激发光照射下能够直接将激发能或电子传递给RNA，通过破坏RNA以达到灭杀肿瘤细胞的功效。该PDT过程无需氧气作为媒介，在低氧甚至无氧的条件下，NBEX亦可有效灭杀肿瘤细胞。研究还发现，使用NBEX作为光敏剂的PDT不仅可以有效治疗实体瘤，抑制肿瘤转移，还可以在一定程度上诱导DC成熟，并且可能作为肿瘤疫苗来促进免疫应答。

NBEX对肿瘤的治疗作用及小鼠免疫分析结果

　　综上所述，该研究构建了一系列具有type III光敏机制的光敏剂NBEX。NBEX能在体内迅速富集到肿瘤部位，并进入肿瘤细胞与RNA结合。经光照射后，NBEX能够将激发能直接传递给RNA分子从而灭杀肿瘤细胞。该过程中不需要氧气参与，在常氧和低氧条件下对肿瘤细胞均具优异的杀伤作用。NBEX对多种肿瘤均展现出优异的杀伤性能，并抑制肿瘤细胞转移。PDT的同时增强机体对肿瘤的免疫反应，这对于预防肿瘤复发以及肿瘤治疗都非常重要。

　　拓展阅读：

　　精细化工国家重点实验室是1989年经国家计划委员会批准，依托大连理工大学筹建而成，1995年9月通过国家验收并正式对外开放，在2009年和2014年国家重点实验室评估中连续两次获评优秀。现任实验室学术委员会主任佟振合院士，实验室主任彭孝军院士。实验室的研究方向为染料及其光化学、精细化工新材料、精细化工清洁制备技术。

　　实验室依托大连理工大学“化学工程与技术”一级学科国家重点学科，该学科在教育部全国学科评估中名列前茅，涵盖“应用化学”和“工业催化”等五个二级学科国家重点学科，“应用化学”学科连续多年名列全国第一。现有应用化学、精细化工、工业催化、材料化工、有机化学等多个硕士点和博士点，具有“化学”和“化学工程与技术”两个博士后流动站。