全球肿瘤快讯-北京大学肿瘤医院北京大学临床肿瘤学院、北京市肿瘤防治研究所

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光电效应用于肿瘤治疗的研究探索

作者：来源：发布时间：2021-08-23

日本研究者Higashi等报告，他们设法在肿瘤细胞内重现了光电效应，研究者利用这种光电效应找到了一种有效杀死肿瘤细胞的新方法。(Sci Rep. 2021, 11: 14192. DOI: 10.1038/s41598-021-93429-9)

研究者设计了一种含有碘原子的多孔纳米颗粒，把这种纳米颗粒引入肿瘤组织，接着用X射线照射肿瘤进行放射治疗。传统放疗长期以来的一个难题是，大部分X射线作用于占细胞70%的水产生的活性氧间接地对DNA进行二次裂解，X射线在有氧条件下才能产生切断DNA的活性氧，处于缺氧状态的癌的中心部位难以产生活性氧，因此治疗效率降低。

纳米粒子是直径为30~400nm的微粒，可被肿瘤细胞高效吸收并停留在细胞核附近，可均匀分布在整个肿瘤肿块中，且有在肿瘤中积聚的能力。该研究探讨用碘浸渍多孔二氧化硅纳米粒子并将其输送到肿瘤细胞。新型纳米颗粒中的碘会出现光电效应，从而增强放疗的效果。在被一定能量的X射线照射后，碘元素释放电子，这些电子产生于癌细胞的DNA附近，可以直接导致细胞核中的DNA双链断裂和裂解，最终导致肿瘤细胞死亡。

研究者在实验室中培养了由癌细胞组成的球状组织，把纳米颗粒加入到肿瘤球体中。经过调试X射线的能量发现，用33.2 keV的X射线可以达到最佳效果：照射肿瘤球体30分钟后，触发癌细胞在3天内死亡。

研究者认为，这项研究工作提供了一个重要的思路，研究表明可以把量子物理学现象在癌细胞中进行运用。使用含碘纳米粒子作为放射增敏剂有望提高放疗效果，因碘还用于CT扫描等诊断过程，该研究开放的纳米材料还有可能用于肿瘤的诊断。该策略可在肿瘤组织中心导致肿瘤细胞死亡，这种纳米材料或将有助于开发新的放射治疗。研究者接下来希望了解X射线是如何让碘原子释放电子的，并将尝试把碘原子放置到DNA分子上以进一步提高疗效，后续将在小鼠肿瘤模型上测试这类新型纳米颗粒的效果。 (编译钟翔睿)

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