近日，來自美國化學會C&EN雜志報道稱，來自美國一家生物技術公司（Shasqi）依靠點擊化學將一種功能強大的抗癌藥物靶向腫瘤細胞的療法已進入1期臨床試驗，同時推出了公司的主要臨床候選藥物SQ3370。這是首次在患者體內進行點擊化學反應。這項工作標志著生物正交化學的一個里程碑。
在生物正交化學中，利用點擊化學是該技術的主要手段，因為它們只發生在兩個合成分子之間，迅速且不可逆地將它們連接在一起。先前研究人員已經使用生物正交化學在生物分子上標記顯像劑，例如熒光探針，以及制備了進入臨床實驗的靶向治療劑。
該生物技術公司利用了點擊化學中反應最快的點擊反應：四嗪和反式環辛烯（TCO）之間的Diels-Alder環加成反應。在2008年一篇JACS上發表了關于該反應的過程。
圖|反式環辛烯的四嗪的Diels-Alder反應（JACS, 2008, 130, 41, 13518–13519）
整體思路
該公司將該技術稱為抗癌點擊激活原藥（CAPAC），該療法涉及兩個關鍵組成部分：一部分已經把四嗪基團修飾在透明質酸鈉生物聚合物上。另一部分是與反式環辛烯連接的阿霉素抗癌藥物。
在臨床試驗期間，將生物聚合物注入癌癥患者的腫瘤中。然后，該患者每天需要接受五次阿霉素-TCO輸注，然后在體內循環，直到遇到四嗪修飾的生物聚合物。那時，點擊反應將四嗪和TCO聚集在一起，觸發了重排，把緊鄰腫瘤細胞的阿霉素進行釋放。
據發表在化學預印本上（ChemRxiv 2020，DOI：10.26434 / chemrxiv.13087715.v1）的研究結果表明，相對于阿霉素本身，阿霉素-TCO的毒性降低了80倍，這大大降低了藥物本身引起的嚴重毒副作用。除了減少藥物的副作用外，這種方法還增加阿霉素的局部濃度，使其遠遠超出患者通常所能達到的濃度。
圖|機理和SQ3370組成
嘗試治療罕見癌癥
此外，研究人員還希望該技術可以用于治療缺乏合適生物標志物的罕見癌癥-軟組織肉瘤。在另一個預印本（bioRxiv 2020，DOI：10.1101 / 2020.10.13.337899）中描述了該實驗結果，表明小鼠可以耐受阿霉素-TCO的劑量是阿霉素的6倍，而沒有明顯的副作用，并且使小鼠存活率提高了63％。
圖|SQ3370與鹽酸阿霉素的小鼠劑量比較
進軍成像
先前，斯隆·凱特琳紀念癌癥中心Jason S. Lewis已經開發了一種成像劑，該成像劑利用四嗪-TCO反應將銅64放射性同位素與癌癥靶向抗體結合在患者體內，從而實現用放射性同位素標記癌細胞，以便可以通過正電子發射斷層掃描成像定位它們。并希望能于明年初進行臨床試驗！
未來可期
雖然Shasqi公司的策略目前僅適用于可以輕松或安全注射的實體瘤。但Shasqi的研究表明，CAPAC可用于提供其他抗癌藥物，包括紫杉醇，依托泊苷和吉西他濱。
如果Shasqi和Jason S. Lewis都成功的話，那將會打開點擊化學在體內的臨床應用的大門，生物正交反應在體內的應用將被推向更高一層！
最后，相信在不斷的科研工作者努力下：We believe you can beat cancer without poisoning your body.（我們相信你能擊敗腫瘤而不傷身）（shasqi公司宣傳語）
參考來源：
1.C&EN:https://cen.acs.org/pharmaceuticals/Click-chemistry-sees-first-use/98/web/2020/10
2. ChemRxiv 2020，DOI：10.26434 / chemrxiv.13087715.v1
3. bioRxiv 2020，DOI：10.1101 / 2020.10.13.337899
4. Shasqi官網：https://www.shasqi.com/
