近日(12月19日)，美國萊斯大學(Rice University)和德州大學安德森癌症中心(University of Texas MD Anderson Cancer Center)的科學家，共同開發出一項運用近紅外光活化氨基腈(aminocyanine)分子，藉其電漿共振破壞癌細胞的創新療法。該論文發表於期刊《Nature Chemistry》。

由萊斯大學化學家James Tour領導的研究發現，透過極低濃度(500 nM)的氨基腈，加上持續2.5分鐘的近紅外光照射，就能誘導氨基腈分子產生「全分子」的震動，進而破壞細胞膜，在體外細胞實驗顯示，能有效根除人類黑色素瘤細胞。

研究團隊在黑色素瘤小鼠模型中測試了該療法，顯示可達到50%消除腫瘤的療效(tumour-free efficacy)。

由於在近紅外光照射下，該氨基腈分子會持續產生一致的分子震動，研究人員將該技術命名為「分子手提鑽」(molecular jackhammers)，且目前實驗證實，細胞膜不太能抵抗這樣的物理性震動，因此會產生破裂。

根據論文圖示，團隊將氨基腈分子設計為一端連結帶有正電的氨基，由帶正電氨基與細胞膜外層帶負電的磷脂質結合下，可使氨基腈構造本身鑲嵌在細胞膜中；經近紅外光刺激，氨基腈構造會發生電漿共振，進而引發細胞膜破裂。

研究人員表示，這項「振動驅動作用」(vibronic-driven action, VDA)的原理和光動力療法(photodynamic therapy)或光熱療法(photothermal therapy)不同，其對細胞膜產生的機械力不會被活性氧抑制劑消除，且不會引起熱造成的損傷。

2016年諾貝爾化學獎得主Bernard Feringa，在1999年開發出第一款稱為「分子馬達」(molecular motors)的技術，成功以光學驅動特殊的化學分子，使其沿同一方向持續轉動，且能帶動比該分子大一萬倍的玻璃柱轉動，這項技術可望作為藥物傳輸工具。

Tour表示，他們開發的這款分子機器，機械運動比Feringa的分子馬達快一百萬倍以上，且能以可穿透人體10釐米的近紅外光活化，而非穿透性較差(約為0.5釐米)的可見光，對於治療位於骨骼和其他深層器官的癌症，開闢出新的途徑，未來有可能在不進行侵入性手術的情況下消除腫瘤。

參考資料：

1.論文原文：https://www.nature.com/articles/s41557-023-01383-y

2.https://healthandpharma.net/molecular-jackhammers-eradicating-cancer-cells

(編譯/巫芝岳)