来自南乌拉尔国立大学（ЮУрГУ）的科学家们联合俄罗斯、印度、克罗地亚及沙特阿拉伯的同行，成功研发并测试了一系列新型铂类化合物，该化合物能有效对抗乳腺癌。此项研究成果已发表在国际科学期刊《生物医学材料与器件》（Biomedical Materials & Devices）上。
乳腺癌是全球最常见的恶性肿瘤。尽管治疗手段不断进步，许多患者仍面临复发和化疗副作用的困扰。新型铂配合物有望成为开发更安全、更有效药物的基础。
“我们首次获得的这些化合物不仅能抑制肿瘤生长，还能保护机体免受毒性侵害。这为癌症化疗开辟了新天地，”研究人员指出。
科学家重点关注了代号为 AV1 的化合物——这是一种由三(羟甲基)铵阳离子与六氯铂酸阴离子构成的铂(VI)离子配合物。在乳腺癌细胞系（MCF-7）上的测试表明，AV1抑制癌细胞生长的效果是常用药物达沙替尼（dasatinib）的两倍：IC50值（半抑制浓度）为10.3 µg/mL，而标准药物为20.8 µg/mL。
与常引发严重副作用并易导致肿瘤产生耐药性的经典铂类化疗药（如顺铂）不同，铂(IV)具有八面体结构。这使得科学家能够设计“前药”：即在血液循环中保持稳定，仅在癌细胞内部激活的化合物。
“AV1结构中的四面体阳离子和八面体阴离子不仅确保了高度的稳定性，还实现了晶体的致密堆积，这可能正是其对健康组织毒性较低的原因，” 南乌拉尔国立大学“先进材料与资源节约技术”研究所研究员 阿廖娜·齐科娃解释道。
决定性的阶段是在诱导乳腺癌的大鼠模型上进行的体内实验（in vivo）。接受剂量为15 mg/kg AV1治疗的动物显示出：
• 线粒体功能恢复：异柠檬酸脱氢酶（ICDH）、琥珀酸脱氢酶（SDH）和苹果酸脱氢酶（MDH）水平恢复至健康对照组水平。
• 强效抗氧化作用：降低氧化应激水平（TBARS指标下降），并调节保护酶（超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶、谷胱甘肽）的正常工作。
• 抗炎作用：抑制促进肿瘤生长和转移的关键促炎细胞因子（TNF-α, IL-1β, IL-6）。
值得注意的是，即使长期给药，该化合物也未引起全身毒性：实验动物未出现肝、肾或心脏病变，体重保持正常。
借助量子化学方法（DFT）和定量构效关系（QSAR）建模，科学家确定AV1与细胞DNA的相互作用方式不同于同类药物。该化合物的关键潜在靶点是拓扑异构酶I——一种对癌细胞分裂至关重要的酶。阻断该蛋白可启动肿瘤的程序性死亡。
“我们利用量子化学模拟化合物的结构、电子分布和反应活性。此外，我们还单独使用了QSAR模型：它依托大数据和机器学习，分析化学结构与生物活性之间的关系，” 尤里察·诺瓦克博士（鲁杰尔·博什科维奇研究所，信息学与计算中心）介绍说，“简单来说，计算机能帮助我们预测物质在体内的行为：能否与特定蛋白结合、活性如何以及安全性怎样。QSAR的核心逻辑很简单：相似的分子通常具有相似的性质。如果我们掌握了已知化合物的特性，就能高概率预测尚未被研究的新型化合物的效果。这种方法对于药物研发至关重要，它能让我们快速排除不合适选项，减少实验室实验次数，从而加速新药研发并降低成本。”
有趣的是，采用相同合成方法但使用不同有机阳离子制得的化合物AV2和AV3，虽然靶向孕酮受体，但其有效性显著低于AV1。
“新型铂(IV)配合物的合成与表征为化疗开辟了新可能。AV1展现了卓越的安全性和疗效。未来需要进一步研究以完全阐明其作用机制，但目前已明确这是一个极具前景的方向，”作者总结道。
该技术突破有望用于治疗化疗耐药性乳腺癌，特别是三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer），因为针对此类癌症的标准疗法往往效果不佳。
科学家们计划继续深入研究AV1的作用机制并进行额外的毒理学研究。若进展顺利，该成果将成为研发新一代国产抗肿瘤药物的基础。