光動力療法是非常有效的癌症治療方法。它巧妙地運用光的力量,來激活一種名為「光敏劑」的藥物,從而產生有毒分子「活性氧」,能夠精準針對癌細胞,將其消滅,使患者得以康復。
這種療法效果顯著,為多種癌症患者帶來康復的希望,惟並非對所有癌症都奏效,像乳癌這類的實質固態瘤,光動力療法的效果則大打折扣。光動力療法需要氧氣來發揮作用,而實質固態瘤由於腫瘤的快速生長超過血供能力而缺乏血流,導致缺氧,自然難以發揮應有療效。更棘手的是,像許多癌症療法一樣,光動力療法未必能發動「精準攻擊」,不僅摧毀癌細胞,連附近的健康組織亦可能受到波及。
香港中文大學(中大)生物醫學工程學系毛傳斌教授領導的團隊研發嶄新技術,「Tumor-Homing Phage Nanofibers for Nanozyme-Enhanced Targeted Breast Cancer Therapy」——名稱的確冗長,但其背後的原理卻相當簡單:它利用一種細菌感染病毒來解決腫瘤缺氧的問題,並有效摧毀癌細胞。

這項新技術採用一種名為絲狀fd噬菌體病毒作為生物支架,透過先進的納米技術將其重構,研發出模仿病毒結構和功能的治療方法。
毛教授解釋:「絲狀fd噬菌體是會入侵細菌的病毒,然而它對人體無害。它會將自身的DNA注入細菌體內,讓細菌助其複製噬菌體。這就是我們在實驗室中製造噬菌體的方法。」
「我和團隊已經使用噬菌體來治療癌症等疾病超過十年,在噬菌體療法領域處於領先地位。因為某些噬菌體具備殺菌能力,噬菌體亦曾應用於其他醫療技術,例如治療細菌感染。」
在研發這些病病毒納米纖維時,毛教授和團隊加入了多項精妙功能。首先,新病毒納米纖維的一端展示乳癌靶向肽AR,這些分子能精準鎖定乳癌細胞,確保它們不會攻擊健康組織(團隊在實驗中發現了AR肽,雖然推斷它能識別癌細胞上的某些受體,但尚未完全了解其運作機制)。團隊利用AR 肽對患有乳癌腫瘤(MCF-7)的小鼠進行實驗時,發現這種精準導向方法非常奏效。
其次,他們研發了人工鉑納米酵素,這些微小的酵素結構由鉑金屬(常用以製作名貴珠寶的貴金屬)組成,而鉑納米酵素就像解決納米纖維缺氧問題的魔法子彈。它們出現在病毒表面,能自行產生實質固態瘤中缺乏的氧氣,將腫瘤中高含量的過氧化氫(常用於染髮和消毒)轉化為氧氣,經過測試,鉑納米酵素能大大提升腫瘤內部氧氣濃度。
毛教授續指:「當鉑金屬形成納米粒子時,可以化身成催化劑,加速反應,這正是將過氧化氫轉化為氧氣的過程,因此鉑納米酵素具備如酵素一樣的催化功能。」
研究團隊亦將靛氰綠——一種應對光敏感的藥物,依附在病毒上。這種藥物在接觸近紅外光時不僅會產生活性氧——癌細胞的頭號敵人,更具螢光特性,讓醫生即時追蹤治療的效果。實驗結果顯示效果非常顯著,大部分個案的腫瘤縮小、甚至完全消失,在接受治療的患癌小鼠中,有百分之四十在 16 天後已經痊愈。
毛教授表示:「在動物模型中,光動力治療根治癌症的效率非常高,腫瘤縮小的速度很快。而在對照實驗中,腫瘤則會隨著時間越長越大。」

這項療法亦非常安全,像它所基於的病毒一樣,這些納米纖維對人體無害,因為 fd 噬菌體只會感染細菌,不會對人體有害。當研究人員在小鼠身上進行實驗時,並未發現對主要器官造成損傷,也沒有出現血液毒性。
這項技術不僅在治療乳癌方面有顯著療效,更有潛力應用於其他類型的腫瘤,特別是黑色素瘤。研究團隊正準備進行人體臨床試驗,對患有實質固態瘤的病患而言,或是一線生機。