近日，浙江大学研究人员利用活微藻光合作用，开发了一种新型制氧系统，可有效治疗缺氧性癌症，为藻类增强放射和光动力疗法的未来发展提供了概念证据。

肿瘤增长带来的局部缺氧情况，大大降低了放疗和光动力疗法的效果，严重阻碍了癌症的治疗，人们尝试使用纳米载体在肿瘤中原位产生氧气，以增加缺氧区域的局部氧气，以增强治疗效果。然而，这种方法的转化价值非常有限，且存在增加机体毒性的风险，并不适合临床应用。

研究人员注意到具有高效氧气光合作用的微藻，其含有高浓度的叶绿素，可吸收宽光谱范围内的光，因此能够在一定波长范围内进行光合作用。此功能可用于光动力疗法在650 nm辐射下生成活性氧。而且，藻类分解的主要产物叶绿素在哺乳动物细胞中没有遗传副作用，包括染色体断裂，并且它可以限制致癌物在人体吸收中的生物利用度，而没有明显的免疫反应诱导作用。

于是研究人员创新性地提出了一种方法，即使用基于工程改造的藻类光合作用，通过原位产生氧气来克服肿瘤的缺氧。研究人员首先设计了红细胞膜（RBCM），并将其用作修饰藻类表面以减少巨噬细胞摄取和藻类全身清除的有效策略，以便利用藻类代谢活性来增强递送寻常梭状芽胞杆菌对肿瘤组织的作用。

研究人员发现，在红光诱导的光合作用下，RBCM工程藻类（缩写为RBCM-藻类）成功地传递到肿瘤组织中，在原位产生氧气，以增加组织氧合作用并减轻肿瘤缺氧，从而改善放疗效果。随后通过激光辐照从微藻中释放叶绿素产生了活性氧，以进一步促进光动力疗法，从而使癌细胞杀伤力进一步增强。

这项研究提供了一种利用光合作用产物治疗肿瘤的新方法，并为藻类增强放射和光动力疗法的未来发展提供了概念证据。

参考文献：

YueQiao，et al. Engineered algae: A novel oxygen-generating system foreffective treatment of hypoxic cancer. Sci. Adv. 2020，DOI:10.1126/sciadv.aba5996