Protoporphyrin ix CAS 553-12-8

I. Fotodynamisk terapi (PDT) och fotodynamisk diagnos (PDD)

PPIX är en av kärnfotosensibilisatorerna i fotodynamisk terapi (PDT). Dess verkningsmekanism är baserad på produktion av reaktiva syrearter (ROS) av fotosensibilisatorn under specifik våglängdsbestrålning, vilket inducerar cellapoptos eller nekros. PPIX har en selektiv anrikningsegenskap i tumörvävnader, särskilt när dess föregångare 5-aminolevulinsyra (5-ALA) administreras externt. Tumörceller, på grund av deras aktiva metabolism, syntetiserar stora mängder PPIX, medan normala celler ackumuleras mindre på grund av den reglerande effekten av hastighetsbegränsande enzymer. Denna skillnad gör PPIX till ett idealiskt verktyg för tumörinriktad terapi.

Vid behandling av hudsjukdomar har PPIX-medierad PDT applicerats i stor utsträckning vid behandling av tumörer utan melanom (såsom basalcellkarcinom, skivepitelcancer i huden), aktinisk keratos och kondylomacuminatum. Till exempel, efter topisk applicering av 5-ALA på patienter med basalcellscancer, ackumuleras PPIX i tumörvävnaden. Efter aktivering med 405 nm rött ljus kan det selektivt förstöra cancerceller samtidigt som den normala vävnadsstrukturen bevaras. Studier har visat att känsligheten för PPIX-PDT för behandling av basalcellscancer är 92,74%och specificiteten är 95,77%. Dessutom kan PPIX -fluorescensdiagnostisk teknik uppnå exakt lokalisering av hudskador genom att upptäcka den röda fluorescensen (våglängd 630NM) som släpps ut av tumörvävnaden, vilket leder avgränsningen av behandlingsområdet, vilket förbättrar effektiviteten och minskande återfall.

Inom området för vaskulära sjukdomar används PPIX-PDT för att behandla vaskulär restenos. Experiment har visat att PPIX kan inducera apoptos av vaskulära glatta muskelceller, och mekanismen är relaterad till minskningen av mitokondriell membranpotential. När koncentrationen av PPIX ökade från 0,5 ug/ml till 20 ug/ml minskade livskraften hos glatta muskelceller från 93% till 36%, och apoptoshastigheten korrelerades positivt med ljusdosen. Denna upptäckt ger en teoretisk grund för PDT -behandling av åderförkalkning.

Ii. Multimodal applikation vid cancerbehandling

PPIX demonstrerar multimodal potential vid cancerbehandling. Som sonosensiTizer kan PPIX användas vid sonodynamisk terapi (sonodynamisk terapi, SDT), där ultraljud aktiverar reaktiva syrearter för att inducera tumörcelldöd. Djurförsök har visat att PPIX (5-25 mg/kg) i kombination med ultraljud (5W/cm²) kan signifikant hämma tillväxten av S180 xenograft-tumörer och förlänga mössens överlevnadstid. Dess synergistiska effekt är överlägsen den för ultraljud eller PPIX -behandling ensam.

Vid behandling av blåscancer administreras PPIX-PDT lokalt genom en urinkateter, i kombination med intravesikal ljus bestrålning, för att selektivt eliminera ytliga tumörceller. Kliniska studier har visat att denna terapi uppnår en fullständig remission på 70% -80% för blåscarcinom in situ, med milda biverkningar. Dessutom kan PPIX användas vid fluorescensstyrd kirurgi. Genom realtidsövervakning av fluorescenssignalen i tumörvävnad hjälper den kirurger att exakt ta bort lesionen och minska rest tumörceller.

Iii. Behandling av leversjukdomar

PPIX har dubbla verkningsmekanismer vid behandling av leversjukdomar. Å ena sidan, som en föregångare till hemoglobin, kan PPIX delta i syntesen av hemoglobin och därmed förbättra anemi -tillstånd. Å andra sidan har dess derivat, protoporfyrinnatrium, funktionerna att främja andningscells andning, reglera protein och sockermetabolism. Djurexperiment har bekräftat att protoporfyrinnatrium kan minska nivåerna av aminotransferaser i den koltetrakloridinducerade leverskadamodellen, förbättra aminosyrametabolismen, öka leverblodflödet och förbättra proteinsyntesförmågan hos leverceller. Kliniska studier har visat att protoporfyrinnatrium har vissa terapeutiska effekter på akut hepatit, kronisk persistent hepatit, kronisk aktiv hepatit och levercirrhos och kan förbättra patientens symtom, minska leverförstoring och lägre serumaminotransfas och jaundice -indikationer.

Iv. Grundläggande forskning och läkemedelsutveckling

Som en modellförening används PPIX i grundforskning för att utforska hemsyntesvägen, fotodynamisk reaktionsmekanism och cellapoptosregleringsnätverk. Till exempel har studier visat att PPIX kan hämma interaktionen mellan tumörsuppressorprotein p53 och ubiquitin-ligaser MDM2/MDM4, stabilisera nivån av p53-protein och inducera p53-beroende apoptos. Denna mekanism ger nya idéer för tillämpning av PPIX vid behandling av tumörer av p53 vildtyp såsom lymfoblastisk leukemi.

Som en strålningssensibilisator kan PPIX fortfarande förbättra ROS -produktion och inducera DNA -skador under hypoxiska förhållanden. Den här egenskapen gör den potentiellt värdefull inom området för strålbehandlingssensibilisering. Forskare undersöker leveransen av PPIX genom nanocarrier för att öka dess anrikningseffektivitet i tumörvävnader och minska systemisk toxicitet.

V. Andra applikationsfält

PPIX har också vissa tillämpningar inom jordbruksområdet. Som en hämmare av protoporfyrinogenoxidas, ett nyckelmål för herbicider av denna typ, kan regleringen av den metaboliska vägen för PPIX användas för att utveckla nya herbicider. Dessutom används fluorescensdetekteringstekniken för PPIX för screening av blyförgiftning och diagnos av järnbristanemi. Genom att detektera nivån av zinkprotoporfyrin (ZPP) i röda blodkroppar kan järnmetabolismstatusen i kroppen snabbt bedömas.