癌症光动力疗法

近年来，在肿瘤疾病治疗中，光动力癌症治疗等方法的开发越来越受到关注。该方法的本质在于通过静脉或局部给药选择性地积累光敏剂，然后用波长与光敏剂吸收光谱相对应的激光或非激光光源照射肿瘤。在组织中溶解的氧气存在下，会发生光化学反应，产生单线态氧，破坏肿瘤细胞的细胞膜和细胞器，导致其死亡。

光动力治疗癌症，除了直接对肿瘤细胞产生光毒性作用外，还通过破坏光照区域血管内皮，刺激产生肿瘤坏死因子，激活巨噬细胞、白细胞和淋巴细胞，引起细胞因子反应，从而破坏肿瘤组织的血液供应。

光动力癌症治疗由于其选择性破坏恶性肿瘤、可进行多疗程治疗、无毒性反应、免疫抑制作用、局部和全身并发症、可在门诊进行治疗等优点，比传统治疗方法具有优势。

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癌症的光动力疗法是如何进行的？

光动力癌症治疗利用敏化剂进行，敏化剂除了效率高之外，还具有其他特性：合适的光谱范围和高的吸收系数、荧光特性、对用于进行光动力癌症治疗等治疗方法的辐射作用的光稳定性。

光谱范围的选择与肿瘤治疗作用的深度相关。光谱最大值超过770nm的敏化剂可提供最大的治疗作用深度。敏化剂的荧光特性在制定治疗策略、评估药物的生物分布和监测疗效方面发挥着重要作用。

对光敏剂的主要要求可以表述如下：

• 对癌细胞选择性高，在正常组织中滞留性弱；
• 毒性低，易从体内排出；
• 皮肤中积累较弱；
• 储存和进入体内时的稳定性；
• 良好的发光性，可进行可靠的肿瘤诊断；
• 三线态量子产率高，能量至少为 94 kJ/mol；
• 在 660 - 900 nm 范围内有最强的吸收峰。

第一代血卟啉类光敏剂（光敏素-1、光敏素-2、光敏素等）是肿瘤光动力治疗（PDT）中最常用的药物。在医疗实践中，血卟啉衍生物（美国和加拿大称为光敏素，德国称为光敏素，中国称为NrD，俄罗斯称为光敏素）在世界各地被广泛使用。

光动力疗法在癌症治疗中，对于以下疾病类型有效：食管阻塞性恶性肿瘤、膀胱肿瘤、早期肺癌和巴雷特食管。在治疗头颈部，尤其是喉部、口腔、鼻腔和鼻咽部的早期恶性肿瘤方面，已报告了令人满意的结果。然而，光动力疗法也存在一些缺点：光能转化为细胞毒性产物的效率低下；在肿瘤中蓄积的选择性不足；所需波长的光无法穿透组织很深（最多1厘米）；通常会观察到皮肤光敏作用，这种作用可持续数周。

俄罗斯研制出第一种国产增感剂Photohem，并于1992年至1995年间进行临床试验，1996年获准用于医疗。

为了解决使用光敏剂时出现的问题，人们开发并研究了第二代和第三代光敏剂。

第二代光敏剂的代表之一是酞菁——一种合成的卟啉，其吸收谱带在670 - 700 nm范围内。它们可以与许多金属形成螯合物，主要是铝和锌，而这些抗磁性金属会增强光毒性。

由于在红色光谱中具有非常高的消光系数，酞菁似乎是非常有前途的光敏剂，但其使用中存在明显的缺点，即长期的皮肤光毒性（长达6-9个月），需要严格遵守光照制度，存在一定的毒性，以及治疗后的长期并发症。

1994年，由俄罗斯科学院通讯院士GN·沃罗日佐夫领导的团队研发的“光敏铝磺化酞菁”药物开始临床试验。这是酞菁首次应用于光动力癌症治疗。

第二代增感剂的代表也是二氢卟酚和二氢卟酚类增感剂。从结构上讲，二氢卟酚是一种卟啉，但少了一个双键。与卟啉相比，二氢卟酚在红光波段的吸收率显著提高，从而在一定程度上增加了光穿透组织的深度。

癌症的光动力疗法利用多种二氢卟酚进行治疗。其衍生物包括一种新型增感剂Photolon。它含有二氢卟酚E-6及其衍生物的三钠盐与低分子医用聚乙烯吡咯烷酮的复合物。Photolon选择性地聚集在恶性肿瘤中，当局部暴露于波长为666-670nm的单色光下时，会产生光敏化效应，从而损伤肿瘤组织。

Photolon 也是荧光光谱研究中非常有用的诊断工具。

丝氨酸细菌叶绿素是一种第三代增感剂，是少数已知的、工作波长超过770nm的水溶性增感剂之一。丝氨酸细菌叶绿素具有足够高的单线态氧量子产率，并且在近红外波段具有可接受的荧光量子产率。利用该物质，已在实验动物身上成功进行了黑色素瘤及其他肿瘤的光动力治疗。

光动力疗法治疗癌症会导致哪些并发症？

癌症的光动力疗法常常并发光性皮肤病。光动力疗法的发生是由于光敏剂（除了肿瘤之外）在皮肤中积累，导致在日光照射下发生病理反应。因此，光动力疗法 (PDT) 后的患者必须遵守光照疗法（佩戴防护眼镜、穿着保护身体裸露部位的衣物）。光照疗程的持续时间取决于光敏剂的类型。使用第一代光敏剂（血卟啉衍生物）时，光照疗程最长可达一个月；使用第二代酞菁光敏剂时，光照疗程最长可达六个月；使用氯化物光敏剂时，光照疗程最长可达数天。

除了皮肤和黏膜外，光敏剂还会在代谢活跃的器官中积聚，尤其是在肾脏和肝脏中，从而损害这些器官的功能。这个问题可以通过将光敏剂局部（组织内）注入肿瘤组织来解决。这种方法可以避免药物在代谢活跃的器官中积聚，提高光敏剂的浓度，并减轻患者对光照疗法的依赖。局部使用光敏剂可以减少药物用量并降低治疗成本。

应用前景

目前，癌症光动力疗法在肿瘤学实践中得到广泛应用。已有文献报道，癌症光动力疗法已用于治疗巴雷特病和其他胃肠道黏膜癌前病变。内镜研究显示，所有食管黏膜上皮发育不良和巴雷特病患者在接受光动力治疗（PDT）后，黏膜及其皮下组织均未观察到残留改变。所有接受光动力治疗的患者均观察到肿瘤完全消融，且肿瘤生长局限于胃黏膜内。同时，光动力治疗对浅表肿瘤的有效治疗，使得激光技术能够更好地用于食管、胆道和结直肠病变的姑息治疗，以及此类患者后续的支架植入。

科学文献描述了使用新型光敏剂光动力治疗（PDT）后取得的积极成果。对于肺癌，如果双侧支气管树受损且无法对对侧肺部进行手术，光动力疗法可成为癌症的首选治疗方法。目前，PDT 在皮肤、软组织、胃肠道恶性肿瘤以及乳腺恶性肿瘤转移等方面的应用研究正在进行中。在腹腔肿瘤的术中应用PDT也取得了令人鼓舞的成果。

由于在 PDT 与高温、高血糖、生物疗法或化学疗法相结合的过程中发现转化细胞凋亡增加，因此在临床肿瘤学中更广泛地使用此类联合方法似乎是合理的。

癌症光动力疗法可成为治疗严重伴随病理、多发性肿瘤功能性不可切除、传统方法治疗无效以及姑息干预患者的首选方法。

通过开发新的光敏剂和光通量传输方式、优化方法改进激光医疗技术将改善不同部位肿瘤的光动力治疗效果。