光动力疗法作用机制的研究进展
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光动力疗法治疗恶性皮肤肿瘤及癌前期皮肤病的临床效果及安全性卜彬彬刘萍毕海霞江馨蕙发布时间:2023-05-16T02:34:35.078Z 来源:《健康世界》2023年8期作者:卜彬彬刘萍毕海霞江馨蕙[导读] 目的:为改善恶性皮肤肿瘤及癌前期皮肤病患者的免疫功能,降低血清炎症因子水平云南省楚雄州人民医院皮肤科云南楚雄 675000摘要:目的:为改善恶性皮肤肿瘤及癌前期皮肤病患者的免疫功能,降低血清炎症因子水平,提高安全性,对光动力疗法的治疗效果作进一步探究。
方法:回顾性分析2021年7月-2022年10月在本院接受治疗的恶性皮肤肿瘤及癌前期皮肤病患者为研究对象,共计40例,按接收治疗顺序平均分为对照组和观察组(每组各20例)。
结果:观察组免疫功能指标、炎症因子水平明显优于对照组,不良反应发生率低,治疗总有效率、患者满意度更高,差异明显,P<0.05,存在对比意义。
结论:光动力疗法在恶性皮肤肿瘤及癌前期皮肤病手术治疗基础上应用效果显著,有效改善患者免疫功能,降低血清炎症因子水平,治疗效果更满意,建议推广此项治疗方案。
关键词:光动力疗法;恶性皮肤肿瘤;癌前期皮肤病;临床效果;安全性恶性皮肤肿瘤及癌前期皮肤病多采用手术治疗来控制疾病发展,防止出现转移,但会对美观度会造成一定影响[1]。
光动力疗法是目前临床上出现的一种新型治疗方法,是利用光动力效应,特定波长照射肿瘤部位,选择性杀灭肿瘤细胞,破坏肿瘤,减轻对机体皮肤组织的损伤。
本文对40例恶性皮肤肿瘤及癌前期皮肤病患者采用手术联合光动力疗法治疗与单纯手术治疗对照研究,具体内容如下。
1 资料与方法1.1 一般资料回顾性分析2021年7月-2022年10月在本院接受治疗的恶性皮肤肿瘤及癌前期皮肤病患者为研究对象,共计40例,按接收治疗顺序平均分为对照组和观察组(每组各20例)。
观察组男12例,女8例;年龄(53-78)岁,均值(63.77±3.35)岁;病程2-5年,均值(3.63±0.27)年;对照组男13例,女7例;年龄(52-79)岁,均值(63.52±3.64)岁;病程1-5年,均值(3.47±0.32)年;两组数据比较,p>0.05,具有可比性。
系统医学 2024 年 1 月第 9 卷第 2期光动力疗法治疗宫颈病变的临床应用朱园园1,管东东2,史文燕2,陈迎港11.滨州医学院附属医院妇产科,山东滨州 256600;2.滨州医学院附属医院妇科,山东滨州 256600[摘要] 光动力疗法(Photodynamic Therapy, PDT )是一种微创疗法,通过光化学反应选择性破坏靶组织,不仅达到治愈的作用,而且对正常组织损伤较小。
因其安全性高、局部创伤小、可重复治疗、不易耐药等特点,现广泛应用于临床肿瘤、皮肤病、妇科疾病等。
文章通过总结国内外临床研究,对PDT 治疗宫颈病变的临床应用进行综述。
[关键词] 光动力疗法;宫颈病变;宫颈癌;人乳头瘤病毒[中图分类号] R711 [文献标识码] A [文章编号] 2096-1782(2024)01(b)-0186-04Clinical Application of Photodynamic Therapy in the Treatment of Cervi⁃cal LesionsZHU Yuanyuan 1, GUAN Dongdong 2, SHI Wenyan 2, CHEN Yinggang 11.Department of Gynaecology and Obstetrics, the Affiliated Hospital of Binzhou Medical College, Binzhou, Shandong Province, 256600 China;2.Department of Gynaecology, the Affiliated Hospital of Binzhou Medical College, Binzhou, Shandong Province, 256600 China[Abstract] Photodynamic therapy (PDT) is a minimally invasive therapy that selectively destroys target tissue through a photochemical reaction. It not only has the effect of healing, but also has less damage to normal tissue. Because of its high safety, small local trauma, repeatable treatment, not easy drug resistance and other characteristics, it is widelyused in clinical tumors, skin diseases, gynecological diseases. This article reviewed the clinical application of PDT in the treatment of cervical lesions by summarizing clinical studies at home and abroad.[Key words] Photodynamic therapy; Cervical lesions; Cervical cancer; Human papillomavirus宫颈癌(Cervical Cancer, CC )是全世界女性第四常见的癌症,也居于女性癌症病死率第四位[1]。
光动力疗法对牙周病主要致病菌的杀灭效果的研究进展梅方宇;马巍;毕良佳【期刊名称】《口腔医学》【年(卷),期】2018(038)005【摘要】牙周病是口腔中最常见的细菌感染性疾病之一.牙周病以牙周炎为主,牙周炎的治疗方法包括传统的机械疗法、抗生素疗法和近年来比较受到关注的光动力疗法(photodynamic therapy,PDT).光动力抗菌疗法(antimicrobial photodynamic therapy,aPDT)是通过低能量的激光激活光敏剂,杀伤致病菌,对牙周炎进行无创治疗的疗法.该文就光动力疗法的作用机制、特点及对牙周病主要致病菌的杀灭效果做一综述.%Periodontitis is one of the most common bacterial infection diseases in the oral cavity. The treatment of periodontitis in-cludes traditional mechanical therapy, antibiotic therapy and photodynamic therapy(PDT)which has been more concerned in recent years. Antimicrobial photodynamic therapy(aPDT)is a noninvasive therapy for the periodontium by activating photosensitizer with low energy laser,killing pathogenic bacteria. In this paper,the mechanism and characteristics of photodynamic therapy and the efficacy of photodynamic therapy for the main pathogenic bacteria of periodontitis are reviewed.【总页数】4页(P462-465)【作者】梅方宇;马巍;毕良佳【作者单位】哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科,黑龙江哈尔滨150000;哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科,黑龙江哈尔滨150000;哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科,黑龙江哈尔滨150000【正文语种】中文【中图分类】R781.4【相关文献】1.龋病和牙周病主要致病菌分布的影响因素 [J], 孙静华;李仪红;侯本祥2.胃癌前病变患者口腔中龋病及牙周病主要致病菌的分布研究 [J], 孙静华;李仪红;侯本祥3.CRISPR-Cas结构及该系统介导的主要致病菌耐药机制的研究进展 [J], 潘思宇;党乔;刘树明;孔令聪;马红霞4.西番莲茎基腐病主要致病菌及其防治研究进展 [J], 滕峥;杨翠凤;林有林5.柠檬精油对牙周病主要致病菌粘附作用影响的体外研究 [J], 边可胤;张向宇;靳趁心;李唐萍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第1篇一、光动力治疗的起源与发展光动力治疗起源于20世纪60年代,当时美国科学家经过研究发现,某些光敏剂在特定波长的光照下,可以产生光动力效应。
此后,光动力治疗逐渐发展成为一门独立的学科。
经过几十年的发展,光动力治疗已经广泛应用于肿瘤、皮肤疾病、眼科疾病等领域。
二、光动力治疗的基本原理光动力治疗的基本原理是:在光敏剂的作用下,生物组织在特定波长的光照下发生光动力反应,产生单线态氧(singlet oxygen,1O2)等活性氧,从而对靶细胞产生杀伤作用。
1. 光敏剂的选择光动力治疗中,光敏剂的选择至关重要。
光敏剂应具备以下特点:(1)在生物体内能被有效吸收;(2)具有特定的光吸收光谱;(3)对靶细胞有较高的亲和力;(4)在光照下产生足够的光动力效应;(5)对正常细胞毒性低。
目前,常用的光敏剂有:血卟啉类、卟啉类、酞菁类等。
2. 光照条件光照条件是光动力治疗的关键因素之一。
光照条件包括:(1)光源:常用的光源有激光、LED等;(2)波长:不同光敏剂对光的吸收光谱不同,因此需要选择与光敏剂光吸收光谱相匹配的波长;(3)光照强度:光照强度越高,光动力效应越强,但过高的光照强度会导致正常细胞损伤;(4)照射时间:照射时间应根据具体情况调整,以确保靶细胞受到足够的光动力杀伤,同时减少正常细胞损伤。
3. 光动力反应光动力反应是指光敏剂在光照下发生的一系列化学反应。
以血卟啉类光敏剂为例,其在光照下发生以下反应:(1)光敏剂吸收光能,从基态跃迁到激发态;(2)激发态光敏剂与生物体内的氧气分子反应,产生单线态氧(1O2);(3)单线态氧具有高度的氧化性,可以氧化靶细胞内的蛋白质、DNA等生物大分子,导致靶细胞死亡。
4. 光动力治疗的疗效机制光动力治疗的疗效机制主要包括以下几个方面:(1)直接杀伤靶细胞:光动力反应产生的单线态氧可以氧化靶细胞内的生物大分子,导致靶细胞死亡;(2)诱导细胞凋亡:光动力反应可以激活细胞凋亡信号通路,诱导靶细胞凋亡;(3)抑制肿瘤血管生成:光动力反应可以抑制肿瘤血管内皮细胞的增殖,从而抑制肿瘤血管生成;(4)增强免疫反应:光动力治疗可以增强机体对肿瘤细胞的免疫反应,提高治疗效果。
竹红菌素光动力抗肿瘤治疗的研究进展
曾佳;高志;李倩;邱丽华;伍明毅
【期刊名称】《激光杂志》
【年(卷),期】2012(33)3
【摘要】竹红菌素类光动力药物由于其显著的光诱导抗肿瘤作用而受到日益广泛的关注,其高度的选择性和安全性等诸多特性和优点使之成为光动力药物研发领域一类备受瞩目的光敏剂体系。
本文综述了近年来竹红菌素类光动力药物文献中关于其在各种疾病治疗研究特别是肿瘤治疗中的研究进展,以及其抗肿瘤机制基本原理和大量学者开展的竹红菌素结构修饰等研究工作成果,展望了竹红菌素类光动力药物在口腔颌面部肿瘤尤其是恶性肿瘤的治疗中的应用前景。
【总页数】2页(P44-45)
【关键词】竹红菌素;光动力疗法;抗肿瘤;活性氧物质;结构修饰
【作者】曾佳;高志;李倩;邱丽华;伍明毅
【作者单位】重庆医科大学附属二院口腔科;重庆医科大学附属口腔医院颌面外科【正文语种】中文
【中图分类】R474
【相关文献】
1.竹红菌素B的两种剂型用于鲜红斑痣光动力治疗的动物实验研究 [J], 黄乃艳;刘凡光;顾瑛;范思均;施东雯;刘昕;赵井泉
2.竹红菌素光敏剂与微血管病变光动力治疗 [J], 赵井泉;邓虹;谢杰;黄乃艳;顾瑛
3.竹红菌素光动力疗法抗肿瘤的生物学机制 [J], 夏新蜀;白定群;余和平;李小宏;许川山
4.双光子激发竹红菌素光动力学治疗研究 [J], 戴维德
5.LED活化竹红菌素光动力治疗卵巢癌的实验研究 [J], 李小宏;余和平;谭勇;许川山
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光动力治疗机理
光动力治疗(Photodynamic therapy,简称PDT)是一种利用
特定的光敏剂与光照射结合,对体内或体外的异常组织进行治疗的方法。
它的治疗机理主要包括以下几个步骤:
1. 光敏剂的吸收:患者首先接受光敏剂的静脉注射或者外用,光敏剂会通过血液或组织液分布到异常组织中,通过与特定波长的光相互作用,产生激活态。
2. 光敏剂的激活:使用特定波长的光照射患者的异常组织,激发光敏剂从基态转化为高能激发态的激活态。
激活态的光敏剂具有活性氧的产生能力。
3. 活性氧的产生:激活态的光敏剂会与周围的氧分子相互作用,产生活性氧。
活性氧包括单线态氧(singlet oxygen)、超氧自
由基(superoxide radicals)和氢负离子(hydrogen anions)等,能够引起对异常组织的直接损伤。
4. 异常组织的损伤:活性氧能损伤邻近的细胞、血管和其他组织成分,导致异常组织发生坏死和凋亡。
此外,活性氧还能引起肿瘤血管的破裂和缺血等,进一步诱导肿瘤死亡。
总之,光动力治疗的机理主要是通过光敏剂吸收光能激活产生活性氧,进而对异常组织进行损伤和破坏,从而实现治疗效果。
光动力治疗相较于传统治疗方法具有针对性强、疗效突出、副作用相对较小等优点,因此在肿瘤治疗、皮肤疾病治疗等领域得到了广泛应用。
中国激光医学杂志2002年2月第11卷第1期Chin JIzserMed Stag,Felm ̄atw 2O02.Vol11,No l 光动力疗法治疗眼科疾病研究进展 赵世红何守志 光动力疗法t photodynamlc therapy,PD 不是一个新概念, 早在1900年就有光敏细胞毒反应的记载 20世纪7I1年 代.人们应用血卟啉衍生物(hematoporp fin deriwfi ̄e,HpD)治 疗人和动物的恶性肿瘤获得成功,从而成为现代PDT的开 端:之后人们对PDT的作用机制及临床应用进行了大量研 究.并取得了令人瞩目的进展
、光动力疔法的原理 PDT属下光化学疗珐的一种.是用激光照射被化学物质 染色的生物组织.产生光化学效应 ,损伤靶组纵.从而达到 治疗目的~pDT常用的激光器是氩激光、氪激光、以及染料 激光等激光器 PDT不是利用激光的热效应.不产生光凝的 效果是低强度的激光和光敏剂的联合应用.利用其光化学 效应选择性地损伤靶组织。pDT的效应取决于3个变量:① 兜敏剂在靶组织中的浓度;②激光照射时间;@激光能量。 靶组织中的光敏剂经适当渡长的激光照射后,吸收光量子能 量. 摹态(gromld slate)跃迁至激发单态(sing,let activated state).随着荧光的消散,激发单态要向基态恢复.或向一种能 量更低、更稳定的二态(triplet state)转化。PIYF最有效的光敏 剂需具有高的三态域值和长的半衰期。光敏剂在由激发单 志向基志或_三态恢复时.释放出大量能量,产生具有很强氧 化能力的单态氧,单态氧与蛋白、氨基酸、脂质膜等反应.产 生过氧化物.羟基、聂其他自由基,破坏靶细胞内的各种细胞 器.杀伤细胞并可使靶组织血管栓塞、坏死 .从而达到治疗 H的 二、眼科常用光敏剂的种类 理想的光敏剂应具备以下特征 ①对靶细胞及新生血管 有高度的选择性,可在局部聚集产生光化学效应;②有确定 的吸收峰,光穿适力强:③能迅速从体内排泄.机体可耐受. 副佧用小一眼科常用的光敏剂有 F几种: 1.血卟啉衍生物(hematoporph}Tin derivative.HpD)商品 名为Photofrin.是第代光敏剂,治疗波长630 t/hi.有较好的 靶组织选择性和杀伤效应,但其缺点是组织穿透性差.在皮 肤中停留时间长.可达4~6周,且亲水性强,易孰血管壁渗 出,以至对血管的局部效应难以达到。
聚集诱导发光分子在光动力治疗中的研究进展许敏;龙资;易小庆;娄筱叮;夏帆【摘要】光动力治疗(PDT)已成为治疗癌症的重要方法之一.传统光敏剂由于存在选择性差、易光漂白等问题,极大地限制了其在临床上的应用.而具有聚集诱导发光特性的荧光分子(AIEgens),在光照条件下能产生活性氧,并能够将肿瘤细胞杀死,具有治疗癌症的功效.此外,AIEgens还具有易制备、荧光特性优异、生物相容性好以及被动靶向效应(EPR效应)等优点,已被广泛应用于光动力治疗领域,并取得了巨大的发展,具有潜在的医学应用价值.该文主要概括并讨论了近5年来AIEgens在光动力治疗中的研究进展,并进行了展望.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2018(037)010【总页数】11页(P1147-1157)【关键词】光动力治疗;光敏剂;聚集诱导发光【作者】许敏;龙资;易小庆;娄筱叮;夏帆【作者单位】中国地质大学(武汉)纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心,材料与化学学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心,材料与化学学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心,材料与化学学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心,材料与化学学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心,材料与化学学院,湖北武汉430074;华中科技大学化学与化工学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】O657.3;G353.11光动力疗法[1]是目前获得临床认可的一种较新颖的微创治疗方法,其作用机理通常是利用光敏剂所制备的纳米颗粒能选择性地聚集在肿瘤部位,并通过特定波长的光照射使肿瘤部位的光敏剂活化,将能量传递给周围的氧使其生成具有细胞毒性的活性氧(主要为单线态氧,ROS),从而破坏肿瘤组织,达到治疗效果。
率较高,16岁以下的79例(占74.5%),老年患者14例(占13.2%),其原因主要与肝肾功能低下有关。在性别上由于大部分患者性别未记载,所以不能说明性别与不良反应的关系。2.2 106例不良反应在时间分布中,小于30min的发生率较高,占89.9%,这与药物浓度、滴速和过敏体质有关。2.3 不良反应的类型很多,但主要集中于变态反映(占90.5%)。2.3.1 过敏性皮疹为76.4%,占变态反应的84.4%,是最常见的不良反应,临床上主要表现为皮肤发红、瘙痒,全身出现大量药疹。停药后症状可以自行消失。2.3.2 过敏性休克对机体危害最大,是最严重的不良反应,占不良反应的9.4%,临床症状主要表现为突然出现哮喘样发作、呼吸困难、口唇紫绀、烦躁不安、意识不清、抽搐、血压为0、高热、头晕、恶心、呕吐等。若出现过敏性休克应立即停药,进行抢救〔1,2〕。2.4 有报道,该药静脉输液的正常速度为1.0~2.5mlΠmin,即40~100滴Πmin。在106例不良反应中,青年人的滴速为120滴Πmin,超过正常滴速,使机体内药物量过大,而引起不良反应。儿童以20滴Πmin的滴速输注,不良反应发生率大大降低。3 讨论要解决或防止不良反应的发生,广大医务人员应注意以下几点。3.1 药物因素 双黄连注射液为复方中药制剂,虽然组成中药只有3味:金银花、连翘、黄芩,但每一味中药都含有多种成分。在制备工艺中,若使一些大分子抗原或半抗原物质进入注射液中,可能容易引起不良反应。而金银花中的有效成分绿原酸是一种致敏原,且在控制质量标准时又采用绿原酸作为主要质控指标,所以就在注射过程中不可避免的出现过敏。因此,有必要对双黄连注射液进行系统的药学及药性、毒理学研究,以彻底避免其过敏反应或其他副作用的发生。3.2 患者个体因素 双黄连注射液致老年和小儿患者的不良反应发生率高于青年患者,尤其是过敏性休克、呼吸心跳骤停等严重不良反应,原因可能是由于此类患者肝肾功能不完善,解毒及排泄能力及对药物不良反应的耐受性较差所致,故往往发病急骤、病情危重。因此,儿童和年老体弱者应用双黄连时更应提高警惕,密切监测不良反应的发生〔6〕。过敏体质患者的不良反应发生率高于非过敏体质患者,在使用双黄连注射之前,应询问有无过敏史,对有药物过敏史的应慎用。3.3 药物配伍 双黄连注射液常与青霉素类药物配伍使用,在配伍使用中也有不良反应发生的报道。由于青霉素类抗生素为公认的致敏药物之一,与双黄连注射液配伍应慎用〔7〕。刘栓娣等〔8〕报道,双黄连不宜与硫酸阿米卡星、氨苄西林钠配伍,配伍用时,前者产生沉淀,后者则使溶液颜色变深、pH值下降。3.4 给药浓度和速度 药物的不良反应一般认为是与人体的个体差异、药物纯度及药理作用有关,但与药物的浓度和滴速也有很大关系。双黄连用药剂量超过60mgΠkg・d、液体中药物浓度大于1%、或滴速在80滴Πmin以上时,容易引起和加重不良反应,如双黄连所致的“酒醉貌”及腹痛,是由滴速过快引起,多数不良反应病例的头痛、头晕等症状,可在减慢滴速后消失。因此,临床应用双黄连滴速不宜过快,剂量不宜过大,稀释用溶媒不宜过少,对儿童及年老体弱者尤应如此。10岁以下儿童应用双黄连时最容易致不良反应,认为可能与医务人员对儿童用药的剂量折算关系尚不准确,造成超计量用药也有一定关系,应当引起重视。3.5 首次用药,重点监测 双黄连不良反应多在首次用药30min内发生,说明其不良反应主要为速发性变态反应,故医护人员应将“首次用药的30min内”作为双黄连不良反应的重点监测时间,以防不测。3.6 其他①据调查双黄连在出厂6个月内使用无不良反应,6个月后才开始出现不良反应,出厂时间越长,其不良反应发生率亦越高,最后全部使用者都有不良反应发生,这可能与双黄连长时间贮存时其化学成分发生变化有关,因此,
医护人员应尽量避免使用出厂时间较长的双黄连(如超过两年);②双黄连不良反应的发生率以每年的第三季度最高,可能与该季节气温较高影响制剂稳定性有关,为确保双黄连的质量和疗效,应采取现配现用的方法,并严格执行无菌操作;
③部分医护人员受“中药毒性小,较安全”传统观念的影响,
对急、重症或儿童患者,因治疗心切,往往超过常规剂量用药,应予避免。
光动力疗法作用机制的研究进展张 林 虞乐华 综述第三军医大学附属新桥医院康复理疗科,重庆 400037
)
光动力疗法(photodynamictherapy,PDT),即使用激光照射被化学物质染色的生物组织,产生光化学效应,从而对一些疾病有治疗作用,属于光化学疗法的一种。早在1900年,Raab首先发现光敏细胞毒反应。20世纪70年代,PDT在各种良性疾病和恶性肿瘤的治疗中取得了令人瞩目的成就〔1〕。近年来,随着PDT在肿瘤临床治疗的深入研究,光动力疗法有望成为继手术、放疗和化疗而后的第四种特殊类型的肿瘤治疗方法。虽然国内外众多学者对PDT的作用机制进行了不懈的研究,但PDT的确切作用机制还没完全阐明。本文就近十年来国内外有关研究PDT作用机制的文献作一综述。
1 PDT可能的作用机制Ξ
1900年Raab首先观察到生物体内的PDT,即用吖啶橙染
19 《激光杂志》2003年第24卷第2期 LASERJOURNAL(Vol.24.No.2.2003
)
Ξ收稿3月25日收稿作者简介:张林,男,36岁,主治医师,1990年毕业于安徽蚌埠医学院,现在第三军医大学康复理疗专业攻读研究生。色草履虫后,被日光照射者死亡,而避光者生存;当时认为光和化学致敏物质作用后产生了对生物体的毒性作用。1904年Tappeiner指出,光诱发强烈的敏化反应时必须有分子氧的存在,并把有分子氧参与的这种光敏化反应称为光动力作用(Photodynomiceffect)。后来,逐渐发现,具有与光作用的化学物质至少有好几百种。1924年Plicard用紫外线照射肿瘤时见到橙红色荧光,认为血卟啉(HP)与肿瘤可能有亲和性。1942年Auleretal报道,从血红质中提出来的非金属卟啉(He2matoporphyrin)注入带瘤的大鼠后,肿瘤组织易于吸收这类物质;用紫外光照射,则肿瘤区呈红色荧光反应,并在注射He2matoporphyrin后用普通光照射治疗动物肿瘤。1960年Lipson等研制出血卟啉衍生物(HematoporphyrinDerivative,HPD),并发现它对肿瘤组织有亲和性;并于1966年试将HpD作光敏剂用于治疗肿瘤患者,注射HpD数小时后对转移性乳腺癌组织有选择性破坏作用。已知能进入恶性肿瘤组织可发出荧光的光敏物质有亚甲蓝、四环素、荧光素钠盐、吖啶橙等。但它们在肿瘤组织中的亲和力及潴留时间均不如血卟啉衍生物。在动物实验中,经注射血卟啉衍生物后用激光照射注射后的动物肿瘤。其效果是肯定的。此阶段,对光动力疗法作用机制的认识已逐步从整体发展到细胞、分子水平。人们认识到PDT是一种光激发的化学疗法,是光化学疗法的一种。光动力作用的发生需要光敏剂、适当波长的光、适当浓度的氧和适当的温度四个条件的同时存在〔2〕。由于光敏剂在各组织中的半衷期不同并有亲肿瘤组织的特性,使得一定时间后肿瘤组织中的光敏剂的浓度高于其周围正常组织,在特定波长的光辐射下,光敏剂吸收光子的能量跃迁到激发态,受激发的光敏剂将能量传递给氧,产生一些活性氧分子(radicaloxygenspecies,ROS)。ROS通过氧化作用来攻击细胞结构,可造成细胞膜或蛋白质的氧化损伤,最终导致细胞死亡。光动力反应主要有两类:一是三线态光敏剂与底物直接作用引发的自由基光氧化反应(TypeⅠ);二是三线态光敏剂首先与三线态氧分子(3O2)作用生成单线态氧(1O2),然后活泼的1O2再去氧化底物(TypeⅡ)。它们共同的基础是三线态光敏剂。单线态氧是一种高反应活性的物质,它具有亲电性,能高效的氧化生物分子。在大多数情况下,2型反应起主导作用。其他活性物质,如羟基自由基、超氧阴离子自由基等也参与了光化学反应的某些过程。单线态氧与氧化物都具有细胞毒作用,尤其单线态氧是光动力作用诱导肿瘤的主要损伤形式。它能造成癌瘤中的微血管急性损伤〔3〕,并引起血管阻塞,从而造成局部缺血和肿瘤细胞死亡〔4〕。Webber等研究认为PDT通过以下三种机制杀灭肿瘤细胞:光毒作用直接杀灭;引发凋亡;局部血管闭塞导致的继发性细胞死亡〔5〕。此外,有研究表明免疫系统也参与了光动力杀灭肿瘤细胞的过程〔6〕。研究表明,一般光敏剂有在增殖活跃的细胞中优先聚集的特性。新生细胞的细胞膜上表达大量的低密度脂蛋白受体(lowdensitylipoproteinreceptor,LDLP),肿瘤细胞具有比静止细胞更多的LDLP。从而使一些易附于LDLP上的亲脂性光敏剂在肿瘤细胞上高度聚集,直接杀灭肿瘤细胞。而亲水性光敏剂则更多的通过白蛋白和血清蛋白的运输,聚集在肿瘤的间质和血管组织,阻塞血管,切断肿瘤的氧和营养物质的供应,间接起到杀伤肿瘤细胞的作用。1.1. PDT对亚细胞结构的作用国内外学者在研究光动力疗法作用机制时,都不同程度地观察了亚细胞结构的变化。有的认为线粒体受损最早。Chiu等研究发现线粒体中的细胞色素C通过线粒体膜向外逸散导致细胞凋亡在PDT中起一定作用〔7〕。有的报道细胞膜是早期损伤部位。光敏效应引起细胞膜离子通透性和膜粘稠性改变,导致葡萄糖和甘油等物质转运受抑制。有的报道指出,光敏效应是多种细胞器受损〔8〕。有实验观察到光动力疗法所致线粒体和胞核损伤较早,表现在线粒体聚集和空泡化、胞核多形和核质轻度溶解,其他细胞器未见明显破坏。出现许多多核巨细胞,细胞内含有各种畸形细胞核。提示细胞质分裂不但受到阻碍,中期细胞的染色体也受明显破坏。光敏效应对胞核的损伤作用,随细胞不同周期时相而异。S
期易受影响,其他时相敏感性较低。或S期和G1期较敏感,
M期不敏感。现在看来,光敏效应表现在细胞器水平应该是多种细胞器受损。细胞膜、线粒体、胞核、内质网、高尔基器等均可受损。可能存在受损前后顺序。但在亚细胞水平难以明确区分〔8〕。1.2.PDT对分子基因可能的影响有实验表明,光敏效应可抑制细胞质分裂,但不影响细胞核分裂,导致多核细胞产生。在多核细胞内,可看到畸形细胞核。这在正常细胞内是无法看到的。而畸形核的产生可能由第一次成熟分裂或第二次成熟分裂瞬间受伤的染色体分化而形成,导致部分子核畸形失活。这提示光敏效应不但阻碍胞质的分裂,而且对染色质有明显杀伤作用。也有人报道,光敏效应可引起DNA分子损伤、染色体畸变和姐妹染色体互换等变化。从超微形态观察,早期不易发现其变化。一旦细胞分裂为子核后,超微形态改变就可能表现出来了。许多学者在试验中观察到PDT可诱发细胞凋亡〔4〕。细胞凋亡(apoptosis)有别与细胞死亡(necrosis)。细胞凋亡是细胞内死亡程序活化而致的细胞自杀。其突出的变化是核酸内切酶激活导致的染色体DNA片段化。凋亡细胞的形态改变主要在细胞核:染色质密集,位于邹缩的核膜下,染色质呈边缘化;细胞核高度凝聚;染色质上核小体间连接区被酶切造成DNA断裂;可见凋亡小体。细胞凋亡的发生受凋亡相关基因的调控。但PDT所诱发的细胞凋亡过程中,有那些凋亡相关基因参与及调控机制,现在知之不多。也有指出,如Halkiotis等证实,PDT导致的细胞死亡发生机制不在染色体水平,而在亚细胞水平,诸如细胞膜、线粒体等〔9〕。由此可见,光敏效应对分子基因的影响是否存在,尚有争议。有待进一步的深入研究。