肿瘤光动力疗法研究进展

本文就近年来国内外采用光动力疗法治疗肿瘤所使用的光敏剂的研究进展作了较全面的综述。主要涉及光敏剂的光谱和单态氧量子产率及光漂白效应等。     

脑胶质瘤光动力治疗及光敏剂引导手术的研究与临床应用进展

脑胶质瘤具有浸润性生长的特性和多原位复发的特点,最大程度安全切除肿瘤,并辅以有效的局部治疗 可能会改善患者的预后。血卟啉衍生物(hematoporphyrin derivative,HpD)、5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA) 等光敏剂进入体内后,能特异地聚集在脑胶质瘤组织中。此时用特定波长的光照射肿瘤组织,一方面激发出可探测 的荧光从而定位肿瘤组织所在的位置,用于荧光引导的胶质瘤切除手术(fluorescence-guided surgery,FGS);另一方面 可产生光化学反应,生成单线态氧,导致肿瘤细胞损伤,用于光动力学疗法(photodynamic therapy,PDT)治疗脑胶质 瘤,而对正常组织基本无损伤。早期研究提示单次PDT治疗可在一定程度上延长脑胶质瘤患者的生存期,但自从替 莫唑胺应用于脑胶质瘤的治疗以来,应用日渐减少。随后,更多地将5-ALA用于荧光引导手术以提高胶质瘤的切除程 度,近年得到认可并逐步推广应用。     

手术切除联合局部光动力疗法治疗皮肤恶性肿瘤的临床效果

目的 评价手术联合局部光动力疗法在皮肤恶性肿瘤治疗中的优势以及对手术方式的改进.方法 入选病例包括基底细胞癌32例、鲍温病13例、湿疹样癌8例、鳞癌5例,均行手术切除病灶后辅助局部光动力学治疗.局部光动力疗法采用5-ALA作为光敏剂,在避光条件下将10％的5-ALA乳液均匀涂抹于肿瘤病灶表面,持续敷药4h.用波长为635 nm的激光照射病灶部位,光照剂量为120 J/cm2,每一部位照射时间为15 min.手术后辅助光动力学治疗3次,每次治疗间隔2周,治疗后2周复诊,照相,比较治疗前后的皮损,评价治疗效果.术后长期随访,观察肿瘤复发情况.结果 手术联合光动力治疗后,所有病例在半年时无一例复发;随访1年时,8例湿疹样癌中5例复发,5例鳞癌中2例复发,其他病例未见复发.结论 局部光动力疗法作为皮肤肿瘤切除术后的辅助治疗,可减少肿瘤病灶的切除范围,在手术难度极大的肿瘤病例治疗中有积极意义,但在降低复发率方面仍有待于进一步探索.     

Ar~+激光光动力学疗法对小鼠S_(180)肉瘤抑制作用及对肿瘤DNA含量影响的研究

以小鼠S180肉瘤为对象，研究了Ar+激光光动力学疗法对小鼠S180肉瘤的抑制作用及肿瘤DNA含量的影响。实验分为Ar+激光光动力学组及对照组两组。Ar+光动力学疗法为激光照射前24h小鼠腹腔注射HpD（10mg／kg），以实验确定的15mW／cm2Ar+激光照射15min。结果表明，两组间的平均瘤重差异有显著性，Ar+激光光动力学疗法肿瘤抑制率为37．3％，并且Ar+激光光动力学疗法可使肿瘤细胞DNA含量降低。     

光敏剂BCPD-17和PSD007对小鼠骨肉瘤的光动力作用

目的：观察630及 670 nm激光激发不同剂量的光敏剂BCPD-17和PSD-007对小鼠皮下移植骨肉瘤的光动力效应,并对两者进行比较,为筛选光动力疗法（PDT）治疗骨肉瘤的新药提供实验数据。方法：C3H小鼠60只,左侧腰骶部接种LM-8小鼠骨肉瘤细胞,待皮下瘤块直径约6～8　mm时,随机分成空白对照组及PDT治疗组。治疗组分为PSD-007组(5 mg•kg^-1,用波长630 nm激光照射)和BCPD-17组;BCPD-17组分设5和10 mg•kg-¹ 2个剂量组,分别用波长630 nm或670 nm激光照射。小鼠尾静脉注射光敏剂后6 h垂直瘤区行激光照射,功率密度200 mW•cm-2、能量密度240　J•cm^-2、照射时间20　min、光斑1.0　cm。照射7　d后测量肿瘤大小,取瘤体称重计算肿瘤抑制率,并行病理检查。结果：病理组织学观察,对照组小鼠骨肉瘤细胞大而深染,核异型明显;PDT治疗组肿瘤细胞出现坏死,细胞内空泡变性,核固缩,BCPD-17组更明显。PDT治疗组小鼠骨肉瘤的肿瘤质量及体积均明显减少,与对照组比较差异有统计学意义（P<0.01）。在670nm激光照射后,BCPD-17各组的肿瘤抑制率均高于PSD-007组,组间比较差异有统计学意义（P<0.01）。结论：光敏剂BCPD-17和PSD-007对小鼠LM-8骨肉瘤细胞有明确的抑制作用,光敏剂BCPD-17光动力效果更显著。     

光动力学治疗肿瘤的疗效调控

光动力学治疗（photodynamic therapy,PDT）是一种新颖的治癌方法,与其他肿瘤疗法相比,PDT具有独特的优势。其包含了3个可变参数：光敏剂、光源以及组织中分子态氧,三者缺一不可。PDT时,光敏剂能在肿瘤细胞内选择性聚积;将合适波长的激光照射肿瘤后,光敏剂激发并发生光化学反应,产生一系列活性物质来不可逆地杀伤肿瘤细胞。随着临床PDT的不断应用,有学者发现其短期内疗效比较确切,但仍有可能出现肿瘤复发;由于光敏剂在组织内分布不均匀、激光穿透力有限等因素影响,PDT对深部及较大体积的实体瘤疗效不佳。因此需要积极寻找PDT增效的其他途径。     

低浓度的丝裂霉素对结肠癌光动力增效作用研究

目的用低浓度的丝裂霉素改变大肠癌细胞周期来达到增强其光动力学疗法,探讨增效作用中对癌细胞杀伤作用规律。方法在结肠癌细胞培养的基础上,加入低浓度的丝裂霉素,光动力学疗法后采用荧光光度法和MTT法对癌细胞内光敏剂含量和细胞存活率进行检测,用SPLM软件统计包进行数据处理。结果低浓度的丝裂霉素可使癌细胞内光敏剂显著增加,随时间延长细胞内光敏含量增加明星;细胞内光敏剂含量与激光照射后细胞存活率呈显著负相关,即细胞内光敏剂含量多,PDT后细胞存活率低;光动力学疗法后癌细胞存活率曲线明显左移,在4、8、16h细胞存活率显著降低;癌细胞与光敏剂作用8～16h激光照射可达到最佳的光动力杀伤效果。结论我们设计单独低浓度的丝裂霉素对结肠癌细胞无杀伤作用,但可通过增加癌细胞内光敏剂含量来达到增效作用,8～16h为最佳给药时间,杀伤作用有明显的规律性。     

恶性肿瘤光动力治疗20例的临床护理

光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)又称光敏疗法、光化学疗法,将一种主要定位于肿瘤的光敏药物(或称光敏剂)注入人体后,由于肿瘤能选择性地摄取光敏剂,使肿瘤中药物浓度大大高于正常组织,通过光纤应用一定波长的光(主要是激光)照射肿瘤组织,产生有细胞毒作用的氧自由基,可杀伤肿瘤细胞,破坏肿瘤血管,导致肿瘤细胞死亡,从而达到治疗的目的.     

抗肿瘤光敏剂的研究进展

光动力学疗法(Photodynamic therapy,PDT)是目前最具前途的非侵入性治疗恶性肿瘤的方法之一。该疗法主要通过光敏剂在特定波长光源的激发下发生光动力学反应,产生单线态氧而发挥其破坏肿瘤细胞的作用。与传统的三大肿瘤治疗手段(手术、放疗和化疗)不同,PDT对靶组织及损伤     

肿瘤的光动力治疗研究进展

肿瘤光动力治疗(photodynamic therapy,PDT)是一种对恶性肿瘤细胞选择性杀伤并获得临床批准的非侵入性肿瘤治疗方法。该疗法主要原理是利用特定波长的光激发光敏剂,传递能量给氧气进而产生活性氧,造成肿瘤细胞死亡、微血管损伤以及诱导局部免疫等反应。本文针对目前光动力治疗存在的3个主要瓶颈——光动力光源的穿透深度较弱、光敏剂非特异性靶向导致的皮肤毒性以及肿瘤部位乏氧导致的光动力降低,对肿瘤光动力治疗的前沿研究进行综述。     

5-氨基酮戊酸-光动力学疗法治疗荷瘤裸鼠宫颈癌的实验研究

目的 分析5-氨基酮戊酸-光动力学疗法(ALA-PDT)对宫颈癌裸鼠移植瘤的体内疗效,对不同给药途径的光动力学治疗(PDT)效果进行比较,以寻找光毒反应最小的给药方式.探讨ALA-PDT诱导宫颈癌细胞凋亡的作用途径.方法 选择人宫颈癌Me180细胞系建立裸鼠宫颈癌移植瘤模型,通过人宫颈癌裸鼠移植瘤体内抑瘤实验、常规染色、免疫组化法检测ALA-PDT对宫颈癌肿瘤组织凋亡抑制蛋白生存素(Survivin)和血管内皮细胞生长因子(VEGF)蛋白表达的影响等方法,对局部给药和尾静脉给药两种给药方法 进行比较研究.相对实时荧光定量法检测ALA-PDT对宫颈癌肿瘤组织凋亡抑制基因Survivin和Bcl-2、促凋亡基因P53、Bax、Bad mRNA表达的影响.结果 局部给药PDT组的肿瘤体积[(0.09 ±0.02)cm3]与对照组[(0.67±0.06)cm3]相比明显减小,差异有统计学意义(P＜0.01),其中局部给药PDT组在7～14 d时体积最小,且体积减小最明显.HE常规染色可观察到PDT组肿瘤受激光照射的皮下细胞区域坏死明显.免疫组化检测结果 表明,ALA-PDT可显著地抑制宫颈移植瘤组织的Survivin和VEGF的蛋白表达.移植瘤组织mRNA的相对实时荧光定量结果 证明PDT治疗后凋亡抑制基因Survivin和Bcl-2的mRNA的表达明显降低(均P＜0.01),而促凋亡基因P53、Bax、Bad mRNA表达水平稍有增高,但差异无统计学意义.结论 ALA-PDT对宫颈癌治疗是有效的.临床用光动力治疗宫颈癌或癌前病变患者应尽量使用局部给药方式,以减少PDT光毒作用的危害和不便.     

Rhodaminel23介导的光动力学疗法对小鼠淋巴细胞增殖及骨髓干祖细胞集落形成的影响

目的　探讨Rhodamine12 3(Rh12 3)介导的光动力学疗法对小鼠淋巴细胞增殖及骨髓干祖细胞集落形成的影响。方法　以C5 7B/ 6小鼠为供鼠 ,BALB/c小鼠为受鼠 ,脾脏淋巴细胞混合培养 ,比较单纯Rh12 3、单纯激光照射、光动力学疗法对小鼠混合淋巴细胞增殖 (MTT法 )及骨髓粒单核巨噬细胞集落形成 (CFU -GM)的影响 (甲基纤维素培养基法 ) ;流式细胞仪检测混合淋巴细胞中CD3 CD6 9 阳性率。结果　Rh12 3组及单纯激光组对细胞增殖无显著影响 ,光动力学组 2 0mW/cm2 以下剂量激光对细胞增殖无明显影响 ,30mW/cm2 以上明显抑制细胞增殖 ;30mW/cm2 以下剂量对CFU -GM集落无明显影响。光动力学疗法后细胞培养 2 4h ,CD3 CD6 9 表达明显下降。结论　光动力学疗法在 30mW/cm2 激光照射时可抑制淋巴细胞增殖 ,降低早期活化T细胞表达 ,但不影响骨髓CFU -GM集落形成     

HMME-PDT对CNE-2细胞增殖的抑制作用

目的探讨血卟啉单甲醚介导的光动力学疗法(HMME-PDT)对鼻咽癌CNE-2细胞的抑制作用。方法以血卟啉单甲醚为光敏剂,532nm激光为激发光源的光动力学疗法作用于鼻咽癌CNE-2细胞。细胞用5、10、20!g/ml浓度的光敏剂孵育2h后,用0.6、1.2、2.4、4.8、9.6J/cm2剂量的激光照射;激光功率密度为10mW/cm2。MTT法检测在HMME和激光两种变量下PDT对细胞活性的抑制作用;光镜观察PDT作用后细胞形态的变化;免疫组化法检测PCNA的表达。结果在HMME剂量为5!g/ml、10!g/ml及20!g/ml时,细胞的抑制率随着激光剂量从0.6J/cm2增加至9.6J/cm2而逐渐增加;并且和HMME及激光剂量密切相关;光镜观察结果表明PDT组与对照组相比细胞密度明显减少,细胞核浓聚、碎裂。免疫组化结果显示PDT作用后PCNA表达减少。结论HMME-PDT对CNE-2细胞的增殖有明显的抑制作用。     

叶绿素光敏剂光动力治疗鲜红斑痣

目的：观察叶绿素光敏剂光动力治疗鸡冠动物模型后的形态学变化。方法：５４只动物随机分成３组：单纯照光组，单组光敏剂组，光动力治疗组。治疗光源为主发射峰位于６５０ｎｍ的红光。治疗参数：给药至照光间隔时间５ｍｉｎ，给药浓度１０ｍｇ／ｋｇ体重，功率密度１５０ｍＷ／ｃｍ＾２，能量密度９０Ｊ／ｃｍ＾２，肉眼观察鸡冠外形及颜色变化，光镜观察组织学改变。结果：对照组无变化，光动力治疗组形态学改变包括：红细胞、内皮     

He—Ne激光和弱CO2激光促进骨折愈合的实验研究

对照研究了Ｈｅ－Ｎｅ激光和弱ＣＯ２激光照射对骨折愈合的作用。将４８只新西兰白兔左桡骨造成实验性骨折，将之分为三组，其中一组为对照组，另外两组分别接受２８ｍＷ／ｃｍ＾２的Ｈｅ－Ｎｅ激光及１５０ｍＷ／ｃｍ＾２的ＣＯ２激光照射，每日１次，每次１０分钟，直接照射骨折部位。     

倍频532激光激发孟加拉红建立色素兔视网膜静脉阻塞模型

目的探讨光化学法诱导色素兔视网膜静脉阻塞模型的方法和特点。方法将16只健康青紫蓝兔随机分为A、B两组,每组8只。经兔耳缘静脉注入孟加拉红(50 mg/kg)后应用倍频532激光光凝视网膜静脉,A组激光能量150 mW光凝双侧视网膜静脉主干15点后,300 mW再照射15点;B组激光能量150 mW光凝双侧视网膜静脉主干40点后,300 mW再照射40点。分别于术前和光凝后15 m in、1 d、3 d、7 d、14 d、21 d、28 d行眼底照相和眼底荧光造影检查,并于光凝后1 d时两组各处死1只动物,其余于光凝后28 d处死,摘除眼球行光学显微镜检查。结果两组均成功诱导视网膜静脉阻塞模型,光凝后第1天B组产生视网膜动、静脉阻塞。光凝后第7天,A组阻塞静脉全部再通,B组有部分阻塞静脉再通。病理检查结果显示:光凝后第1天,两组视网膜静脉内均见血栓形成;光凝后第28天,B组视盘周围视网膜萎缩,结构不清。结论利用孟加拉红光化学法制作兔视网膜静脉阻塞模型操作简便,随着局部视网膜静脉接受光凝次数的增加,视网膜动脉亦可出现阻塞现象。     

氦氖激光对小鼠小脑信息传递物质一氧化氮及环磷酸鸟苷含量的影响

目的：研究低功率氦氖激光对小鼠小脑信息传递物质的影响。方法：采用雄性BALB／C小鼠,随机分为对照组,辐射后即刻组、1h组、2h组,注入氮氖合酶（NOS）抑制剂的辐射后即刻组、副射后1h组,用波长632．8nm、功率密度5mW/cm^2连续氦氖激光每天局部辐射1次,每次1h,连续5d。对照辐射功率密度为0。结果：辐射组分别于辐射后即刻、1h小脑组织中一氧化氮（NO）代谢产物亚硝酸根（NO2^-)及环磷酸鸟苷（cGMP)含量均升高（P＜0．01）,辐射2h二者均降至正常,此增高效应可同时被NOS抑制剂阻断。结论：低功率氦氖激光可使小鼠小脑NO代谢产物NO2^-及cGMP含量短暂性升高,在氦氖激光辐射产生的生物学效应中涉及NO／cGMP信息传递机制。     

人食管癌荷瘤裸鼠光动力效应机制的初步研究

目的 探讨光动力治疗(photodynamictherapy,PDT)对人食管癌细胞Eca-109荷瘤裸鼠的作用机制.方法 通过皮下接种Eca-109细胞建立人食管鳞癌荷瘤裸鼠模型,并将其随机分为血卟啉衍生物(Hematoporphyrin derivative,HpD)光动力治疗组(给予HpD及光照),单纯照光组(仅给予光照),单纯光敏剂组(仅给予HpD)及空白对照组.腹腔注射HpD24h后前两组行光照(光能量密度为120J/cm~2),3d后处死所有裸鼠并检测瘤组织丙二醛(MDA)含量,免疫组化检测caspase-3并HE染色观察.结果 HpD-PDT组与空白对照组.单纯照光组,单纯光敏剂组的MDA含量相比均显著增高(P<0.01),而后3组之问MDA含量均无明显差异(P>0.05).HpD-PDT组与空白对照组闻caspase-3蛋白阳性率无明显差异(P>0.05).光镜下,HE染色仅HpD-PDT组可见大片均质红染的坏死物.结论 HpD-PDT对人食管癌荷瘤裸鼠的作用机制主要是通过光照产生单态氧直接损伤肿瘤细胞并在过氧化反应中产生MDA.其凋亡途径中caspase-3可能未激活,即其凋亡途径可能是不依赖caspase-3通路的.

Abstract：

Objective To investigate the mechanism of photodynamic therapy (PDT) in nude mice bearing human esophageal cancer cell line Eca-109 xenografts. Methods A nude mouse model bearing human esophageal carcinoma was established by subcutaneous transplantation of Eca-109 cells. The mice were then randomized into 4 groups, namely hematoporphyrin derivative (HpD)-PDT group (given HpD and laser irradiation), exclusive laser irradiation group, exclusive HpD group and blank control group. In HpD-PDT group, the mice were exposed to irradiation at the light energy density of 120 J/cm~2 delivered via a DIOMED 630 PDT system 24 h after intraperitoneal HpD injection, and the mice in exclusive laser irradiation group received only laser irradiation. Three days later, all the nude mice were sacrificed for determination of malondialdehyde (MDA) production, immunohistochemistry for caspase-3 protein and HE staining of the tumor tissue. Results The MDA level was significantly higher in HpD-PDT group than in the other 3 groups (P<0.01), and comparable between the latter 3 groups. Expression of caspase-3 protein was similar between HpD-PDT group and the blank control group (P>0.05). Under light microscope, HE staining visualized massive tissue necrosis in HpD-PDT group with homogeneous red staining. Conclusion In human esophageal carcinoma xenografts in nude mice, HpD-PDT generates singlet oxygen to result in direct tumor cell damage and cause MDA production. Caspase-3 may not be activated in the apoptotic pathway, suggesting that this pathway may not be caspase-3-dependent.     

He-Ne激光重复照射抑制培养增生性瘢痕成纤维细胞胶原合成的实验研究

目的 探讨Ｈｅ－Ｎｅ激光重复照射对培养增生性瘢痕成纤维细胞胶原合成的抑制作用。方法 以不同功率密度（１０、５０、１００和１５０ｍＷ／ｃｍ＾２）Ｈｅ－Ｎｅ激光照射培养增生性瘢痕成纤维细胞３０ｍｉｎ,１／ｄ,连续照射３ｄ,在３ｄ重复照射后２４ｈ用＾３Ｈ－脯氨酸掺入法和斑点杂交法分别检测成纤维细胞胶原合成和Ⅰ型前胶原基因表达。结果 培养增生性瘢痕成纤维细胞的胶原合成、Ⅰ型前胶原基因表达水平在１０、５０ｍ