白点风 http://m.39.net/pf/bdfyy/bdfzd/光动力疗法的概念与特点
一、光动力疗法的概念光动力疗法(hotodynamicTheray,DT)
原称光辐射疗法(hotoradiationThera,RT)、光化学疗法(hotochemicaTheray,CT),它是利用光动力反应进行疾病诊断和治疗的一种新技术。
在临床上,光动力疗法通常仅指光动力治疗,而将光动力诊断称为荧光诊断(hotodynamicDiagnosis,DD)。
光动力反应的基本过程:生物组织中的内源性或外源性光敏物质受到相应波长(可见光、近红外光或紫外光)光照时,吸收光子能量,由基态变成激发态,处于激发态的光敏物质很不稳定,迅速经过物理退激或化学退激过程释放出能量而返回基态,其物理退激过程可以产生荧光,通过分析荧光光谱能进行疾病的诊断;其化学退激过程可以生成大量活性氧,其中最主要的是单线态氧,活性氧能与多种生物大分子相互作用,损伤细胞结构或影响细胞功能,因而产生治疗作用。
在光动力反应体系中,物理退激与化学退激是同时存在而又相互竞争的两个反应过程。荧光诊断利用光动力反应过程中相对简单的物理过程,而光动力治疗则是利用其相当复杂的光化学-生物学过程,它的初级反应是光敏化反应,它的次级反大多属于生物化学反应的范畴,随后发生的是一系列生物学反应。
光动力反应的定义:光动力反应是由可见光、近红外光或紫外光所驱动的,通过生物组织中激发态光敏物质的退激而引发的一系列物理、化学和生物学过程。
二、光动力疗法的临床特点
1.组织选择性好
组织选择效应是指DT能在光照区域内较特异地作用于靶组织、靶细胞的现象。这是光动力疗法最突出的优点,可以最大限度地减少重要器官的功能丧失。例如:鲜红斑痣是一种真皮浅层毛细血管网扩张畸形,DT在去除病变毛细血管网时可以不损伤其上的表皮层和其下的真皮深层,因此不会遗留瘢痕;采用放疗和热疗方法治疗膀胱粘膜的多灶性肿瘤时,由于导致肌层纤维化,经常发生膀胱容量和顺应性降低的并发症,但采用DT治疗可以避免这种情况。因此DT特别适用于重要器官的高精度治疗。
2.作用表浅
人体组织的光透射性较差。对大多数组织而言,DT的有效作用深度很难超过10mm。因此,DT的主要临床适应症是一些靶组织为“薄层”结构的疾病,如皮肤、粘膜的浅表肿瘤、鲜红斑痣、视网膜*斑变性、动脉粥样硬化和牛皮癣等疾病。对于深部肿瘤或瘤体较大的肿瘤,必须通过特殊的照射方法加以解决。
3.对微血管组织的损伤作用强
血管内皮细胞直接接触血流,细胞表面积大,对光敏剂吸收迅速,在光动力反应中消耗的光敏剂和氧可以得到快速补充,血液中产生的O2也可以直接损伤内皮细胞膜,所以DT对微血管组织的选择性好,作用强。因此DT特别适用于微血管疾病的治疗,如鲜红斑痣、视网膜*斑变性、食道静脉曲张栓塞治疗后遗留的微血管等疾病;同时也适用于通过破坏微血管可以实现治疗目的的疾病,如肿瘤。
4.是一种局部治疗方法
DT的治疗作用仅限于光照范围内,故只适用于病变范围局限的疾病。例如,DT具有抗病*作用,但它只能用于局部病*感染,如乳头状瘤。
5.全身副作反应少
由于DT是一种局部治疗方法,无明显的全身副作反应,所以特别适用于一般情况差、不能耐受其它治疗方法的患者,并且可以多次重复使用。
三、动力疗法的历史回顾
从临床医学的角度纵观光动力疗法的发展历史,大致可以分为四个阶段:
1.现象探索阶段(二十世纪40年代以前)
尽管早在年前古埃及人就通过口服含光敏剂的植物后照光来治疗白癜风,但有关光动力疗法的科学探索则始于二十世纪初。
在二十世纪的前40余年中,人们通过对某些染料(丫啶橙、伊红等)和粗品血卟啉(H)的研究,发现了光动力疗法中的一些重要现象、作用和基本规律,为现代光动力疗法奠定了基础。此后,光动力疗法的发展更主要的则是技术方面的突破、应用方法的改进和作用对象的拓展。这一时期的重要事件:
年,Scherer用浓硫酸处理干血粉得到不含铁的产物,后来被Hoe-Seyer称为血卟啉(haematoorhyrin,H)。
年,Raab发现丫啶橙(Acridineorange)染色使草履虫发生光敏致死现象。
年,Taeine首次提出光动力作用(hotodynamiceffect)的概念。
年,Meyer-Betz在给自己注射mgH后,发生了强烈的光过敏反应,这一症状持续了几个月。这是人类首次观察到H导致人体皮肤的光敏现象。
年,oicard首次在肿瘤组织观察到H的荧光。
年,Auter和Figge给大鼠注射H后,观察到H能优先在肿瘤组织等新生组织中富集,当用紫外光照射时肿瘤区产生桔红色荧光,当用日光照射时可以损伤肿瘤组织。这是人类首次发现H对肿瘤组织光敏杀伤作用。
2.肿瘤诊断阶段(二十世纪50年代~60年代)
在二十世纪50年代,人们开始将光动力反应用于肿瘤的早期诊断,称之为肿瘤荧光定位诊断(Tumor-hotoocatization),标志着光动力疗法开始进入了临床实用阶段。同期还研制开发出血卟啉衍生物(HD)。这是人类在光敏剂研究方面取得的最关键进展,对于DT的发展和普及产生了至关重要的促进作用。此期对肿瘤的光动力治疗也进行了初步探索,但由于是采用普通光作为光动力反应的激发光源,强度不够,波长也不匹配,始终未能取得重大突破。这一时期的重要事件:
年,Rassmussen-Taxda给11例肿瘤患者静脉注射总剂量为-mg的H,其中8例患者的肿瘤组织中桔红色荧光。这是光动力反应首次用于人体癌症的光动力诊断。
年前后,Schwarty用冰醋酸-硫酸处理市售的H二盐酸盐,制备得到一种复杂的混合卟啉制剂,将其称之为血卟啉醋硫酸盐,后来被称为血卟啉衍生物(Haematoorhyrin,HD),并观察到HD在肿瘤组织的荧光定位特性显著好于H。HD至今仍然是临床上使用的主要光敏剂之一。
年,ison在硕士论文中首次报告HD的肿瘤荧光定位诊断特性和光动力杀伤作用显著优于H。
年和年,ison先后报告50例支气管肺癌和食道癌患者的HD诊断结果,阳性符合率在80%以上,并首次提出“荧光内窥镜诊断”的概念。
年,ison首先提出了利用HD的光敏化作用来治疗肿瘤的设想,并给一位乳腺癌患者进行了光动力治疗,注射HD数小时后,用白光照射胸壁上的转移乳腺癌,发现肿瘤部分坏死。但此研究结果未能引起人们的