光动力与声动力的医疗研究进展

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1、光动力与声动力的医疗研究进展中南大学湘雅三医院湖南长沙410013摘要：木文总结声动力(SDT)与光动力(PDT)在肿瘤治疗方面的研宄现状及研宄进展，以期为临床应用提供一定的实验依据。同时，考虑到声动力的特异性不强以及光动力的深度有限的局限性，以脑胶质瘤，鳞癌，鼻咽癌为例，总结SDT,PDT治疗相关肿瘤的实验依据，探讨声光动力联合在未来医疗研宄上的治疗肿瘤的可能性和优越性。从而为发展更好的治疗方案提出设想。关键词：声动力光动力肿瘤癌症，作为现代人类健康的主要杀手，一直是医学界关注的热点。1976年临床上首次应用激光联合血卟啉衍生物成功治疗膀胱癌，由此开创了光动力疗法(PDT)治疗癌症的历史

2、。但由于激光穿透组织过程中能量衰减很快，因而只能进行浅表肿瘤的治疗。在光动力治疗的基础上发展起来的声动力疗法(SDT)则可以利用超声波的强穿透性，有效杀伤深部组织的肿瘤细胞，但目前存在特异性不高的问题。因而二者联合便为深度且高特异性地消灭肿瘤细胞提供了可能。一.光动力疗法光动力疗法(PhotodynamicTherapy,PDT)是一种利用光化学反应引起靶细胞死亡的治疗方法。其原理为利用光敏剂进入机体后能特异的聚集于病变的组织，而在正常组织分布很少的特性，用光敏剂敏感的光源照射聚集在机体局部的光敏剂，光敏剂吸收光子能量并将能量传递给氧分子，发生光氧化反应，产生活性氧物质［1］,活性氧物质与

3、细胞内大分子物质等发生反应，引起细胞坏死和凋亡。随着激光技术和光敏剂的发展，PDT在治疗肿瘤上的应用和研究越来越广泛。1.1脑胶质瘤王杭州等人［2］取用近皮层大鼠胶质瘤模型39只，其中PDT组12只，单纯开骨窗组9只，单用5-ALA+幵骨窗组9只，开骨窗+激光组9只，各组处理后观察生存状态和生存期，并对部分大鼠行病理及透射电镜检查。结果发现ALA介导的PDT对体外及颅内种植的C6细胞都冇杀伤作用。刘婉华等人［3］在利用拉曼光谱研宄光动力作用对C6胶质瘤细胞的杀伤效应吋发现：在一定的吋间范围内，光动力作用对C6胶质瘤细胞光动力杀伤效应，与光敏剂孵育吋间成正相关性，孵育吋间较长对肿瘤细胞的损伤

4、较大，但光敏剂孵育吋间超过一定值吋(本文为9h)，光动力损伤效应，则不会随吋间增加而增加，甚至下降，延长孵育吋间并不能提高PDT效应。从而说明光敏剂的孵化吋间对临床PDT治疗也有很大影响。1.2鱗癌李晶晶等人［4］在探究ALA—PDT对小鼠皮肤鱗状细胞癌(SCC)的作用机制时发现，透射电镜观察下，ALA—PDT治疗后24h,肿瘤细胞逐渐发生坏死和凋亡，iL以细胞坏死为主，巨噬细胞中可见自噬小体。TUNEL检测显示，肿瘤细胞凋亡显著增加。免疫组化显示，与治疗前比较，AIA—PDT治疗后7d，CD34表达显著下降，肿瘤局部CDIa表达明显增高，CD4+T细胞数和CD8+T细胞数明显增多，同吋肿

5、瘤间质中LC3B表达明显增多。说明ALA介导的PDT具有使鳞状癌细胞凋亡和坏死等作用。SheganGao等人［5］在光敏剂-达美德630-PDT对SHEEC人食管癌细胞凋亡的影响研究中发现，光敏素在SHEE和SHEEC细胞以剂量依赖的方式并入；当在一定浓度的光敏剂中培养，光敏剂吸收峰值在150分钟；光敏素孵育，随后通过激光照射引起的表观吋间和剂量依赖的细胞毒性；符合DCF分析的结果，细胞内ROS水平显著用P-PDT在光敏素的剂量和吋间依赖性升高；光敏素介导的PDT显著抑制集落形成。1.3其他肿瘤近年来，PDT在治疗表浅肿瘤上具冇较好疗效。在耳鼻咽喉肿瘤治疗上取得较大进展，具有组织损伤小，恢

6、复快等特点。李黎波等人［6］对30例晚期鼻咽癌患者进行治疗对照，将其随机分为光动力治疗组和化疗组两组，光动力治疗组光敏剂为PHOTOFRIN，按2mg/kg体重静脉滴注，48小吋后经内镜导入光导纤维给以630nm的激光照射，48h后经内镜清除坏死组织并对原有病灶和新发现病灶给以复照，之后根据具体情况给患者的病灶部位清除坏死组织；化疗组给以常规顺铂和氟尿嘧啶化疗.结果发现，光动力组总有效率(78.6%)和腔道梗阻的缓解率均明显高于化疗组，KPS评分也有明显差异.从而说明与常规化疗相比，光动力治疗晚期鼻咽癌能够有效的解除腔道梗阻，毒副反应轻，耐受性好，明显改善患者的生存质量。一.声动力疗法声动

7、力疗法(sonodynamictherapy，SDT)利用超声波穿透组织激活靶细胞内特异性摄取的的声敏剂进而产生作用。其原理主要是超卢波引起的空化效应［7】：存在于液态物质中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下不断地振乃至崩溃爆裂，释放出的大量能量由声敏剂介导传递给细胞内的基态氧，引起基态氧转变为高活性的单线态氧和活性氧(ROS),进而攻击细胞内的生物大分子，破坏细胞器，导致靶组织内的细胞代谢紊乱，最终死亡。冋吋，ROS