声动力治疗肿瘤的研究进展

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声动力疗法治疗肿瘤的发展与现状

声动力疗法治疗肿瘤的发展与现状
2 0 ,2( ) 5 9— 5 . 0 9 1 6 :4 5 4
肺癌细胞 生物 学行 为 的影 响 [ ].解 剖科 学 进 展 ,0 1 1 J 2 1 ,7
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V G e t n i rem l ue ¨ ] a R vC i c 1 E Ft a r me t t l g oe ls J .N t e l On o . w ha c n
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声动力学疗法抗肿瘤的生物学效应研究

声动力学疗法抗肿瘤的生物学效应研究

疗 效 的 因素 之 一 , S sk 等 研 究 发 现 ,超 声 二 次 谐 波 和 基 aa i 波 叠 加 可 以增 强 声化 学 反 应 中 的 空化 效应 , 可 能 是 由于 复频 超 声辐 照 时 液 体 中 的 溶解 气 体 向空 化 核 内进 行 的 定 向扩 散 率 比使用 单频超 声时大得 多,从而 加快 了空化核 的膨胀 过程,
中国医学影像学杂志
C iee oma o Me iaI gn ・ 3 hn s u l f dclma ig J 85
述 评 与综 述 E i r ln eiw dt i dR ve o aa
Do. 1.9 9 .s. 0 —152 1.1 1 i 03 6  ̄i n1 55 8 .0 11. 0 - s 0 0
导致细胞 瞬时裂解,过低 的声功 率则没有抑制作用 。超 声损
伤 肿 瘤 细 胞 存 在 剂 量 阂 值 , 当声 波 剂 量 大 于 此 值 时 , 随着 声
强加大和辐照持续时 间延长 ,细胞存活率下 降,而声强愈大 ,
剂量 一 效应 关 系 愈 明 显 。 另 外 ,超 声 波 的类 型 也 是 影 响 S DT
11 热 效应 由于 生 物 组 织 具 有 声 吸 收 特 性 ,照 射 到 人 体 组 . 织 的 部 分 声 能 变 成 热 能 , 使 其 温 度 升 高 。肿 瘤 组 织 受 到 超 声 辐 射 后 , 由 于 肿 瘤 细 胞 排 列 又 很 密 集 ,其 吸 声 系 数 约 为 正 常
பைடு நூலகம்
及崩溃等一系列动力学过程。空化过程能够将能量不断地聚集
起 来 ,在气 泡 崩溃 瞬 间将 能 量释 放 出来 ,形成 异 乎 寻常 的 高温 、

声动力疗法治疗疾病的研究进展

声动力疗法治疗疾病的研究进展

•3700•杨凡,等声动力疗法治疗疾病的研究进展声动力疗法治疗疾病的研究进展杨凡,田宇航1程文The developmesr of sonodynamic herepy in treating diseasesYany Fyp,TXp YuPanu,Cnexp WenDepartmeni o Ultrosoonn,Cancss Hospitli o Harbin Mekicll Uuivessity,Heilongjiang Harbin13408(:Chinn.【Abstract]DeveOped from phopUy/amic/erapy(PDT):$020/丫”—0thempy(SDT)is a xew/on-invasive Oeat-mo/t/at h/kili tumor celf seOctiveR and specifichPm Recent studies showed/at SDT can treat solid tumor,Ou-kemig and a/ewscOwsis;remove proliferaPve scars ash kili ya/ogewic micworgasism.Ix this article:wo inSoducethe ypgwss of SDT is this4aspects;The mechanism of SDT,app/caPon of SDT,the comOixaPon Oetweox SDT asho/or/erapios;and the curre/t situatPn and future of SDT.【Key words i$0/0/丫;1—0/erapy:Ow fwquekcu ash inP/sity uPrasound)comOixaPon/erapyModern O/cology20327(20):3706-3709【指示性摘要】声动力疗法(8020/7;-10Rempy,SDT)是一种在光动力疗法(phoppy/nie/erapy,PDT)基础上发展起来的非侵入性治疗方法,可以选择性、特异性地杀伤肿瘤细胞。

新型敏化剂DVDMS声动力抗肿瘤实验研究

新型敏化剂DVDMS声动力抗肿瘤实验研究

新型敏化剂DVDMS声动力抗肿瘤实验研究研究背景和目的:声动力学疗法(Sonodynamic Therapy,SDT)是1989年日本学者Umemura S等人首次提出的一种利用超声协同声敏剂杀伤肿瘤细胞的新方法。

超声的可聚焦性、穿透性和处理部位的选择性,使SDT对深部肿瘤的治疗具有较强的靶向性、安全性和微创性。

寻找或开发体内代谢性质稳定、靶向性好、声敏活性高的新型声敏剂一直是SDT领域研究的热点。

华卟啉钠(sinoporphyrin sodium,代号DVDMS)是中国科学院药物研究所方起程教授研究团队分离纯化Photofrin所得的光敏活性远高于Photofrin的新一代光敏剂。

目前DVDMS已进入PDT抗肿瘤Ⅱ期临床试验。

回顾声敏剂的研究历史可见,多数声敏剂来源于光敏剂,DVDMS-PDT的抗肿瘤效果已无庸置疑,然而目前关于DVDMS是否具有超声活性的研究甚少,仅有的研究结果显示DVDMS-SDT对血液类肿瘤具有良好的杀伤效应,这提示DVDMS具有开发成为新型声敏剂的潜力。

但是DVDMS-SDT的抗肿瘤效果仍需要大量的基础实验数据支撑,所以应对DVDMS-SDT抗肿瘤作用的广谱性和特异性进行系统研究,为DVDMS在SDT领域的应用奠定基础。

纳米技术的发展实现了药物的非侵袭性靶向递送,克服了传统化疗药物对肿瘤的低选择性及全身副作用等关键问题,在肿瘤的早期诊断与治疗方面得到广泛应用。

近年来,纳米技术也逐渐应用于SDT领域,通过设计智能纳米粒子可实现超声触发控释药物、多模态成像、肿瘤治疗等多重功能一体化的SDT治疗方式。

纳米技术与SDT抗肿瘤两者的有机结合必将极大的推动SDT的发展进程,缩短SDT向临床应用转化的探索时间。

本论文着眼于新型声敏剂DVDMS-SDT抗肿瘤研究,围绕DVDMS主要开展了如下工作:(1)研究了 DVDMS与蛋白质分子之间的相互作用和DVDMS-SDT对蛋白质及核酸分子的损伤效应,此部分研究结果有助于阐明DVDMS在体内的运输、代谢和分布特征,并为DVDMS-SDT损伤生物大分子的研究提供依据。

声动力疗法治疗肿瘤的机制及其声敏剂类型研究进展

声动力疗法治疗肿瘤的机制及其声敏剂类型研究进展

声动力疗法治疗肿瘤的机制及其声敏剂类型研究进展祁亚龙;张勇;高全立【摘要】声动力疗法(SDT)是一种新型无创性的肿瘤治疗方法,它将超声波和声敏剂结合起来发挥协同作用,通过超声空化效应、破坏细胞骨架、介导细胞凋亡、造成氧化损伤、增加药物转运、降低耐药性、免疫调节等多种机制发挥抗肿瘤作用.其中声敏剂发挥重要作用,它从最早的卟啉及其衍生物发展到目前的氧杂蒽类以及其他类型的声敏剂(包括微粒体型声敏剂、化疗药物类、作用于细胞骨架的声敏剂以及吖啶橙、姜黄素、抗生素等).国内外许多体内、体外实验均已证实,SDT对多种肿瘤细胞系均具有明显杀伤作用,在抗肿瘤治疗中具有广阔的应用前景.【期刊名称】《山东医药》【年(卷),期】2017(057)026【总页数】5页(P100-104)【关键词】声动力疗法;超声疗法;声敏剂;肿瘤【作者】祁亚龙;张勇;高全立【作者单位】郑州大学附属肿瘤医院,郑州 450008;郑州大学附属肿瘤医院,郑州450008;郑州大学附属肿瘤医院,郑州 450008【正文语种】中文【中图分类】R454.31989年Yumita等发现,超声波对S180和AH-130肿瘤细胞具有一定的破坏作用,而当加入血卟啉(HP)时,破坏作用进一步加强,因此提出声动力疗法(SDT)。

SDT是将超声波和声敏剂结合起来发挥协同作用,利用超声穿透深层组织,并精准聚焦于特定区域,来激活肿瘤组织富集并长时间潴留的声敏药物,显著增强定位区域药物的细胞毒作用,而把对周围正常组织的损伤降至最小,在非侵入性治疗深部肿瘤方面具有独特的优势。

经过20多年的发展,国内外许多体内、体外实验均证实了SDT对多种肿瘤细胞具有杀伤效应,SDT治疗体系逐渐建立并成熟。

现将SDT在肿瘤治疗中的机制、应用及声敏剂的类型综述如下。

1.1 超声空化作用超声波能够改变肿瘤细胞的骨架和细胞活性,具有一定的抗肿瘤作用[1~3]。

首先,超声波作用于液态介质,会产生直径1~10 μm的空化泡,这种独特的现象被称为超声空化作用[4]。

肿瘤声动力化学疗法的研究进展

肿瘤声动力化学疗法的研究进展

文章编号:1001-5949(2003)06-0382-02・综 述・肿瘤声动力化学疗法的研究进展王 君,韩建涛,张 杨,刘振荣 [关键词] 肺瘤;声动力化学疗法 [中图分类号] R445.1 [文献标识码] A 声动力化学疗法(S onodynamic chemistry therapy,SDCT)是近年来出现的治疗肿瘤的新方法[1]。

它是指对肿瘤患者的静脉注射声敏剂,如血卟啉(Hematophyrin,简称HP)或其它血卟啉衍生物(Hematophyrin derivative,简称HPD),注射48小时内用一定频率和强度的超声波照射肿瘤部位,使聚集在肿瘤部位的声敏剂产生抗肿瘤因子而达到治疗肿瘤的目的[2]。

SDCT能够选择性地杀伤局部原发和复发的肿瘤细胞。

由于声敏剂对肿瘤细胞的聚集性和超声波照射的选择性而对健康组织基本没有损害,故对一些不能手术或需静脉化疗的患者尤为适宜。

超声波的穿透能力非常强,一般在50-100mm,无需借助其它方法就可以照射到人体内的任何部位,而且用于SDCT的声敏剂一般光毒性也较小。

因此,在寻找出疗效好的声敏剂基础上进一步完善SDCT,这一新型的肿瘤治疗方法会很快普及。

1 SDCT治疗肿瘤的机理SDCT的机理一直是众多科研人员研究的热点,但至今没有定论。

目前基本有两种论点,即单线态氧机理[3]和声致发光机理[4]、HP或HPD分子经超声波照射后接受一定的能量,其电子状态由基态的单线态变成了激发态的单线态。

激发态的单线态发生项间交换则可变为激发态的三线态,由激发态的三线态变回到原来基态的单线态是自旋禁阻的,因而激发态的三线态状态的寿命是比较长的。

如果氧获得这部分能量则会由基态的三线态变成了激发态的单线态,这时的激发态状态的氧分子具有极强的氧化性,它可以从肿瘤细胞夺取电子破坏肿瘤组织达到治疗肿瘤的目的。

声致发光机理,超声波场可以产生直径以1μm的空化泡,空化泡增长到一定大小后,在极小空间内因崩溃而将集中起来的声场能量释放出来,瞬间产生高温,可达到几千K,同时放出光能,激发HP或HPD,促使周围的水分子形成-H和-OH自由基,这些自由基起到了杀死肿瘤细胞的作用。

声动力疗法的机制研究进展

声动力疗法的机制研究进展

·综述·声动力疗法(sonodynamic therapy,SDT)是一种组织穿透性良好、精度高、副作用小的无创治疗手段,其通过靶向照射病灶区的声敏剂触发特定效应,以物理和化学的机制诱导线粒体功能障碍、细胞程序性死亡、组织或细胞膜间隙的改变和调节免疫微环境[1-2]。

具体指利用超声局部定位的性质,将能量聚焦于恶性肿瘤发生部位,激活肿瘤细胞中的声敏剂,对于肿瘤的治疗具有较高选择性且对周围正常组织损伤较小,与传统放化疗相比展现出显著的优越性。

目前,对SDT机制的研究主要认为是通过空化效应和声敏剂促进活性氧(ROS)的产生和钙超载的出现,进而激活下游信号通路。

本文就空化效应和机械力效应产生ROS诱导钙超载途径进行综述。

一、空化效应空化效应是一种物理作用,其在超声波作用下引起微气泡压力持续变化,通过收缩和膨胀来动态响应压力变化。

当以足够振幅激发时,气泡半径和外部压力呈不均匀状态,提示气泡可能在坍塌时出现反弹,或表现出膨胀或完全内爆,此过程即空化效应,主要分为惯性空化和稳定(非惯性)空化。

1.惯性空化:是指高强度超声波引起空化微泡的迅速膨胀和急剧收缩,在短时间内微泡大量破裂,从而产生强烈的喷射、冲击波和局部高温高压。

其主要应用于消融术等靶向治疗手段,如原发性或帕金森性震颤患者的无创丘脑切开术[3]。

其具体作用机制为:气泡的坍塌引起流体动力流动的不对称性,导致液体射流优先指向表面。

射流不仅造成了机械损伤,而且在非对称坍塌过程中产生的旋涡环也会出现声致光现象。

声致光可以产生自由基,因此在气泡周围的大分子中,这是一个机械和化学反应的交叉区域。

2.稳定空化:是指低强度超声波引起空化微泡小范围内的持续震荡,从而增强核心气体向外扩散的速率,有利于载体转运至胞内。

其具体作用机制为:低强度超声波导致气泡周围产生微流。

这种微流将驱散气泡附近的边界层,化学物质将迅速声动力疗法的机制研究进展蒋恩琰王丹张照霞张梓宸王韫智梁子彬刘飞陈磊摘要声动力疗法是一种组织穿透性良好、精度高、副作用小的无创治疗手段。

肿瘤的声动力学治疗.

肿瘤的声动力学治疗.

肿瘤的声动力学治疗【关键词】声动力;血卟啉;肿瘤0 引言肿瘤是一种常见、多发病,其中恶性肿瘤是严重危害人类健康的一类疾病,其死亡率仅次于心血管疾病而居第2位。

鉴于目前对肿瘤的病因和发病机理不清楚,有关肿瘤的治疗方法都不能从根本上解决问题。

人们不断探索新的肿瘤治疗方法,超声激活声敏剂治疗恶性肿瘤的声动力学治疗(sonodynamic therapy,SDT)就是其中之一。

1 声动力治疗的来源及发展SDT是在光动力治疗(photodynamic therapy,PDT)的基础上建立和发展起来的。

1978年美国的Dougherty等[1]提出激光与血卟啉结合有明显的抗肿瘤作用,并将用激光激活血卟啉治疗肿瘤的方法称为光动力。

由于激光的组织穿透能力有限,使其在深部肿瘤的治疗应用上受到限制。

超声可以到达深部组织,1989年Umemura等[2]通过生物体内和体外的实验研究表明,在血卟啉存在条件下,超声诱导肿瘤细胞坏死比无血卟啉时明显增多,由此他提出了声动力治疗的概念。

1990年Yumita等[3]利用超声波结合血卟啉对接种了S180细胞的鼠进行了抗肿瘤效应测定。

结果表明单独使用血卟啉没有抗肿瘤作用,单独超声波有微弱的抗肿瘤作用,二者结合对肿瘤细胞的抑制率达到了74%。

Umemura等[4]通过向S180细胞悬液内加入活性氧捕捉剂组氨酸,血卟啉增强超声对肿瘤细胞损害作用受到抑制,而加入自由基捕捉剂甘露醇损害作用不受影响。

推测超声波激活血卟啉,产生了单线态氧,增强了对肿瘤细胞的损伤。

1991年张伊力等[5]证明超声频率为1.8MH,声强为0.7~1W/cm2,血卟啉浓度为100~200 μg/ml时, S180细胞杀伤率达95%以上,对在体S180肿瘤的增长抑制率达57.52%,大大高于同样强度的单纯超声或同样浓度的血卟啉的肿瘤细胞的杀伤作用,为SDT的临床应用提供了实验基础。

Tachibana等[6]给小鼠按30mg/kg注射光卟啉Ⅱ后,用210kHz,1.3W/cm2的超声波对小鼠肝部进行照射,结果表明,使用光卟啉Ⅱ后,超声波最大破坏深度平均为5.7mm,而单独使用超声波的最大破坏深度为3.0mm。

声动力治疗的研究进展与展望

声动力治疗的研究进展与展望

第43 卷第 1 期2024 年1 月Vol.43 No.171~82分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO(Journal of Instrumental Analysis)声动力治疗的研究进展与展望宋佳星,赵誉,封顺,吴明雨*(西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都610031)摘要:癌症因其高发病率和致死率严重危害人类的健康。

传统的癌症治疗方法,如手术、放疗和化疗等,存在创伤大、复发率高和毒副作用显著等缺点。

因此开发新型的癌症治疗方法迫在眉睫。

在众多新型的癌症治疗方法中,光动力治疗(Photodynamic therapy,PDT)因具有无创伤性、低耐药性、低毒性和可消灭隐形肿瘤病灶等优点受到广泛关注。

但由于光源难以穿透深层组织,PDT对于深层肿瘤的治疗效果不佳。

声动力治疗(Sonodynamic therapy,SDT)利用超声激活声敏剂产生活性氧(Reactive oxygen species,ROS)和碳自由基,从而诱导肿瘤细胞死亡。

SDT在保留PDT所有的优点外,还能有效克服PDT组织穿透能力不足的问题,展现出广阔的临床应用前景。

该综述概括了SDT可能的机制和声敏剂的类型,总结了SDT发展所面临的挑战,并展望了未来可能的发展方向。

关键词:声动力治疗;癌症;机制;声敏剂中图分类号:O65;G353.11文献标识码:A 文章编号:1004-4957(2024)01-0071-12Research Progress and Prospects of Sonodynamic TherapySONG Jia-xing,ZHAO Yu,FENG Shun,WU Ming-yu*(School of Life Science and Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China)Abstract:Cancer has posed serious threats to the health of all human beings due to its high morbidi⁃ty and mortality.However,traditional cancer treatment methods,such as surgery,radiotherapy and chemotherapy,have encountered the limitations including severe trauma,high recurrence rates and significant toxic side effects. Therefore,it is an urgent need for the development of new cancer treatment method. Among all the new cancer treatments,photodynamic therapy(PDT) has received widespread attention due to its advantages of non-invasiveness,low drug resistance,low toxicity and elimination of the invisible tumor lesions. However,due to the difficulty of light source for penetrat⁃ing deep tissues,PDT is not effective in the treatment of deep tumors. Sonodynamic therapy(SDT)utilizes ultrasound to activate sonosensitizers to generate reactive oxygen species(ROS)and carbon free radicals,thereby inducing tumor cell death. In addition,SDT not only inherits all the advantag⁃es of PDT but also effectively overcomes the problem of insufficient tissue penetration of PDT,which shows a broad clinical application prospect. This review outlines the possible mechanisms of SDT and the types of sonosensitizers,summarizes the challenges faced by development of SDT,and looks for⁃ward the possible future development direction.Key words:sonodynamic therapy;cancer;mechanisms;sonosensitizers随着社会的高速发展和环境污染日益严重,癌症的发病率和死亡率急剧增加,已成为人类健康的“第二大杀手”,对人类生命健康构成了严重威胁。

光声动力疗法在妇科恶性肿瘤中的应用进展(全文)

光声动力疗法在妇科恶性肿瘤中的应用进展(全文)

光声动力疗法在妇科恶性肿瘤中的应用进展妇科恶性肿瘤患者数量约占女性肿瘤患者的1/6,包括宫颈癌、卵巢癌及子宫内膜癌等。

光声动力疗法,包括光动力疗法(photodynamictherapy,PDT)和声动力疗法(sonodynamictherapy,SDT),分别通过光激活光敏剂和超声激活声敏剂产生一系列光声化学反应而杀伤肿瘤细胞,具有创伤性小、靶向性精确、全身毒副作用小等优点。

此外,光声动力疗法还衍生出光热疗法和光声成像等技术,并可与化学治疗(简称化疗)、基因治疗等联合应用治疗肿瘤。

本文对光声动力疗法及其在宫颈癌、卵巢癌及子宫内膜癌中的应用进展进行综述。

1.PDT及SDTPDT通过适当波长的光靶向激活聚集于肿瘤区域的光敏剂,使之变为高能态而引发光化学反应,生成活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)等物质,从而杀伤肿瘤细胞,对治疗区域以外的正常组织则几乎无损害,现已广泛用于治疗皮肤、头颈及肺等部位的癌症。

SDT是PDT的延伸方法,以超声激活声敏剂。

超声衰减系数小于光,可穿透至更深组织,故SDT对于深部肿瘤具有独特优势;部分女性生殖系统肿瘤通过阴道与体外直接相通,SDT可更好地发挥局部靶向治疗作用。

光声动力疗法治疗肿瘤的机制包括氧自由基理论、增强抗肿瘤免疫及破坏肿瘤血管等。

①氧自由基理论:光声敏剂激活使靶细胞内的氧转化为ROS,氧化反应导致DNA断裂、细胞骨架收缩和染色质凝聚等,进而使细胞通过外在和内在线粒体途径发生凋亡和坏死;②增强抗肿瘤免疫:ROS所致细胞死亡激发天然和获得性免疫应答,包括免疫效应细胞重分布和激活、细胞因子分泌和表达及记忆T细胞转化,抑制肿瘤原发灶和转移灶等;③破坏肿瘤血管:ROS可破坏肿瘤血管、减少肿瘤血供而抑制其生长。

应用超声时,SDT同时具有以下治疗机制:①空化效应,超声所致机械压力使组织液产生微气泡,增大破裂后产生机械压力,破坏细胞膜和细胞骨架,进而杀伤细胞,而在PDT中细胞膜结构常保持不变;机械压力还可破坏肿瘤血管及其内皮,导致血管内血栓形成;②超声声孔效应及生物热可增加细胞膜通透性,使更多声敏剂转运至胞内,提高治疗效果。

光动力与声动力的医疗研究进展

光动力与声动力的医疗研究进展

光动力与声动力的医疗研究进展摘要:本文总结声动力(SDT)与光动力(PDT)在肿瘤治疗方面的研究现状及研究进展,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究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。

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(Photodynamic Therapy,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+开骨窗组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细胞都有杀伤作用。

刘婉华等人[3]在利用拉曼光谱研究光动力作用对C6胶质瘤细胞的杀伤效应时发现:在一定的时间范围内,光动力作用对C6胶质瘤细胞光动力杀伤效应,与光敏剂孵育时间成正相关性,孵育时间较长对肿瘤细胞的损伤较大,但光敏剂孵育时间超过一定值时(本文为9 h),光动力损伤效应,则不会随时间增加而增加,甚至下降,延长孵育时间并不能提高PDT效应。

肿瘤声动力治疗的研究进展及关键因素

肿瘤声动力治疗的研究进展及关键因素

综㊀㊀述肿瘤声动力治疗的研究进展及关键因素袁艳驰㊀综述ꎬ程㊀文㊀审校哈尔滨医科大学附属肿瘤医院超声科㊀黑龙江㊀哈尔滨㊀150081㊀㊀ʌ摘㊀要ɔ㊀声动力疗法(sonodynamictherapyꎬSDT)是一种由光动力疗法(photodynamictherapyꎬPDT)发展而来的新型的非侵入性治疗方法ꎬ具有特异性和选择性杀伤肿瘤细胞的作用ꎮ与传统手术和放疗相比ꎬSDT具有无创性㊁靶向性等优点ꎬ相对于PDTꎬSDT具有更深层次的组织渗透性㊁降低全身毒性反应的优势ꎬ因此ꎬSDT提供了更为广阔的临床应用价值ꎮ本文简要总结声动力疗法的作用机制ꎬ主要介绍影响其疗效的关键因素及各种类型声敏剂的研究进展ꎮʌ关键词ɔ㊀肿瘤ꎻ声动力疗法ꎻ超声波声强ꎻ超声波频率中图分类号:R73 ̄3ꎻR445.1㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1006 ̄9011(2019)12 ̄2141 ̄03ProgressionofsonodynamictherapyforcancertreatmentYUANYanchiꎬCHENGWenDepartmentofUltrasoundꎬTumorHospitalofHarbinMedicalUniversityꎬHaerbin150081ꎬP.R.ChinaʌAbstractɔ㊀Asanewnon ̄invasivetreatmentꎬsonodynamictherapy(SDT)isdevelopedfromphotodynamictherapy(PDT)ꎬwhichkillstumorcellsspecificallyandselectively.ComparedwithtraditionalsurgeryandradiotherapyꎬSDThasmanybenefitsꎬincludingnon ̄invasiveꎬstrongaccessibilityꎬtargeting.IntreatmentofdeepertissuetumorꎬSDTshowsmoreopportunitiesandbenefitsthanPDT.ThearticlebrieflysummarizesthemechanismofSDTꎬmainlyreviewstheimportantfactorsoftreatmenteffectꎬandthelateastresearchprogressofsonosensitizers.ʌKeywordsɔ㊀CancerꎻSonodynamictherapyꎻUltrasoundintensityꎻUltrasoundfrequency㊀㊀近几年ꎬ随着肿瘤靶向治疗的不断发展ꎬSDT作为一种新兴的㊁无创的治疗方法成为当前研究热点ꎮ实验研究[1 ̄2]SDT在乳腺癌㊁肝癌㊁肺癌㊁胶质瘤等疾病治疗中对肿瘤细胞具有杀伤作用ꎮ研究[3]发现ꎬ通过改变超声波的声强㊁频率以及改变声敏剂类型可加强声动力疗法对肿瘤细胞的杀伤作用ꎬ当前对于这些方面的综述较少ꎬ因此本文简单介绍声动力疗法的作用机制ꎬ主要讨论影响声动力疗效的因素及声敏剂的研究进展ꎮ1㊀SDT的作用机制㊀㊀SDT主要由声敏剂产生的活性氧和超声辐照引起的空化效应发挥作用ꎮ研究[4]表明ꎬ超声辐照可以激活声敏元件ꎬ从而使其生成活性氧(reactiveoxygenspeciesꎬROS)ꎮROS包括单线态氧(1O2)㊁超氧阴离子(O2 ̄)㊁过氧化氢(H2O2)㊁羟自由基( OH)及脂质过氧化物(ROOH)ꎮROS具有极强的氧化性ꎬ可激发一系列生化反应ꎬ包括降低细胞内线粒体膜电位㊁DNA断裂㊁细胞骨架收缩和染色质凝聚ꎬ最终导致肿瘤细胞凋亡[5]ꎮ基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:81873900ꎻ81571682ꎻ81801709)作者简介:袁艳驰(1995 ̄)ꎬ女ꎬ辽宁人ꎬ毕业于哈尔滨医科大学ꎬ在读硕士研究生ꎬ主要从事超声分子影像学方面的工作通信作者:程文㊀教授ꎬ博士后ꎬ博士生导师㊀E ̄mail:cheng ̄wen69@yahoo.com㊀㊀空化效应ꎬ属于一种物理现象ꎬ是在一定条件的超声辐照下ꎬ液体中的空化核经历震荡㊁膨胀㊁收缩至内爆的动力学过程ꎮ当超声波作用于组织细胞时可诱导空化效应ꎬ并随着机械压力不断增加ꎬ空化效应增强ꎬ最终对细胞膜造成物理损伤ꎮ从本质上讲ꎬ空化效应可分为稳定空化和惯性空化[6]ꎮ稳定空化导致气泡振荡ꎬ加快周围液体流动ꎬ导致周围的介质混合ꎬ惯性空化使气泡增大ꎬ直到接近共振尺寸ꎬ并在坍塌之前膨胀到最大值[7]ꎮ2㊀影响SDT疗效的因素2.1㊀超声波的声强及频率SDT的有效性与超声波的声强和频率有着密切的联系ꎮ能量低于3W/cm2的超声波称为低强度超声波ꎬ频率低于1MHz的超声波称为低频超声[8]ꎮ较高声强的超声波可产生热效应ꎬ对细胞直接起杀伤作用ꎬ但高能量超声波也存在副作用ꎬ会对周围正常细胞膜造成不可逆损伤ꎮ而低强度超声波可使细胞膜的渗透性暂时增强ꎬ并产生适量的ROSꎬ诱导靶细胞凋亡的同时对周围正常细胞也起到了保护作用ꎮ另外ꎬ不同频率超声波诱导空化效应的效果不同ꎬ与高频超声相比ꎬ低频超声产生的空化气泡半径较大ꎬ气泡破裂时空化强度加大ꎮNinomiya等[9]采用不同频率及声强的超声波辐照TiO2纳米粒子ꎬ检测OH自由基生成量ꎬ实验结果表明ꎬ相对于单1412医学影像学杂志2019年第29卷第12期㊀JMedImagingVol.29No.122019一频率超声辐照ꎬ0.5MHz(0.8W/cm2)和1MHz(0.8W/cm2)超声波联合生成的OH自由基量最多ꎬ抗HepG2细胞作用更加显著ꎮ因此ꎬ不同能量和频率的超声波ꎬ其声动力治疗效果存在着很大的差异ꎮ研究人员在22~4880kHz的频率范围内选取22ꎬ43ꎬ98ꎬ304ꎬ488ꎬ1000ꎬ2000ꎬ4880kHzꎬ分别测量了在这八种频率的情况下引起空化效应㊁化学效应和机械效应的阈值[10]ꎬ可得出较低频率的超声波易引起空化效应ꎬ频率范围从100kHz到1MHz的阈值数据对于SDT来说是非常重要的ꎮ目前大多数声动力实验采用低强度或低频率超声波辐照的方法使声敏剂产生ROSꎬ诱导空化效应ꎮ2.2㊀声敏剂的种类2.2.1㊀卟啉类声敏剂㊀卟啉是一种大分子杂环化合物ꎬ作为第一代光敏剂被广泛应用于PDT中ꎬ包括血卟啉(HP)㊁血卟啉单甲醚(HMME)㊁原卟啉IX(PPIX)㊁ATX ̄70和最近开发研制的新型卟啉衍生物ꎮ由于卟啉有水溶性差㊁肿瘤聚集性差㊁皮肤光毒性强等缺点ꎬ阻碍了其在临床疾病治疗中的广泛应用ꎮHMME作为第二代声敏剂ꎬ能被肿瘤组织选择性吸收ꎬ并在体内快速代谢ꎮ一项HMME介导SDT对治疗胶质瘤C6细胞的体外实验表明ꎬ当低频超声辐照含HMME的靶细胞时ꎬHMME会促进ROS的生成ꎬ引起靶细胞内ROS的含量增加ꎬ从而增强对C6胶质瘤细胞的杀伤作用[11]ꎮ2.2.2㊀氧杂蒽类声敏剂㊀氧杂蒽类属于一种染料ꎬ玫瑰红(RB)是其中的一种ꎮ早期实验发现ꎬ当超声辐照能量增加时ꎬRB的细胞毒作用亦随之增强ꎮNonakaM[12]研究发现ꎬ在RB与超声波协同作用时ꎬ适当的调整超声的聚焦条件ꎬ可仅对大鼠颅内胶质瘤细胞具有杀伤作用ꎬ而对周围正常组织无任何影响ꎮRB虽然作为一种很有前景的声敏剂ꎬ由于它注入机体后ꎬ肝脏会迅速将其分解㊁清除ꎬ导致RB不能有效的起到抗肿瘤作用ꎮ但另一项研究表明ꎬ具有支链羧基的烷基链合成的RB衍生物(RBD3)ꎬ其在双亲性方面优于其他类型ꎬ能够更好的集聚在肿瘤组织[13]ꎬ从而发挥抗肿瘤作用ꎮ可见通过改善声敏剂的化学结构ꎬ有利于其在肿瘤组织中聚集ꎬ提高抗肿瘤作用ꎮ2.2.3㊀抗肿瘤药物和抗菌药物声敏剂㊀抗肿瘤类药物和抗菌类药物已作为声敏剂被广泛用于SDT的治疗中ꎮ其中阿霉素(DOX)作为SDT治疗中最为常用的抗肿瘤药物ꎬ其可导致DNA损伤㊁细胞凋亡㊁活性氧和羟自由基的生成ꎬ同时DOX还可以增强SDT中的空化效应ꎮ近几年ꎬ针对喹诺酮类药物的研究较为广泛ꎬ在一项体外抗S180细胞的实验研究中ꎬ将盐酸洛莫沙星(LFLX)㊁司帕沙星(SPFX)㊁盐酸环丙沙星(CPFX)㊁加替沙星水合物(GFLX)分别作为体外抗S180细胞声动力学药物进行实验ꎬ结果显示肿瘤细胞在喹诺酮类抗生素作用下的存活率明显降低ꎬ证实其有效的抗肿瘤作用[14]ꎮ2.2.4㊀微粒体型声敏剂㊀纳米粒子是一类由高分子物质构成的固态胶体粒子ꎬ直径通常在10~1000nm之间ꎬ分为纳米粒载体和纳米粒声敏剂[15 ̄16]ꎮ纳米粒载体是将声敏剂与聚合物微泡相结合ꎬ将声敏剂放置在纳米微泡表面ꎬ作为载体ꎬ纳米微泡将声敏剂带入细胞ꎬ通过超声的局部辐照ꎬ微泡破裂ꎬ释放声敏剂ꎬ从而引起SDT效应[17]ꎮ例如ꎬ将玫瑰红和聚乙二醇微泡相结合ꎬ提高声敏剂的稳定性ꎬ增强对肿瘤细胞的杀伤作用[18]ꎮ纳米粒声敏剂包括介孔二氧化硅纳米颗粒㊁金㊁碳纳米管㊁二氧化钛㊁氧化锌等纳米颗粒[19]ꎮYou等[20]设计了以长循环亲水化二氧化钛纳米粒子(HTiO2NP)ꎬ将用Cy5.5标记的HTiO2NP注入载有SCC7荷瘤的小鼠体内ꎬ发现肿瘤部位荧光信号最强ꎬ并在超声的辐照下产生ROSꎬ体现了HTiO2NP具有较强的肿瘤靶向性和在超声协同下对肿瘤的有效抑制作用ꎬ证实了HTiO2NP在SDT治疗中作为声敏剂的可行性ꎮ2.2.5㊀其他类型声敏剂㊀5 ̄氨基乙酰丙酸(5 ̄ALA)是生物体的内源性物质ꎮ5 ̄ALA在SDT治疗中有着重要的应用价值ꎬ经研究表明ꎬ5 ̄ALA在SDT的诱导下对深部病变具有选择性抗肿瘤作用[1]ꎮ研究发现ꎬ随着5 ̄ALA的浓度和超声辐照时间的增加ꎬ超声激活的5 ̄ALA对人体胰腺癌Capan ̄1细胞的细胞毒性作用越强ꎬ证明5 ̄ALA可增强超声诱导下的细胞杀伤作用[21]ꎮ目前研究[22 ̄23]表明ꎬ5 ̄ALA在对乳腺癌㊁大鼠RG2胶质瘤㊁人脑胶质瘤的SDT治疗中都具有杀伤肿瘤细胞的作用ꎮ除了上述几种声敏剂外ꎬ研究发现吖啶橙(AO)㊁二氢卟吩e6(Ce6)㊁以及一些天然产物如叶绿素衍生物㊁竹红菌素衍生物等也可作为声敏剂使用[24 ̄25]ꎬ为今后声敏剂的研究和发展提供了更多的方向ꎮ随着对SDT地深入研究发现超声波的声强㊁频率以及声敏剂的种类都是影响SDT治疗效果的关键性因素ꎮ其中对声敏剂的研究较为广泛ꎬ理想的声敏剂应具有光敏性弱㊁高选择性及安全易给药等优点ꎮ而就目前所研发出的声敏剂在某些方面还不够完善ꎬ此外ꎬ超声波具有散射和衍射等特点ꎬ不能有效避免正常组织受损ꎬ无法大规模应用于临床ꎮ尽管SDT存在着这些缺陷ꎬ但SDT相对于其他治疗方式的独特优势ꎬ如无创性及高度靶向性ꎬ依旧确保了其广阔的研究价值ꎬ为肿瘤的治疗方案提供了新选择ꎮ参考文献:[1]XieRꎬXuTꎬZhuJꎬetal.ThecombinationofglycolyticInhibi ̄tor2 ̄deoxyglucoseandmicrobubblesincreasestheeffectof5 ̄Aminolevulinicacid ̄sonodynamictherapyinlivercancercells[J].UltrasoundMedBiolꎬ2017ꎬ43(11):2640 ̄2650. 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声动力疗法的研究进展

声动力疗法的研究进展

第49卷第4期2020年8月Vol.49,No.4Aug.,2020上海师范大学学报(自然科学版)Journal of Shanghai Normal University(Natural Sciences)声动力疗法的研究进展赖可欣,田娅,吴惠霞*(上海师范大学化学与材料科学学院,上海200234)摘要:声动力疗法(SDT)是通过超声和声敏剂的协同作用,并利用多种机制共同作用达到杀死癌细胞的目的.超声的机械波穿透力强,SDT利用超声激活声敏剂产生局部毒性,与传统治疗方法相比,对正常细胞和组织伤害较小,是一种新型的治疗癌症的方法.声敏剂是影响SDT 的重要因素,单一有机声敏剂有一定的生物应用缺陷,现在主要的研究方向是将声敏剂和纳米技术相结合,使用纳米载体负载有机声敏剂和新型无机声敏剂.目前为止,SDT仍处于临床前和临床研究阶段,大量体外和体内实验表明:SDT对于多种癌细胞有杀伤作用,具有广阔的应用前景.简述了SDT作用机制、声敏剂的种类和当前应用研究的进展.关键词:声动力疗法(SDT);声敏剂;纳米技术中图分类号:O613.7文献标志码:A文章编号:1000-5137(2020)04-0405-11Research progress in sonodynamic therapyLAI Kexin,TIAN Ya,WU Huixia*(College of Chemistry and Materials Science,Shanghai Normal University,Shanghai200234,China)Abstract:Sonodynamic therapy(SDT)works by the synergistic effect of ultrasound and sonosensitizers to kill cancer cells through multiple mechanisms.As a mechanical wave,ultrasound can penetrate deep pared with traditional treatment methods,SDT uses ultrasound to activate the sonosensitizers to produce local toxicity and causes less damage to normal cells and tissues.Sonosensitizers play an important role in the process of SDT.Due to the biological defects of the traditional organic sonosensitizers,the major research direction is to combine sonosensitizers with nanotechnology by using nanocarriersor developing new inorganic sonosensitizers.So far,SDT is still in the preclinical and clinical research stage.Recent in vitro and in vivo studies have showed that SDT can kill a variety of cancer cells and have broad application prospects.We briefly described the mechanism of SDT,the type of sonosensitizers and the current applications of SDT.Key words:sonodynamic therapy(SDT);sonosensitizers;nanotechnologyDOI:10.3969/J.ISSN.1000-5137.2020.04.006收稿日期:2019-11-19基金项目:上海绿色能源化工工程技术研究中心项目(18DZ2254200)作者简介:赖可欣(1997—),女,硕士研究生,主要从事纳米生物材料方面的研究.E-mail:150**************** *通信作者:吴惠霞(1972—),女,教授,主要从事纳米生物材料方面的研究.E-mail:*****************.cn引用格式:赖可欣,田娅,吴惠霞.声动力疗法的研究进展[J].上海师范大学学报(自然科学版),2020,49(4):405-415.Citation format:LAI K X,TIAN Y,WU H X.Research progress in sonodynamic therapy[J].Journal of Shanghai Normal University(Natural Sciences),2020,49(4):405-415.406上海师范大学学报(自然科学版)J.Shanghai Normal Univ.(Nat.Sci.)2020年0引言声动力疗法(SDT)是一种利用超声和声敏剂协同作用的非侵入性肿瘤治疗方法.其主要原理是利用低强度超声(0.5~4.0W·cm-2)照射于富集声敏剂的肿瘤部位,激活声敏剂,产生活性氧(ROS),从而杀死肿瘤细胞[1].SDT无创且受肿瘤位置影响较小,可通过自组装纳米粒子增强的渗透和保留效应(EPR效应)准确靶向癌细胞以提高肿瘤积累量,经超声激发产生局部毒性,与传统放射化疗相比,副作用较小.SDT是在光动力疗法(PDT)基础上发展起来的,其原理相似.第一代的声敏剂是广泛使用的光敏剂.与PDT相比,SDT的主要优点是超声作为机械波具有高组织穿透性,这克服了PDT的穿透深度限制,为SDT在深部恶性肿瘤治疗中的应用提供了可能.研究者已将各种纳米载体和有机声敏剂结合,以改善声敏剂的生物相容性,并开发了新型无机声敏剂[2].近期的体外和体内研究表明:SDT对于实体瘤、白血病、动脉粥样硬化等有潜在治疗效果.另外,SDT还可以和其他诊疗手段进行联合,比如超声靶向微泡破坏技术(UTMD)、化疗、磁共振成像(MRI)、近红外荧光成像(NIR-FLI)等.1SDT作用机制对SDT潜在机制的研究众多,但确切的机制有待阐明.大多数研究人员支持多种机制协同作用导致细胞死亡:超声产生空化现象和声机械/声化学过程,空化产生的能量促使水热解,以及通过声致发光(SL)转移能量,以激活声敏剂,从而提高机体内ROS浓度,引起一系列生物效应,最终导致细胞凋亡.1.1超声空化效应超声波在液态介质中引起压力变化,导致组织液中产生气泡,从而产生了空化现象[3].根据超声条件和组织或细胞状态,空化效应分为稳定空化(非惯性空化)和惯性空化.前者产生温和的气泡,气泡由于超声作用处于连续的振动和振荡状态,形状和尺寸发生变化.而惯性空化与ROS的产生密切相关,惯性空化气泡吸收大量声能,气泡振动导致剧烈坍塌,在坍塌期间,会产生高温和高压,从而释放出大量的能量,因此惯性空化能够诱导水热解离,生成羟基自由基[4].塌陷产生的极端物理条件会对细胞骨架、细胞膜结构和生物酶的活性构成破坏性的影响,甚至可以杀死周围的细胞.此外,空化会导致SL现象和声致穿孔现象.SL现象通过能量转移激发声敏剂的电子轨道,当激发电子返回基态时产生ROS.生成的ROS积聚在细胞质和细胞器内,破坏脂质、蛋白质和DNA,使细胞组织恶化,与其他因素共同作用,最终导致细胞凋亡.声致穿孔效应是指气泡在超声作用下振动,使细胞膜产生短暂性微孔,使得细胞膜和血管透化,促进药物有效地进入到病变组织.1.2氧化应激ROS是一类化学性质活泼的含氧原子或原子团,包括单线态氧、超氧阴离子、羟基自由基等.在超声空化作用下,声敏剂将从基态激活到激发态,可以直接与周围的氧分子或其他底物分子反应,形成自由基.或者在返回基态时释放能量,释放的能量与周围的氧分子共同作用,导致单线态氧的产生.单线态氧被认为是声动力学活动的主要介质,具有氧化周围基质的能力,导致靶病理细胞不可逆转的破坏,直接介导细胞毒性.另外过氧化氢和超氧阴离子也可通过脂质过氧化的链反应机制诱导细胞损伤或凋亡.过量的ROS不仅会导致氧化应激,使机体损伤,还会引起细胞骨架收缩、染色质浓缩和DNA片段化,最终导致细胞凋亡[2,5].与正常细胞相比,肿瘤细胞处于乏氧环境,因此可调高ROS浓度,使其高于肿瘤细胞能承受的阈值,导致其死亡,而对正常细胞的影响较小.理论上可以通过两种方法破坏体内氧化还原平衡,导致细胞死亡:1)提高ROS浓度,促进ROS生成或抑制ROS清除;2)降低ROS浓度,加入ROS清除剂,如黄酮及其衍生物.在实际应用中,前者使用较多.407第4期赖可欣,田娅,吴惠霞:声动力疗法的研究进展1.3超声诱导细胞凋亡细胞凋亡是细胞死亡的一种形式,细胞凋亡过程中的细胞通常以细胞骨架收缩、染色质浓缩、DNA 断裂和半胱天冬酶(Caspase)活化为特征.已知恶性细胞具有较高的代谢水平,SDT能损伤这些细胞的线粒体,使半胱天冬酶活化,导致线粒体膜电位(MMP)降低,并诱导细胞凋亡[6].SDT中诱导细胞凋亡的机制主要有2种:1)SDT通过下调Bcl-2家族蛋白的表达水平和产生过量的ROS引起细胞凋亡.LI等[7]评估了卟啉钠介导的SDT(DVDMS-SDT)对体外和体内肝细胞癌的抗肿瘤作用.结果表明DVDMS-SDT增加了G2/M期细胞比例,降低了CDK1和Cyclin B1蛋白水平.生成的ROS上调了p53和Bax的表达,下调了Bcl-2的表达,导致caspase-3的激活,最终引发细胞凋亡.2)SDT通过线粒体膜中的钙离子(Ca2+)过载诱导细胞凋亡.过载的Ca2+改变线粒体膜的穿透率.DAI等[8]研究了血卟啉单甲醚(HMME)介导的SDT诱导C6胶质瘤细胞凋亡的机制,数据显示ROS产生水平增加、MMP降低和细胞色素c释放增加,证明SDT诱导细胞凋亡,并且与早期凋亡过程中的过载Ca2+相关.1.4其他机制SDT可以破坏细胞骨架,短时间暴露于低强度脉冲超声会使得细胞骨架发生流化和再固化.流化的不稳定性为恶性细胞选择性摄取声敏剂提供了可能.SDT还可以增强抗肿瘤免疫力.M1巨噬细胞分泌促炎细胞因子,对促炎起主要作用.M2巨噬细胞能减少炎症反应,在组织修复中发挥重要作用.M1巨噬细胞具有抗肿瘤能力,而M2巨噬细胞不具备.SDT 将促进肿瘤内的M2巨噬细胞向M1巨噬细胞转换,还可以通过抑制新血管的生成,有效切断肿瘤血供,同时产生热疗效果来破坏肿瘤组织[9].2声敏剂声敏剂的选择是SDT治疗的重要环节.声敏剂本身没有抑制活性且毒性较低,仅暴露在超声后才具有生物活性.可用聚焦超声使声敏剂在待治疗的肿瘤部位激活,与化疗和放射疗法相比,全身毒性较低.理想的声敏剂应对正常细胞没有显著毒性,能准确靶向肿瘤细胞,并且对超声波具有高敏感性和稳定性.初代的声敏剂是光敏剂,比如卟啉或氧杂蒽酮类化合物.但是其水溶性较差、血液循环时间短,在生物微环境中较不稳定,无法在肿瘤部位大量聚集,另外这些分子在某些情况下毒性显著,限制了其临床应用.为了克服这些缺陷,人们将各类纳米粒子与SDT结合使用:1)使用纳米材料负载有机小分子声敏剂;2)开发具有声敏剂特征的无机纳米材料.这些纳米声敏剂显示出巨大的应用潜力.2.1有机声敏剂有机声敏剂主要分为:卟啉及其衍生物、氧杂蒽酮类化合物、抗肿瘤药物、非甾体类抗炎药和其他声敏剂[3,10].2.1.1卟啉及其衍生物实际研究中最常用的声敏剂是卟啉及其衍生物的这类初代声敏剂,通过修饰降低其光学毒性,生成了一系列卟啉衍生物,如原卟啉IX(PpIX)、HMME、卟啉衍生物镓配合物(ATX-70,ATX-S10)和卟啉新衍生物(DCPH-P-Na(I))[11-13],如图1所示.PpIX是血卟啉衍生物,通过在亚铁螯合酶催化下与亚铁螯合,转化为最终产物血红素.除了PpIX本身的外源性供应外,PpIX在组织或细胞中的积累可以通过加入其前体来产生,例如5-氨基乙酰丙酸(ALA)及其衍生物[9,14-15].使用ALA的主要优点是ALA本身不是超声敏化剂,代谢迅速,可以降低皮肤光毒性的风险.酞菁(Pc)是苯并氮杂卟啉,作为SDT的声敏剂,对其的研究相对较少.羧基官能化的锌(II)酞菁具有良好的水溶性和高的单线态氧产率[16].XU等[17]制备了4-α-(3-羧基苯氧基)锌(II)酞菁(ZnPcC4)与牛血清白蛋白(BSA)结合物(ZnPcC4-BSA),测定了体外声动力学活性,ZnPcC4和ZnPcC4-BSA都显示出对HepG2肝癌细胞有杀伤作用,ZnPcC4-BSA具有更高的声动力学活性,半抑制浓度(IC50)值为7.5μmol·L-1.2020年上海师范大学学报(自然科学版)J.Shanghai Normal Univ.(Nat.Sci.)2.1.2氧杂蒽酮类化合物氧杂蒽酮类化合物是一系列染色剂,包括赤藓红B 、玫瑰红(RB )、曙红和罗丹明.RB 是荧光素的四氯四碘化衍生物,单独使用没有细胞毒性,RB 与聚焦超声的联合使用可以选择性地抑制肿瘤生长,且不会损害正常的组织.为了改善RB 的高水溶性和较差的生物利用度,CHEN 等[18]设计合成和表征了一系列两亲性RB 衍生物(RBD ),结果表明引入适当的甲氧基聚乙二醇可以增强细胞摄取,并改善细胞内ROS 的产生,合成的衍生物具有与卟啉钠相似的相对效力,如图2所示.2.1.3抗肿瘤药物和非甾体类抗炎药超声可增加一些抗癌和化疗药物对病变细胞的杀伤能力,如顺铂、阿霉素等[3,19-20].阿霉素是一种蒽图2RB及其衍生物的结构式图1(a )血卟啉,(b )PpIX ,(c )HMME ,(d )ATX-70,(e )ATX-S10和(f )DCPH-P-Na (I )的结构式408第4期赖可欣,田娅,吴惠霞:声动力疗法的研究进展环类抗生素,常用于治疗多种癌症,可导致DNA 损伤、细胞凋亡、氧自由基和羟基自由基的产生以及空化效应的增强.但是,阿霉素较大的副作用和全身毒性限制了最大耐受剂量,可利用脂质体负载增加药物聚集量,同时减少毒性脱靶效应.喹诺酮类非甾体抗炎药和超声作用也具有协同抗癌的作用,包括左氧氟沙星(LVFX )、环丙沙星(CPFX )、加替沙星(GFLX )、洛美沙星(LFLX )和司帕沙星(SPFX )[21].2.1.4其他声敏剂姜黄素是姜黄根茎的提取物,可以保护动脉壁中的炎症细胞免于过多的脂质积累,姜黄素和羟基酰化姜黄素可用作动脉粥样硬化临床治疗的新型超声敏感剂.近期姜黄素被证明是一种有效的抗敏感剂,可以抵抗各种细菌,已证明姜黄素的声动力作用对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA )[22]和食源性细菌[23]具有灭活作用.竹红菌素B (HB )是从中草药中分离的活性成分,被广泛用作治疗类风湿性关节炎、胃病和皮肤病的药物.JIA 等[24]研究了人乳腺癌MDA-MB-231细胞对HB 介导的SDT 的生物反应,结果表明,HB 介导的SDT 显著诱导细胞凋亡,产生大量ROS 并破坏线粒体活性.另外EL-SIKHRY 等[25]证明HB 的衍生物SL-017可作为声敏剂,用于靶向线粒体,触发MMP 的丧失,诱导ROS 的产生,最终导致线粒体断裂,如图3所示.2.2负载有机声敏剂的纳米材料将SDT 与纳米技术相结合主要有以下优势:1)使用自组装的纳米粒子可以通过EPR 效应优先在肿瘤部位积累药物,并且在药物传递过程中为声敏剂提供保护屏障;2)通过在纳米粒子表面修饰官能团,以改善材料的生物相容性;3)纳米粒子可以根据生理环境的变化(例如pH 、氧化还原电位和酶)产生特异性响应,从而控制声敏剂的释放.纳米材料的尺寸与治疗效果密切相关,目前研究的纳米粒子粒径多为1~200nm ,过大的粒径会使纳米粒子更倾向于被吞噬细胞识别和清除.根据载体携带声敏剂的方式可分为两类[2]:一类是包封,将声敏剂物理包封在纳米粒子内部;另一类是将声敏剂与纳米底物进行共价偶联.声敏剂可以直接结合在纳米粒子的表面,也可以先连接到聚合物主链上,获得的聚合物-声敏剂缀合物,再进一步自组装成纳米粒子.包封所得的复合材料更容易产生特异性响应,而利用共价偶联的方式携带的声敏剂载体具有更高的载药量、持续的药物释放和更好的稳定性.一般来说,纳米粒子的设计包括3个组成部分[26]:1)成像剂和治疗剂;2)为所载药物提供物理保护的载体,分为有机载体和无机载体;3)在载体表面附着表面活化剂,改善材料的生物相容性,或为缺失型纳米材料提供额外的性质,例如长循环时间、屏障穿透能力和靶特异性结合能力.纳米粒子示意图如图4所示.图3(a )HB 和(b )SL -017的结构式4092020年上海师范大学学报(自然科学版)J.Shanghai Normal Univ.(Nat.Sci.)2.2.1有机载体有机纳米载体可以通过较小的有机分子或聚合物自组装获得.通过调节载体表面性质、化学结构和微形态,纳米粒子可以产生特异性响应,有效地控制包封的超声敏化剂的释放.脂质或两亲聚合物可以组装成脂质体或胶束结构,内部为中空结构,通过调节内表面的亲水性程度,可加载亲水性或疏水性治疗剂[27].WAN 等[28]将血卟啉和阿霉素共同加载到Pluronic F68纳米胶束(聚环氧乙烷和聚环氧丙烷的三嵌段共聚物)中,得到复合材料HPDF 纳米胶束,研究了HPDF 纳米胶束对人耐药乳腺癌MCF-7/ADR 的声动力效果.HPDF 纳米胶束与低强度超声结合可有效抑制细胞增殖,与游离阿霉素相比,HPDF 纳米胶束显著逆转MCF-7/ADR 细胞的耐药性.ZHOU 等[29]将二氢卟酚e6(Ce6)掺入脂质体的脂质双层中,并用天冬酰胺-甘氨酸-精氨酸(NGR )修饰,同时在复合材料中封装了阿霉素,该复合材料能够在肿瘤部位聚集,显示出良好的靶向性和高的选择性.聚合物-药物偶联物主要有3个组分:作为载体的水溶性聚合物骨架,疏水性药物分子和用于响应性的靶向部分[30].由于强的两亲性质,聚合物-药物缀合物倾向于在水溶液中自组装成核壳纳米结构.GAO 等[31]制备了壳聚糖(CS )/孟加拉玫瑰红ω-羧基庚基酯(RBD )复合纳米粒子(RBDCNs ).复合纳米粒子粒径为150~200nm ,CS 的加入使RBD 的荧光强度显着降低,证明RBD 成功载入.根据体外实验,复合材料在HT29和HepG2细胞中实现有效的细胞摄取.2.2.2无机载体介孔二氧化硅(MSNs )是纳米粒子的典型代表,在制备中使用硅烷混合物可便捷地掺入所选择的官能团和加载治疗剂或显像剂,改变合成条件可调整硅球尺寸并且有较高的载药量.WANG 等[32]合成了用Ce6、羧基聚(乙二醇)硅烷和前列腺干细胞抗原(PSCA )单克隆抗体修饰的掺钬的二氧化硅空心球(HHSN-C/P-mA ).研究结果表明,所合成的复合材料能够在酸性微环境下降解,经超声照射后,HHSN-C/P-mA 产生ROS 杀死癌细胞并激活材料所负载的替拉扎明药物,产生治疗效果,具有很好的协同治疗作用.金纳米粒子(AuNPs )由于其固有的生物惰性和无毒性被广泛用作药物传递的纳米载体,其表面可用活性靶向单元(蛋白质、肽、单克隆抗体和小分子等)功能化,以避免非特异性摄取,从而实现肿瘤特异性靶向[33-34].AuNPs 与PpIX 结合经超声作用对BALB/c 小鼠的结肠癌表现出显著的抑制作用[35].另外AuNPs 本身可以被超声激活发挥治疗效果,AuNPs 作为超声空化的成核位点,降低空化阈值,提高空化率从而增强SDT 作用.图4纳米粒子示意图410411第4期赖可欣,田娅,吴惠霞:声动力疗法的研究进展2.3无机声敏剂二氧化钛(TiO2)纳米粒子(TiO2NPs)具有化学惰性,TiO2NPs中的高活性电子和空穴可与氧或水分子反应生成各种类型的ROS[4,36-37].然而,纯TiO2NPs只能产生有限的ROS,这可能是因为空化产生的能量不足以激发TiO2.可以通过在TiO2纳米晶体表面上形成缺氧的TiO2-x层来增强声动力效果,制得结晶无序的核-壳结构(TiO2@TiO2-x)[38].TiO2-x层具有丰富的氧缺陷,在超声作用时有助于电子和空穴与能带结构的分离.还可以用银纳米粒子与TiO2结合增加催化活性[39],或构建具有高ROS产生能力的亲水性Au-TiO2(HAu-TiO2)纳米平台作为改进SDT的有效声敏剂.另外TiO2NPs在水和血液中的有限分散性可能会导致聚集和沉淀,会增加对健康细胞的副作用,因此常用高分子聚合物材料对TiO2NPs进行化学改性[40].另一类常见的无机声敏剂是磁性纳米粒子,比如Fe3O4纳米粒子(Fe3O4NPs)[41].基于芬顿反应,过氧化氢和铁离子催化反应在超声辅助下,可以生成羟基自由基对细胞产生毒性,另外磁性纳米材料可同时作为造影剂为MRI提供可能[42-43].除此之外晶体硅纳米材料也能产生ROS,OSMINKINA等[44]发现超声能激活硅纳米材料产生ROS,研究结果表明:表面覆盖葡聚糖的多孔硅纳米粒子可以作为声敏剂抑制癌细胞的增殖.3应用3.1SDT应用国内外许多体外和体内研究证明了SDT对各种癌细胞具有杀伤力,是一种潜在的治疗手段.SDT除了能治疗实体瘤,还具有治疗动脉粥样硬化和白血病的潜力.动脉粥样硬化是心血管疾病,脂质和复合糖类在血管内聚集,最终形成血栓.在大多数情况下,低频超声对抗血小板、抗血栓,以及与纤维蛋白溶解药物具有累加效应,因此超声波成为血栓形成后血管再通的有效方式.PpIX和5-氨基乙酰丙酸已被证实在体外和体内对动脉粥样硬化均有有效的治疗效果. GONCALVE等[45]通过光还原合成用聚乙二醇(PEG)修饰的氨基乙酰丙酸甲酯(MALA)金纳米粒子(MALA∶AuNPs),通过细胞毒性研究和SDT,超声暴露2min后,AuNPs达到高峰,同时巨噬细胞存活率降低.证明了SDT具有治疗动脉粥样硬化的潜力.超声对于未附着的恶性细胞非常有效,所以被用来治疗白血病.超声诱导白血病细胞凋亡具有以下特征:线粒体功能紊乱、磷脂酰丝氨酸不对称性丧失、形态学改变和最终DNA断裂.还可以观察到细胞内谷胱甘肽(GSH)水平显著降低,表明氧化应激在超声诱导的细胞凋亡中起作用.WANG等[46]研究小鼠白血病L1210细胞对PpIX介导的SDT的自噬和凋亡反应,结果表明:自噬损伤通过诱导细胞凋亡和坏死来增强SDT的抗肿瘤作用,而半胱天冬酶抑制不影响自噬泡的形成.3.2联合疗法SDT常与UTMD结合用来治疗恶性胶质瘤.UTMD是将超声波和微泡结合的技术,微泡由外壳和内充气体两部分组成,内充气体以氟、碳气体为主.也有研究人员合成了载氧微泡用于治疗胰腺癌[47].由于空化效应,UTMD可有效增强局部药物传递和治疗效果.SUN等[48]使用UTMD和iRGD肽(一种序列为CRGDKGPDC的环状多肽)修饰的卟啉钠脂质体用于治疗胶质瘤.在用UTMD打开血脑屏障后,iRGD修饰的脂质体显示出增强的肿瘤靶向能力和良好的体内生物相容性.图5是SDT和UTMD联合治疗神经胶质瘤的示意图[49].2020年上海师范大学学报(自然科学版)J.Shanghai Normal Univ.(Nat.Sci.)LOGAN 等[50]将将SDT 与化疗相结合作为乳腺癌的潜在治疗方法,测定了加载化疗药物紫杉醇和声敏剂RB 的载氧微泡在人乳腺癌的三维球状模型和携带皮下MCF-7肿瘤的鼠模型中的功效.结果表明:用载药微泡和超声处理后球体的细胞活力和肿瘤体积均显著降低,协同治疗组的动物体重没有显著变化.利用磁性纳米粒子作为载体或者在材料中掺入磁性元素,使复合材料具有MRI 对比性能.GORGIZADEH 等[51]合成了镍铁氧体/碳纳米复合材料(NiFe 2O 4/C ),向声动力协同治疗组小鼠瘤内注射100μg ·mL -1的材料,结果表明:黑素瘤癌细胞受到损伤.该体系在1.5T 时,相应的横向弛豫率(r 2)为78.9mmol -1·L ·s -1,证明合成的纳米复合材料可同时用于SDT 和MRI.HUANG 等[52]将卟啉锰负载到介孔有机硅纳米粒子中,制得的复合材料具有高的MRI 性能,纵向弛豫率(r 1)为9.43mmol -1·L ·s -1,能用于SDT 监测.SDT 还可以与NIR-FLI 相结合,NIR-FLI 可以通过光谱分辨和对比增强技术实时监测体内超声敏感剂的分布,检测肿瘤.ZHENG 等[53]用1,2-二氨基丙烷修饰HB 以形成HB 衍生物(APHB ),再与聚乙丙交酯聚乙二醇(PEG-PLGA )自组装制得HB 衍生物纳米粒子.制备的APHB 纳米粒子(APHBNPs )在近红外区域表现出优异的水溶性,并且在超声刺激下产生ROS.4总结和展望SDT 能在无创条件下穿透较深的组织细胞,通过超声空化效应、氧化应激以及一系列生物效应,最终导致细胞凋亡.大量的研究结果表明:通过超声和声敏剂的协同效应,SDT 成为一种可行的深度治疗实体瘤的方式,而且对动脉粥样硬化、白血病等疾病也具有治疗效果.SDT 能够与UTMD 、化疗、MRI 、NIR-FLI 等诊疗手段相结合,以期得到更好的治疗效果.SDT 在实际临床应用之前还有很多问题有待解决.研究最广泛的声敏剂是光敏剂,会引起严重的光毒性和不良副作用;另一些声敏剂是临床药物,如阿霉素和LVFX ,若使用剂量较大,对正常细胞也有毒副作用.因此需要进行广泛的研究,以确认这些方法是否可以推进到临床测试,进一步确认治疗药物最图5SDT 和UTMD 联合疗法治疗神经胶质瘤的示意图412413第4期赖可欣,田娅,吴惠霞:声动力疗法的研究进展合适的剂量、暴露时间、给药途径和频率.SDT的治疗效果还取决于超声装置,人骨和鼠骨的硬度差异,需要更强的超声波来穿透骨头和激活声敏剂,还需要稳定和非衰减的超声波保证治疗期间的能量稳态.因此,现在对于SDT的一个重要研究方向是寻找毒性更小、清除率更高的声敏剂.用纳米材料负载传统声敏剂,通过特异性响应使其在肿瘤部位释放,以减少全身毒性,或者是开发新型的无机声敏剂.随着基础研究和临床实验的进一步展开,SDT会不断成熟,实际应用也将越来越广泛.参考文献:[1]COSTLEY D,EWAN C C M,FOWLEY C,et al.Treating cancer with sonodynamic therapy:a review[J].International Journal of Hyperthermia,2015,31(2):107-117.[2]XU H,ZHANG X,HAN R,et al.Nanoparticles in sonodynamic therapy:state of the art review[J].RSC Advances,2016,6(56):50697-50705.[3]CHEN H,ZHOU X,GAO Y,et al.Recent progress in development of new sonosensitizers for sonodynamic cancer therapy [J].Drug Discovery Today,2014,19(4):502-509.[4]CANAVESE G,ANCONA A,RACCA L,et al.Nanoparticle-assisted ultrasound:a special focus on sonodynamic therapy against cancer[J].Chemical Engineering Journal,2018,340:155-172.[5]KWON S,KO H,YOU D G,et al.Nanomedicines for reactive oxygen species mediated approach:an emerging paradigm for cancer treatment[J].Accounts of Chemical Research,2019,52(7):1771-1782.[6]TRENDOWSKI M.The promise of sonodynamic therapy[J].Cancer Metastasis Reviews,2014,33(1):143-160.[7]LI E,SUN Y,LYU G,et al.Sinoporphyrin sodium based sonodynamic therapy induces anti-tumor effects in hepatocellular carcinoma and activates p53/caspase3axis[J].International Journal of Biochemistry and Cell Biology,2019,113:104-114.[8]DAI S,XU C,TIAN Y,et al.In vitro stimulation of calcium overload and apoptosis by sonodynamic therapy combined with hematoporphyrin monomethyl ether in C6glioma cells[J].Oncology Letters,2014,8(4):1675-1681.[9]GAO Z,ZHENG J,YANG B,et al.Sonodynamic therapy inhibits angiogenesis and tumor growth in a xenograft mouse model[J].Cancer Letters,2013,335(1):93-99.[10]LIU R G,ZHANG Q Y,LANG Y H,et al.Sonodynamic therapy,a treatment developing from photodynamic therapy[J].Photodiagnosis and Photodynamic Therapy,2017,19:159-166.[11]PANG X,XU C,JIANG Y,et al.Natural products in the discovery of novel sonosensitizers[J].Pharmacology& Therapeutics,2016,162:144-151.[12]SU X,WANG X,ZHANG K,et al.Sonodynamic therapy induces apoptosis of human leukemia HL-60cells in the presence of protoporphyrin IX[J].General Physiology and Biophysics,2016,35(2):155-164.[13]WANG X,JIA Y,SU X,et bination of protoporphyrin IX-mediated sonodynamic treatment with doxorubicin synergistically induced apoptotic cell death of a multidrug-resistant leukemia K562/DOX cell line[J].Ultrasound in Medicine&Biology,2015,41(10):2731-2739.[14]GENG C,ZHANG Y,HIDRU T H,et al.Sonodynamic therapy:a potential treatment for atherosclerosis[J].Life Sciences,2018,207:304-313.[15]NAKANO Y,KITAGAWA T,OSADA Y,et al.5-Aminolevulinic acid suppresses prostaglandin E2production by murine macrophages and enhances macrophage cytotoxicity against glioma[J].World Neurosurgy,2019,127:669-676.[16]KE M R,HUANG J D,WENG S parison between non-peripherally and peripherally tetra-substituted zinc(II)phthalocyanines as photosensitizers:synthesis,spectroscopic,photochemical and photobiological properties[J].Journal of Photochemistry and Photobiology A:Chemistry,2009,201(1):23-31.[17]XU H N,CHEN H J,ZHENG B Y,et al.Preparation and sonodynamic activities of water-soluble tetra-alpha-(3-。

巨噬细胞靶向声动力技术

巨噬细胞靶向声动力技术

巨噬细胞靶向声动力技术巨噬细胞是一种重要的免疫细胞,它们在免疫系统中具有重要作用,包括吞噬和降解异物、诱导炎症反应、清除死亡细胞等等。

因此,巨噬细胞已成为治疗许多疾病的潜在靶点,包括肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等等。

声动力技术是一种基于声波特性的生物医学技术,它已广泛应用于癌症治疗、细胞碎化、组织切割等领域。

近年来,科学家们研究发现,声动力技术还可以被用于巨噬细胞的靶向治疗,使其更好地发挥抗炎和抗肿瘤的作用。

以下将对巨噬细胞靶向声动力技术的研究进展进行介绍:声动力技术在巨噬细胞选择性杀伤中的应用声动力技术也可以用于巨噬细胞的选择性杀伤。

研究人员通过遗传工程将巨噬细胞的表面标记成荧光蛋白,并制备了一种含有微珠的材料,这些微珠可以与巨噬细胞表面标记的荧光蛋白结合。

接着,将这些含有微珠的材料置于声学焦点处进行声动力刺激。

研究发现,声动力刺激可以在巨噬细胞表面生产气泡,引起了局部的热效应,导致巨噬细胞的死亡。

实验结果表明,这种声动力技术可以在体外选择性地杀死巨噬细胞,而对其他类型的细胞没有影响。

除了在巨噬细胞刺激和选择性杀伤中的应用外,声动力技术还可以用于肿瘤治疗。

研究人员利用声动力技术和纳米材料来治疗肿瘤,通过将含有荧光染料和光热纳米材料的纳米粒子注入到肿瘤中,再用声动力刺激来切割粒子,产生局部的热效应,从而杀死癌细胞。

此外,研究还表明,使用声动力技术可以帮助药物更好地渗透到肿瘤细胞中,从而提高治疗效果。

结论总之,巨噬细胞靶向声动力技术是一种新兴的生物医学技术,可以通过声波刺激巨噬细胞,增强其杀伤活性和抵御炎症反应,从而更好地发挥其在免疫系统中的作用。

未来,这种技术将成为治疗多种疾病的潜在手段,特别是肿瘤、感染性疾病和自身免疫性疾病的治疗。

同时,虽然巨噬细胞靶向声动力技术已经取得了很多成功的实验进展,但是其在临床上的应用仍然需要进一步的研究和完善。

声动力疗法的研究进展

声动力疗法的研究进展

声动力疗法的研究进展周玉;代佳音;毕良佳【摘要】声动力疗法是一种新兴的癌症治疗方法,为以定点方式非侵入性清除实体瘤提供了可能.声动力疗法所用到的无毒致敏化学试剂先使靶组织敏化,随后将致敏组织暴露于低强度超声波下.由于超声波具有更强的组织穿透能力,声动力疗法比光动力疗法等类似的替代方法更具优势,从而对需要治疗病变部位表现出更集中的治疗效果.国内外许多实验证实,声动力疗法对肿瘤细胞具有明显杀伤作用.声动力疗法用于癌症治疗的具体机制尚不清楚,有待研究.但该疗法的作用机制及在辅助其他疗法中的协同作用,为将来应用于临床提供重要依据.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2019(025)013【总页数】5页(P2588-2592)【关键词】声动力疗法;声敏剂;肿瘤治疗;超声;活性氧【作者】周玉;代佳音;毕良佳【作者单位】哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科,哈尔滨150001;哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科,哈尔滨150001;哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】O426.9;R787癌症是全世界人类死亡的主要原因之一,癌症患者数量正在迅速增加,预计在2038年将达到2 200万例[1]。

目前癌症治疗主要方法,包括手术、化疗、放疗和免疫疗法。

传统方法虽不断改善,但仍存在自身局限性。

手术治疗难以完全清除癌细胞以及无法治愈转移性肿瘤。

化疗和放疗一定程度上可以有效杀死癌细胞,但同时会损伤正常组织。

此外,在长期化疗和放疗期间癌细胞会产生耐受性。

免疫疗法是一种有效癌症治疗法,但成本过高,有可能引起细胞因子风暴[2-4]。

因此,找到一个有效、安全和低成本的治疗方法变得极为需要。

声动力疗法(sonodynamic therapy,SDT)是从光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)衍生发展起来的新技术,PDT由于组织穿透性差在一些疾病中的应用受限,SDT的优势在于可以在软组织中紧密聚焦,穿透深度可达10 cm[5],在体外和体内均可产生明显的抗癌作用[6]。

声动力疗法促肿瘤细胞凋亡的研究进展

声动力疗法促肿瘤细胞凋亡的研究进展

声动力疗法促肿瘤细胞凋亡的研究进展邱建涛【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2012(18)13【摘要】Tumor is one of the major diseases that endanger human health. In recent years,it was found that inducing tumor cell apoptosis is more ideal tumor treatment. Sonodynamic therapy is a promising new technique for killing tumor cells based on the synergistic interactions of ultrasound and sonosensitizers. Studies have shown that sonodynamic therapy can change the structure of the cell membrane, destroy the cytoskel-eton and change the membrane potential which induce mitochondrial membrane damage and calcium channel change. It can also raise the expression of Bax, cytochrome C,caspase-3 and caspase-9, thereby promoting tumor cell apoptosis.%肿瘤是危害人类健康的主要疾病之一,近年来,人们发现诱导肿瘤细胞凋亡是更加理想的肿瘤治疗方法.声动力疗法是一种以超声和声敏剂的协同作用为基础的治疗肿瘤的新方法.声动力疗法能够改变细胞的膜结构,破坏细胞骨架以及改变细胞膜电位,导致线粒体膜受损和钙离子通道发生变化,并且上调Bax、细胞色素C、caspase-3、caspase-9的表达,从而促进肿瘤细胞凋亡.【总页数】3页(P2070-2072)【作者】邱建涛【作者单位】哈尔滨医科大学附属第一医院,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】R730.5;R445.1【相关文献】1.通过抑制自噬作用增强声动力学疗法诱导的肿瘤细胞凋亡研究 [J], 冯晓兰;王攀;王筱冰2.线粒体凋亡通路在声动力学疗法诱导肿瘤细胞凋亡中的作用 [J], 张静;汤薇;王攀;赵萍;秦晓飞;张龙龙3.声动力疗法促肿瘤细胞凋亡的机制及研究进展 [J], 翟羽祺;关慧娟;孟鑫;岳琦4.声动力疗法诱导S180肿瘤细胞凋亡中相关蛋白的转定位和表达研究 [J], 汤薇;刘全宏5.He-Ne激光光动力学疗法诱导肿瘤细胞凋亡的研究进展 [J], 徐永伟;金鹏;马兴乾;李华涛;陈萌;刘云因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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Ab t a t e a s ft e p n ta i t fu ta o n , h r s n e d o n o c p h n d e u r i t a e y u i g sr c B c u e o h e er b l y o l s u d t e e i o n e fe d s o e w e e p t mo s r t d b sn i r e u t s u d Be i e ,u t s u d te t n e ie a e smp e n x e sv n a o e h t tx ct . h u l e o e l a o n . s s l a o n r ame td v c s r i l,i e p n ie a d h s l w rp o oo i i T e o t n ft r d r y i h s n d ma i h r p e e r h p o r s s c rid o r m u h f u s e t s t e s n d ma i h r p c a i o o y n c t e a y r s a c r g e s i a r n fo s c o r a p c s a h o o y n c t e a y me h n s h e e m,t s u d s n i v d cn r p r t n c o c ,t e s p r o i a a t r o t z t n a d t e s n d ma i t e a y wi o n e s ie me i i a p e a a o h ie h u e s n c p r me e p i ai n h o o y n c h r p t t l i mi o h oh r u rt a me tmeh d .r e r s a c e d n y o o o y n ct mo e t n sp i td o tt a h o o y n c t e mo e t n t o s h e e rh tn e c fs n d ma i u r a me ti on e u h t e s n d ma i t r r t t
性 较 小等 特 点 的 基 础 上 , 声动 力 的机 制 、 从 声敏 剂 的 选择 、 声参 数 的 优 化 、 超 声动 力 与 其他 治 疗 肿 瘤 方 法 的 联 合 应 用
等 4个 方 面 , 声 动 力 的研 究进 展 进 行 概 述 , 析 了声 动 力 治 疗 肿 瘤 的 研 究趋 势 , 出声 动 力 疗 法 有 望 成 为 临床 治 对 分 指
验, 如无红 肿 、 硬结 , 以 5 g k 的剂量进行 静滴 。输注时病 房内 则 /g m
肿瘤 已成为危害人类健康和生命的最主要的疾病 之一。最新调
查结果显示 :我 国肿瘤 引起 的死亡率 在所有病 因中居第 2位 ( 占
1. . 7 %)并且发病率呈 上升趋 势。如何诊治肿瘤是 目前 医药研究领 9
L u z e L ig IL -h n, IJn
( n rl s i lo a gh u Gu n z o l ayAraC mma d, a gh u5101 , hn ) Ge ea pt fGu n z o , a gh u Mitr e o Ho a i n Gu n z o 0 0C ia
域的重大课 题。 目前的主要治疗手段如化疗 、 放疗 、 术治疗 、 向 手 靶
teay i p s be t b cm e t d f u n u o rcnc l 【 ie e Me i lE up n o ra, h rp s os l o eo e a n w me o o cr g tm u l i y Ch s d a q ime tJ un l i h r i i a . n l c 2 0 ,9 2 :7 3 ,1 0 8 2 ( )3 - 8 4 】
疗肿 瘤 的 新 方 法 。
【 键 词】 声动 力治 疗 ; 瘤 ; 究进 展 关 肿 研
【 中图 分 类 号】 R 3 3 7 —6 【 献标志码】 A 文 【 文章 编 号】 10 - 8 8 20 )2 0 3 一 3 0 3 8 6 (0 8 0 — 0 7 O
Re e r h Pr g eso o o y a i e a y o m o r s a c o r s fS n d m n cTh r p n Tu u
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声动力治疗肿瘤的研究进展
李 陆振 , 黎 静
50 1) 15 5 ( 州 军 区广 州 总 医 院 , 州 广 广
【 要1 在 明确 了超 声 有 穿 透性 , 深 部 肿 瘤 的 治 疗 无 需 借 助 内镜 , 且 超 声 治 疗 装 置 简 单 、 价 低 , 摘 对 而 造 声敏 剂 的 光 毒
Ke r s s n d ma i h r p ; u r r s a c r g s y wo d o o y nc t e a y t mo ; e e r h p o r s e
1 5 言 I
法的临床研究报道。伊兰茹等人利用 超声作为动力源激活 H 治疗 P 了2 例男性肝癌患者l 。其治疗方法 为 H P须密闭低温冷冻 , 使用 前 从 冰箱 内取 出, 在常温下 自然解 冻。静脉 输注前 , 先做皮 肤划痕 试
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