光动力疗法在肿瘤方面的研究进展

药物化学课程论文

光动态疗法在治疗肿瘤方面的研究进展

院系：化学化工学院

专业：应用化学

班级：应化111班

姓名：xxx

学号：**********

指导教师：pp

完成时间：201a年6月1日

光动力疗法在治疗肿瘤方面的研究进展

摘要：光动力疗法是一种新兴治疗疾病的医疗手段，在治疗肿瘤方面有特别的功效，本文主要介绍光动力疗法在治疗肿瘤方面的研究以及光敏剂的研究，光动力疗法的研究主要是光敏剂的研究，该治疗方法具有广阔的前景。

关键词：光动力疗法光敏剂抗肿瘤

◆一、光动力疗法原理及其历史

1、光动力疗法(photodynamic therapy，PDT)又称为光辐射疗法或光化学疗法(photochemotherapy)，PDT 的基本原理是: 利用光敏剂对靶细胞的优先聚集特性, 用特定波长的光照射肿瘤部位，光敏剂吸收光子的能量后部分电子被激发，受激发的光敏剂将能量传递给氧,生成一些活性氧物质, 活性氧通过氧化作用杀伤靶细胞。在19 世纪，人们发现光动力具有治疗皮肤癌的作用；研究者观察到光联合某种化疗药物可以诱发相应的组织损伤；21 世纪60 年代，Lipson 等报道非毒性血卟啉衍生物（haematoporphyrin derivative, HPD）在肿瘤组织中有特异的堆积倾向；21 世纪70 年代，有研究者应用HPD和完全光照射治疗大鼠乳腺和膀胱癌，光动力应用于临床治疗恶性肿瘤才被真正的认识。近年来，随着医疗科技的发展，PDT开始应用于临床，尤其针对恶性肿瘤的治疗。

◆二、光敏剂及其研究

光敏剂是一种具有不共用电子对而且具有空的轨道，而且能选择的浓集于要作用细胞的化学物质, 它在适当波长光的激发下能产生光动力效应而破坏靶细胞。光动力疗法的提出、发展及应用都是随着光敏剂的发展而逐渐完善的，光敏剂自问世以来已历经三代：

第一代主要以双血卟啉醚或酯为主：双血卟啉单甲醚、甲氧基乙基乙烯基次卟啉、双血卟啉单二甲醚等。在体内的滞留时间长, 须避光时间需4一个月以上; 它们的最长激发波长在630nm, 此波长穿透的组织深度小于0. 5cm ,只能在较大靶组织上的应用；而且作用光谱不理想, 组织穿透能力较差; 给药至光照时间隔长; 排泄缓慢, 皮肤光敏副作用大;效果不是特别理想，人们开始进行第二代光敏剂的研究。

付怀秀、于翔、康宏向等人用单油酸甘油酯和泊洛沙姆407光敏剂Photosan 为模型药物，制备Photosan立方液晶纳米粒，制备Photosan脂质立方液晶纳米

光敏剂，通过体外实验探讨其介导的光动力疗法特异性杀伤肿瘤细胞效果。方法：（通过Malcern粒径仪和扫描电子显微镜等考察其理化性质；通过MTS法考察Photosan立方液晶纳米粒对正常肝细胞株和肝癌细胞株的暗毒性及光动力杀伤效果。结果：成功制备Photosan脂质立方液晶纳米粒，该纳米粒对人肝LO2细胞和人肝癌Hep G2细胞均没有暗毒性，其介导的PDF对人肝LO2细胞增殖有一定抑制作用［细胞抑制率为(32.9±1.19）%］，而对肝癌Hep G2细胞增殖具有更显著的抑制作用［细胞抑制率为(77.9±2.06)%］；Photosan立方液晶介导的光动力作用对人正常肝细胞的增殖抑制作用低于Photosan，但对肝癌细胞的增殖抑制作用高于Photosan。结论：Photosan脂质立方液晶纳米粒对人正常肝细胞安全性较好，对肝癌细胞的光动力杀伤效应明显优于Photosan，为光动力治疗癌症提供了创新性方法。

第二代大多是卟啉类化合物的衍生物，大致分为五类:卟啉衍生物; 中介取代芳基卟吩( 一氢卟吩) 类；酞菁类; 叶绿素a 降解产物衍生物; 其它。与第一代光敏剂相比较, 第二代光敏剂不仅在更长的可见光区( 640nm～850nm) 有更强的吸收, 更主要是这些以Al 或Zn 为中心离子的大环金属化合物的三线态产率与三线态寿命比第一代光敏剂大得多。

施浩、张莉君等人叶绿素衍生物(CHDM)作为光动力抗肿瘤药物进行研究,通过接种人胆管癌QBC-939细胞于裸小鼠皮下,建立移植肿瘤模型,CHDM以5 mg/kg 的剂量,采用尾静脉注射,再以波长650 nm的He-Ne激光照射肿瘤局部,观察光动力治疗后肿瘤的生长速度和形态变化,并测定肿瘤大小。在体外,CHDM具有极低的暗毒性,在光照条件下能有效地抑制QBC-939细胞生长,且光动力效应具有药物浓度和光照剂量依赖性。在体内,接受CHDM光动力治疗的肿瘤生长速度明显减慢,肿瘤体积显著变小。实验研究显示CHDM光敏剂具有良好的治疗效果。

第三代光敏剂则是针对第二代光敏剂的缺点而设计, 它们是在第二代光敏剂上粘附或引入一些具有生物特性或分子识别功能的化学物质，进一步提高对肿瘤组织的选择性，所以第三代光敏剂多为第二代光敏剂的衍生物，如氨基酸偶联光敏剂、聚合物偶联光敏剂、蛋白质或糖偶联光敏剂等，但是这些研究都处于动物研究阶段。

其中人们研究得最多的卟啉类衍生物，成果最多的一类光敏剂，也是最有发展前景的一类。主要分为外源性卟啉和内源性卟啉，而内源性卟啉最为典型的是5-氨基酮戊酸，外源性卟啉主要有卟啉、二氢卟酚和叶绿素等，外源性卟啉血卟

啉单甲醚( hemotoporphyrinmonomethyl ether，HMME) 是我国第二军医大学自主开发的一种PDT 药物，其商品名为海姆泊芬( Hemoporfin)，为国内研发的Ⅰ类新药，化学组分为单体卟啉，纯度达99. 8%，代谢迅速，避光时间短。HMME 结构单一、化学组成稳定，与肿瘤组织的选择性结合能力更强，临床不良反应更小。已成功用于消化道癌等癌症的治疗，在对鲜红斑痣等良性皮肤病的治疗中亦获得较满意的结果。自2006 年起HMME 进入Ⅱb 期多中心临床试验，目前已完成Ⅲ期临床试验，即将在国内上市。

三、应用PDT在实体肿瘤治疗上的研究进展

近年来，PDT在实体肿瘤治疗的临床研究中，取得一系列进展，清楚地显示出这项技术在实体肿瘤治疗上的应用价值。如下面的肿瘤或者癌症中，PDF没有办法根治该病，相对其他治疗手段来说，可以说是延长患者的生命，减少患者的痛苦。

1、膀胱癌膀胱移行细胞癌是泌尿系统常见肿瘤，呈多中心发生、伴散在原位癌巢和上皮广泛非典型增生、损害较浅等特点，手术后复发率很高，其他手段疗效也不理想。在膀胱镜下先对明显肿块进行强激光消融，紧接着对全膀胱进行PDT，可在不损伤正常粘膜的情况下充分杀灭癌细胞，使治疗后复发率降到最低。郭友池报道40例，PDT后近期临床治愈率达100%；随访期7～34个月，复发率仅为17.5%。Nseyo报道58例，均为膀胱内常规治疗无法控制的浅表病灶。PDT后近期临床治愈率为84%；中位随访期50个月，存活率59%，其中31例病灶已完全消失。目前在PD指导下行高频电切之后再行光动力治疗消灭残余肿瘤病灶成为临床研究的重点。

2、头颈部肿瘤鼻咽癌是头颈部常见恶性肿瘤，目前放疗为其首选方法。但仍有相当比例的患者放疗后出现癌复发或癌残留，此时已难以再次放疗或手术，PDT 恰可作为最佳选择。孙振权报道191例，其中120例为放疗后复发，71例为放疗后残留。PDT后近期显著有效率为89.5%；随访期满5年的130例中，3年和5年生存率分别为44.6%和25.4%。延长了这部分患者的生存期，改善了他们的生存质量。

3、胆管癌内镜下Photofrin-PDT也能有效姑息治疗胆管癌，III期临床试验比较了单纯扩张治疗和扩张治疗加PDT的疗效，治疗组比对照组生存期延长了近1年。行1-5个疗程PDT治疗8例患者的最新研究显示，从第一次PDT治疗日算起中为生存期为276天，而仅用扩张治疗III和IV期肿瘤的生存时间仅为45和127