光动力疗法作用机制的研究进展

率较高,16岁以下的79例(占74.5%),老年患者14例(占13.2%),其原因主要与肝肾功能低下有关。在性别上由于大部分患者性别未记载,所以不能说明性别与不良反应的关系。

2.2　106例不良反应在时间分布中,小于30min的发生率较高,占89.9%,这与药物浓度、滴速和过敏体质有关。

2.3　不良反应的类型很多,但主要集中于变态反映(占90. 5%)。

2.3.1　过敏性皮疹为76.4%,占变态反应的84.4%,是最常见的不良反应,临床上主要表现为皮肤发红、瘙痒,全身出现大量药疹。停药后症状可以自行消失。

2.3.2　过敏性休克对机体危害最大,是最严重的不良反应,占不良反应的9.4%,临床症状主要表现为突然出现哮喘样发作、呼吸困难、口唇紫绀、烦躁不安、意识不清、抽搐、血压为0、高热、头晕、恶心、呕吐等。若出现过敏性休克应立即停药,进行抢救〔1,2〕。

2.4　有报道,该药静脉输液的正常速度为1.0～2.5mlΠmin,即40～100滴Πmin。在106例不良反应中,青年人的滴速为120滴Πmin,超过正常滴速,使机体内药物量过大,而引起不良反应。儿童以20滴Πmin的滴速输注,不良反应发生率大大降低。

3　讨论

要解决或防止不良反应的发生,广大医务人员应注意以下几点。

3.1　药物因素　双黄连注射液为复方中药制剂,虽然组成中药只有3味:金银花、连翘、黄芩,但每一味中药都含有多种成分。在制备工艺中,若使一些大分子抗原或半抗原物质进入注射液中,可能容易引起不良反应。而金银花中的有效成分绿原酸是一种致敏原,且在控制质量标准时又采用绿原酸作为主要质控指标,所以就在注射过程中不可避免的出现过敏。因此,有必要对双黄连注射液进行系统的药学及药性、毒理学研究,以彻底避免其过敏反应或其他副作用的发生。

3.2　患者个体因素　双黄连注射液致老年和小儿患者的不良反应发生率高于青年患者,尤其是过敏性休克、呼吸心跳骤停等严重不良反应,原因可能是由于此类患者肝肾功能不完善,解毒及排泄能力及对药物不良反应的耐受性较差所致,故往往发病急骤、病情危重。因此,儿童和年老体弱者应用双黄连时更应提高警惕,密切监测不良反应的发生〔6〕。过敏体质患者的不良反应发生率高于非过敏体质患者,在使用双黄连注射之前,应询问有无过敏史,对有药物过敏史的应慎用。

3.3　药物配伍　双黄连注射液常与青霉素类药物配伍使用,在配伍使用中也有不良反应发生的报道。由于青霉素类抗生素为公认的致敏药物之一,与双黄连注射液配伍应慎用〔7〕。刘栓娣等〔8〕报道,双黄连不宜与硫酸阿米卡星、氨苄西林钠配伍,配伍用时,前者产生沉淀,后者则使溶液颜色变深、pH值下降。

3.4　给药浓度和速度　药物的不良反应一般认为是与人体的个体差异、药物纯度及药理作用有关,但与药物的浓度和滴速也有很大关系。双黄连用药剂量超过60mgΠkg・d、液体中药物浓度大于1%、或滴速在80滴Πmin以上时,容易引起和加重不良反应,如双黄连所致的“酒醉貌”及腹痛,是由滴速过快引起,多数不良反应病例的头痛、头晕等症状,可在减慢滴速后消失。因此,临床应用双黄连滴速不宜过快,剂量不宜过大,稀释用溶媒不宜过少,对儿童及年老体弱者尤应如此。10岁以下儿童应用双黄连时最容易致不良反应,认为可能与医务人员对儿童用药的剂量折算关系尚不准确,造成超计量用药也有一定关系,应当引起重视。

3.5　首次用药,重点监测　双黄连不良反应多在首次用药30min内发生,说明其不良反应主要为速发性变态反应,故医护人员应将“首次用药的30min内”作为双黄连不良反应的重点监测时间,以防不测。

3.6　其他①据调查双黄连在出厂6个月内使用无不良反应,6个月后才开始出现不良反应,出厂时间越长,其不良反应发生率亦越高,最后全部使用者都有不良反应发生,这可能与双黄连长时间贮存时其化学成分发生变化有关,因此,医护人员应尽量避免使用出厂时间较长的双黄连(如超过两年);②双黄连不良反应的发生率以每年的第三季度最高,可能与该季节气温较高影响制剂稳定性有关,为确保双黄连的质量和疗效,应采取现配现用的方法,并严格执行无菌操作;

③部分医护人员受“中药毒性小,较安全”传统观念的影响,对急、重症或儿童患者,因治疗心切,往往超过常规剂量用药,应予避免。

光动力疗法作用机制的研究进展

张　林　虞乐华　综述

第三军医大学附属新桥医院康复理疗科,重庆　400037)

光动力疗法(photodynamic therapy,PDT),即使用激光照射被化学物质染色的生物组织,产生光化学效应,从而对一些疾病有治疗作用,属于光化学疗法的一种。早在1900年, Raab首先发现光敏细胞毒反应。20世纪70年代,PDT在各种良性疾病和恶性肿瘤的治疗中取得了令人瞩目的成就〔1〕。近年来,随着PDT在肿瘤临床治疗的深入研究,光动力疗法有望成为继手术、放疗和化疗而后的第四种特殊类型的肿瘤治疗方法。虽然国内外众多学者对PDT的作用机制进行了不懈的研究,但PDT的确切作用机制还没完全阐明。本文就近十年来国内外有关研究PDT作用机制的文献作一综述。

1　PDT可能的作用机制Ξ

1900年Raab首先观察到生物体内的PDT,即用吖啶橙染

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《激光杂志》2003年第24卷第2期 LASER JOURNA L(V ol.24.N o.2.2003)

Ξ收稿3月25日收稿

作者简介:张林,男,36岁,主治医师,1990年毕业于安徽蚌埠

医学院,现在第三军医大学康复理疗专业攻读研究生。

色草履虫后,被日光照射者死亡,而避光者生存;当时认为光和化学致敏物质作用后产生了对生物体的毒性作用。1904年T appeiner指出,光诱发强烈的敏化反应时必须有分子氧的存在,并把有分子氧参与的这种光敏化反应称为光动力作用(Photodynomic effect)。后来,逐渐发现,具有与光作用的化学物质至少有好几百种。1924年Plicard用紫外线照射肿瘤时见到橙红色荧光,认为血卟啉(HP)与肿瘤可能有亲和性。1942年Auler etal报道,从血红质中提出来的非金属卟啉(He2 matoporphyrin)注入带瘤的大鼠后,肿瘤组织易于吸收这类物质;用紫外光照射,则肿瘤区呈红色荧光反应,并在注射He2 matoporphyrin后用普通光照射治疗动物肿瘤。1960年Lips on 等研制出血卟啉衍生物(Hematoporphyrin Derivative,HPD),并发现它对肿瘤组织有亲和性;并于1966年试将H pD作光敏剂用于治疗肿瘤患者,注射H pD数小时后对转移性乳腺癌组织有选择性破坏作用。已知能进入恶性肿瘤组织可发出荧光的光敏物质有亚甲蓝、四环素、荧光素钠盐、吖啶橙等。但它们在肿瘤组织中的亲和力及潴留时间均不如血卟啉衍生物。在动物实验中,经注射血卟啉衍生物后用激光照射注射后的动物肿瘤。其效果是肯定的。此阶段,对光动力疗法作用机制的认识已逐步从整体发展到细胞、分子水平。人们认识到PDT是一种光激发的化学疗法,是光化学疗法的一种。光动力作用的发生需要光敏剂、适当波长的光、适当浓度的氧和适当的温度四个条件的同时存在〔2〕。由于光敏剂在各组织中的半衷期不同并有亲肿瘤组织的特性,使得一定时间后肿瘤组织中的光敏剂的浓度高于其周围正常组织,在特定波长的光辐射下,光敏剂吸收光子的能量跃迁到激发态,受激发的光敏剂将能量传递给氧,产生一些活性氧分子(radical oxygen species,ROS)。ROS通过氧化作用来攻击细胞结构,可造成细胞膜或蛋白质的氧化损伤,最终导致细胞死亡。光动力反应主要有两类:一是三线态光敏剂与底物直接作用引发的自由基光氧化反应(T ypeⅠ);二是三线态光敏剂首先与三线态氧分子(3O2)作用生成单线态氧(1O2),然后活泼的1O2再去氧化底物(T ypeⅡ)。它们共同的基础是三线态光敏剂。单线态氧是一种高反应活性的物质,它具有亲电性,能高效的氧化生物分子。在大多数情况下,2型反应起主导作用。其他活性物质,如羟基自由基、超氧阴离子自由基等也参与了光化学反应的某些过程。单线态氧与氧化物都具有细胞毒作用,尤其单线态氧是光动力作用诱导肿瘤的主要损伤形式。它能造成癌瘤中的微血管急性损伤〔3〕,并引起血管阻塞,从而造成局部缺血和肿瘤细胞死亡〔4〕。Webber等研究认为PDT通过以下三种机制杀灭肿瘤细胞:光毒作用直接杀灭;引发凋亡;局部血管闭塞导致的继发性细胞死亡〔5〕。此外,有研究表明免疫系统也参与了光动力杀灭肿瘤细胞的过程〔6〕。研究表明,一般光敏剂有在增殖活跃的细胞中优先聚集的特性。新生细胞的细胞膜上表达大量的低密度脂蛋白受体(low density lipoprotein receptor,LD LP),肿瘤细胞具有比静止细胞更多的LD LP。从而使一些易附于LD LP上的亲脂性光敏剂在肿瘤细胞上高度聚集,直接杀灭肿瘤细胞。而亲水性光敏剂则更多的通过白蛋白和血清蛋白的运输,聚集在肿瘤的间质和血管组织,阻塞血管,切断肿瘤的氧和营养物质的供应,间接起到杀伤肿瘤细胞的作用。

1.1.　PDT对亚细胞结构的作用

国内外学者在研究光动力疗法作用机制时,都不同程度地观察了亚细胞结构的变化。有的认为线粒体受损最早。Chiu等研究发现线粒体中的细胞色素C通过线粒体膜向外逸散导致细胞凋亡在PDT中起一定作用〔7〕。有的报道细胞膜是早期损伤部位。光敏效应引起细胞膜离子通透性和膜粘稠性改变,导致葡萄糖和甘油等物质转运受抑制。有的报道指出,光敏效应是多种细胞器受损〔8〕。有实验观察到光动力疗法所致线粒体和胞核损伤较早,表现在线粒体聚集和空泡化、胞核多形和核质轻度溶解,其他细胞器未见明显破坏。出现许多多核巨细胞,细胞内含有各种畸形细胞核。提示细胞质分裂不但受到阻碍,中期细胞的染色体也受明显破坏。光敏效应对胞核的损伤作用,随细胞不同周期时相而异。S 期易受影响,其他时相敏感性较低。或S期和G1期较敏感, M期不敏感。

现在看来,光敏效应表现在细胞器水平应该是多种细胞器受损。细胞膜、线粒体、胞核、内质网、高尔基器等均可受损。可能存在受损前后顺序。但在亚细胞水平难以明确区分〔8〕。

1.2.PDT对分子基因可能的影响

有实验表明,光敏效应可抑制细胞质分裂,但不影响细胞核分裂,导致多核细胞产生。在多核细胞内,可看到畸形细胞核。这在正常细胞内是无法看到的。而畸形核的产生可能由第一次成熟分裂或第二次成熟分裂瞬间受伤的染色体分化而形成,导致部分子核畸形失活。这提示光敏效应不但阻碍胞质的分裂,而且对染色质有明显杀伤作用。也有人报道,光敏效应可引起DNA分子损伤、染色体畸变和姐妹染色体互换等变化。从超微形态观察,早期不易发现其变化。一旦细胞分裂为子核后,超微形态改变就可能表现出来了。

许多学者在试验中观察到PDT可诱发细胞凋亡〔4〕。细胞凋亡(apoptosis)有别与细胞死亡(necrosis)。细胞凋亡是细胞内死亡程序活化而致的细胞自杀。其突出的变化是核酸内切酶激活导致的染色体DNA片段化。凋亡细胞的形态改变主要在细胞核:染色质密集,位于邹缩的核膜下,染色质呈边缘化;细胞核高度凝聚;染色质上核小体间连接区被酶切造成DNA断裂;可见凋亡小体。细胞凋亡的发生受凋亡相关基因的调控。但PDT所诱发的细胞凋亡过程中,有那些凋亡相关基因参与及调控机制,现在知之不多。

也有指出,如Halkiotis等证实,PDT导致的细胞死亡发生机制不在染色体水平,而在亚细胞水平,诸如细胞膜、线粒体等〔9〕。由此可见,光敏效应对分子基因的影响是否存在,尚有争议。有待进一步的深入研究。

2　问题与展望

综上所述,由于PDT的基础研究相对薄弱,迄今对光动

29 《激光杂志》2003年第24卷第2期 LASER JOURNA L(V ol.24.N o.2.2003)