光动力学疗法治疗恶性肿瘤PPT课件
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被相关权威肿瘤治疗指南，如NCCN指南作为某 些肿瘤的推荐治疗方法
2
什么是光动力
光动力疗法是一种光激发的化学疗法，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，产生一些氧化活性分子（radical oxygen species,ROS）。氧化活性分子通过氧化 作用来攻击细胞结构，这种损伤可能是细胞膜或 蛋白的氧化损伤，当氧化损伤的积累超过一定的 阈值时，细胞便开始死亡
光敏剂是一种本身（或其代谢产物）能选择的浓集于 要作用细胞的化学物质，它（或其代谢产物）在适当 的波长光的激发下能产生光动力效应而破坏靶细胞
光敏剂是光动力疗法的核心物质，光动力疗法从最初 的建立，到不断的发展都是随着光敏剂的发现、发展 而逐步的发展、完善的。光动力疗法的成功与否很大 程度上依赖于光敏剂的的进展
8
PDT的作用机制和临床特性(2)
光敏剂在光照下，首先跃迁到短寿命的单重态，然后经系间 窜跃到寿命较长的三重态，光敏作用通常是通过光敏剂的三 重态进行的
Ⅰ型反应机制是光敏剂的三重态与底物发生电子转移或抽氢 作用，产生底物和光敏剂的自由基或自由基离子，它们可进 一步与周围的氧反应生成氧化物
Ⅱ型机制是光敏剂的三重态与基态分子氧发生能量传递产生 单重态氧。单重态氧是一种高反应活性的物质，它具有亲电 性，能高效氧化生物分子。如和不饱和脂肪酸、蛋白质、核 酸等反应
光动力学疗法治疗恶性肿瘤
.
1
光动力概况
光动力学疗法（Photodynamic Therapy, PDT） 概言之就是利用光源活化光敏剂进行疾病治疗 的新方法，目前主要用于实体恶性肿瘤的治疗， 也用于某些癌前病变和良性病变的治疗
在美国光动力疗法已得到FDA批准，在加拿大 （1993）、法国（1997）、荷兰（1997）、德 国（1997）和日本（1997），分别被批准治疗 不同恶性肿瘤
10
光敏剂在肿瘤组织富集的机制
肿瘤组织间隙较大 肿瘤组织巨噬细胞多 肿瘤组织脉管间隙大 肿瘤组织淋巴回流差 肿瘤组织PH值低 肿瘤组织胶原相对丰富 肿瘤组织有丰富脂蛋白受体
11
PDT后组织病理变化
12
光动力疗法三要素
光敏剂 光源 组织氧浓度
13
光敏剂的概念
9
PDT的作用机制和临床特性(3)
光敏剂注入患者体内后，会在肿瘤组织中形成相对较 高的蓄积，尤其高分布于肿瘤组织的新生血管内皮上， 所以光动力作用引起的血管损伤及由此导致的病变组 织局部的缺血缺氧，在PDT的临床治疗机制中起着关键 性的作用，并决定着PDT的选择性杀伤特性。
这种光敏剂选择性在肿瘤组织蓄积和我们选择性针对 病变组织照光一起构成了光动力疗法治疗肿瘤的双选 择性（药物选择性富积和选择性光照激活）。
最近有多种国产光敏剂和激光器进入了临床研究阶段
7
PDT的作用机制和临床特性(1)
在临床建议剂量下，光敏剂本身不具有细胞毒性，只有 在氧参与下的光活化才会引发细胞毒性
特定波长的激光照射使组织摄取的光敏剂受到激发，而 激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性很 强的单态氧
单态氧和相邻的多种生物大分子发生氧化反应，对细胞 膜、线粒体、溶酶体等亚细胞结构造成不可逆的损伤， 最终导致细胞死亡
1978年，美国纽约Roswell Park癌症研究所Dougherty领导 的研究小组、1980年日本东京医科大学Hayata（早田义博） 领导的研究小组对光动力学疗法进行了系统的临床研究
5
光动力疗法发展历程(2)
1982年，国际抗癌联盟（UICC）首次将光动力专题列入第 十三届代表大会议程，扩大了这项新技术的影响
6
光动力学疗法在中国的概况
中国在PDT的基础研究和临床应用方面并不晚，而且完 成的治疗病例非常多
由于不重视PDT的基础研究，没有市场化的机构进行进 一步研究使得经过最初的高潮之后进入随后而来的研 究应用低谷
近年来，随着新型激光器及光敏剂的出现，光动力疗 法的研究应用有进入了一个新的高潮
3
光动力杀伤细胞示意图
4
光动力疗法发展历程(1)
早在1900年，Raab就发现了光动力学效应。1960年Lipson 制备出血卟啉衍生物（HpD），并于1966年尝试性地应用于 肿瘤PDT治疗
1976年，Kelly用HpD-PDT治疗了一例复发的人膀胱癌，观 察到PDT后病变组织坏死脱落，而周围的正常膀胱粘膜未受 损伤
光敏剂一定要和PDT激光设备联合使用才能对患者实施治 疗，而一般化疗药的使用则无须专用设备
15
光源的选择
良好的光源是光动力治疗不可或缺的条件。在早期的 光动力研究中人们采用的是普通光源。但是，随着激 光的发明，人们在研究中逐渐开始采用激光作为光源。 激光以其单色性好、方向性好、亮度高、相干性好的 优点而有力的推动了光动力的研究
1984年，Roswell Park癌症研究所从HpD中分离出高效组分， 命名为Photofrin Ⅱ（即后来商品化的PHOTOFRIN®）。
1986年，各国科学家在日本共同发起成立国际光动力学会 （IPA），正式宣告又一个新兴学科的诞生。如今，在各相 关学科的国际学术会议上，PDT经常成为会议重要议题
14
光敏剂与一般抗癌药物的区别
Biblioteka Baidu敏剂经注射进入人体以后，如果没有受到光照射，不 会引发光动力学反应，产生细胞毒性
在PDT治疗中，光照区的肿瘤组织，由于药浓度高、光剂 量足，会产生强烈细胞毒性，受到严重破坏。但这种细 胞毒性仅仅发生在光照区内，并不会向体内散逸
一般抗癌药进入人体后无须外加条件便具有细胞毒性， 不但对癌细胞如此，对正常细胞也如此，是一种全身性 的毒性。这样不可避免地会对人体造成毒害，尤其是对 造血系统和免疫系统的抑制
激光的出现有效的解决了体腔内治疗的光传输问题。 现在应用光纤传输激光，不但光损失少，而且可控性 良好
16
激光器
在光动力治疗中，激光的波长、功率密度和能量密度 对治疗的效果有很大的影响
随着光动力疗法的发展，各种光敏剂的出现，适用于 不同光敏剂波长的激光器纷纷面世。但是，激光器的 输出功率一定要在瓦级以上才能达到治疗效果
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什么是光动力
光动力疗法是一种光激发的化学疗法，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，产生一些氧化活性分子（radical oxygen species,ROS）。氧化活性分子通过氧化 作用来攻击细胞结构，这种损伤可能是细胞膜或 蛋白的氧化损伤，当氧化损伤的积累超过一定的 阈值时，细胞便开始死亡
光敏剂是一种本身（或其代谢产物）能选择的浓集于 要作用细胞的化学物质，它（或其代谢产物）在适当 的波长光的激发下能产生光动力效应而破坏靶细胞
光敏剂是光动力疗法的核心物质，光动力疗法从最初 的建立，到不断的发展都是随着光敏剂的发现、发展 而逐步的发展、完善的。光动力疗法的成功与否很大 程度上依赖于光敏剂的的进展
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PDT的作用机制和临床特性(2)
光敏剂在光照下，首先跃迁到短寿命的单重态，然后经系间 窜跃到寿命较长的三重态，光敏作用通常是通过光敏剂的三 重态进行的
Ⅰ型反应机制是光敏剂的三重态与底物发生电子转移或抽氢 作用，产生底物和光敏剂的自由基或自由基离子，它们可进 一步与周围的氧反应生成氧化物
Ⅱ型机制是光敏剂的三重态与基态分子氧发生能量传递产生 单重态氧。单重态氧是一种高反应活性的物质，它具有亲电 性，能高效氧化生物分子。如和不饱和脂肪酸、蛋白质、核 酸等反应
光动力学疗法治疗恶性肿瘤
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光动力概况
光动力学疗法（Photodynamic Therapy, PDT） 概言之就是利用光源活化光敏剂进行疾病治疗 的新方法，目前主要用于实体恶性肿瘤的治疗， 也用于某些癌前病变和良性病变的治疗
在美国光动力疗法已得到FDA批准，在加拿大 （1993）、法国（1997）、荷兰（1997）、德 国（1997）和日本（1997），分别被批准治疗 不同恶性肿瘤
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光敏剂在肿瘤组织富集的机制
肿瘤组织间隙较大 肿瘤组织巨噬细胞多 肿瘤组织脉管间隙大 肿瘤组织淋巴回流差 肿瘤组织PH值低 肿瘤组织胶原相对丰富 肿瘤组织有丰富脂蛋白受体
11
PDT后组织病理变化
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光动力疗法三要素
光敏剂 光源 组织氧浓度
13
光敏剂的概念
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PDT的作用机制和临床特性(3)
光敏剂注入患者体内后，会在肿瘤组织中形成相对较 高的蓄积，尤其高分布于肿瘤组织的新生血管内皮上， 所以光动力作用引起的血管损伤及由此导致的病变组 织局部的缺血缺氧，在PDT的临床治疗机制中起着关键 性的作用，并决定着PDT的选择性杀伤特性。
这种光敏剂选择性在肿瘤组织蓄积和我们选择性针对 病变组织照光一起构成了光动力疗法治疗肿瘤的双选 择性（药物选择性富积和选择性光照激活）。
最近有多种国产光敏剂和激光器进入了临床研究阶段
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PDT的作用机制和临床特性(1)
在临床建议剂量下，光敏剂本身不具有细胞毒性，只有 在氧参与下的光活化才会引发细胞毒性
特定波长的激光照射使组织摄取的光敏剂受到激发，而 激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性很 强的单态氧
单态氧和相邻的多种生物大分子发生氧化反应，对细胞 膜、线粒体、溶酶体等亚细胞结构造成不可逆的损伤， 最终导致细胞死亡
1978年，美国纽约Roswell Park癌症研究所Dougherty领导 的研究小组、1980年日本东京医科大学Hayata（早田义博） 领导的研究小组对光动力学疗法进行了系统的临床研究
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光动力疗法发展历程(2)
1982年，国际抗癌联盟（UICC）首次将光动力专题列入第 十三届代表大会议程，扩大了这项新技术的影响
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光动力学疗法在中国的概况
中国在PDT的基础研究和临床应用方面并不晚，而且完 成的治疗病例非常多
由于不重视PDT的基础研究，没有市场化的机构进行进 一步研究使得经过最初的高潮之后进入随后而来的研 究应用低谷
近年来，随着新型激光器及光敏剂的出现，光动力疗 法的研究应用有进入了一个新的高潮
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光动力杀伤细胞示意图
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光动力疗法发展历程(1)
早在1900年，Raab就发现了光动力学效应。1960年Lipson 制备出血卟啉衍生物（HpD），并于1966年尝试性地应用于 肿瘤PDT治疗
1976年，Kelly用HpD-PDT治疗了一例复发的人膀胱癌，观 察到PDT后病变组织坏死脱落，而周围的正常膀胱粘膜未受 损伤
光敏剂一定要和PDT激光设备联合使用才能对患者实施治 疗，而一般化疗药的使用则无须专用设备
15
光源的选择
良好的光源是光动力治疗不可或缺的条件。在早期的 光动力研究中人们采用的是普通光源。但是，随着激 光的发明，人们在研究中逐渐开始采用激光作为光源。 激光以其单色性好、方向性好、亮度高、相干性好的 优点而有力的推动了光动力的研究
1984年，Roswell Park癌症研究所从HpD中分离出高效组分， 命名为Photofrin Ⅱ（即后来商品化的PHOTOFRIN®）。
1986年，各国科学家在日本共同发起成立国际光动力学会 （IPA），正式宣告又一个新兴学科的诞生。如今，在各相 关学科的国际学术会议上，PDT经常成为会议重要议题
14
光敏剂与一般抗癌药物的区别
Biblioteka Baidu敏剂经注射进入人体以后，如果没有受到光照射，不 会引发光动力学反应，产生细胞毒性
在PDT治疗中，光照区的肿瘤组织，由于药浓度高、光剂 量足，会产生强烈细胞毒性，受到严重破坏。但这种细 胞毒性仅仅发生在光照区内，并不会向体内散逸
一般抗癌药进入人体后无须外加条件便具有细胞毒性， 不但对癌细胞如此，对正常细胞也如此，是一种全身性 的毒性。这样不可避免地会对人体造成毒害，尤其是对 造血系统和免疫系统的抑制
激光的出现有效的解决了体腔内治疗的光传输问题。 现在应用光纤传输激光，不但光损失少，而且可控性 良好
16
激光器
在光动力治疗中，激光的波长、功率密度和能量密度 对治疗的效果有很大的影响
随着光动力疗法的发展，各种光敏剂的出现，适用于 不同光敏剂波长的激光器纷纷面世。但是，激光器的 输出功率一定要在瓦级以上才能达到治疗效果