光动力疗法基础研究进展——浅谈ALA-PDT增效策略.pdf

http:/专家笔谈Apr.2023.Vol.40.No.2Dermatology Bulletin2023年4月皮肤科学通报2023年4月第40 卷第2 期光动力疗法基础研究进展浅谈ALA-PDT增效策略邱海霞,郭星冉,朱杏帽,胡永基4,王昕?,黄正摘要5-氨基酮戊酸（5-aminolevulinicacid，A L A）是血红素生物合成的前体，在线粒体中形成原啉IX(protoporphyrin IX,PpIX）,Pp IX 的特征性荧光可用于辅助手术和光动力诊断,PpIX介导形成的单态氧所导致的光敏作用可用于光动力疗法（photodynamictherapy,PDT）。本综述结合基础研究进展,对具有临床应用可行性的ALA-PDT增效策略做一系统介绍。关键词 5-氨基酮戊酸；原叶啉IX；光动力疗法；增效策略中图分类号R454.2;R 75文献标识码A文章编号2096-4382(2023)02-0149-09Basic Research Progress of Photodynamic Therapy:BriefDiscussion on Augmentation Strategy of ALA-PDTQIU Haixia,GUO Xingran,Ellie S.M.Chu,Ricky W.K.Wu,WANG Xin,HUANG Zheng?(1.The First Medical Center of Chinese PLA General Hospital,Beijing 100853,China;2.Key La-boratory of OptoElectronic Science and Technology for Medicine of Minister of Education,FujianNormal University,Fuzhou 350007,China;3.School of Medical and Health Sciences,Tung WahCollege,Hongkong 999077,China;4.Department of Biological and Biomedical Sciences,Glas-gow Caledonian University,UK)Corresponding authorHUANG Zheng,E-mail:huangz Abstract 5-aminolevulinic acid（A L A）i s t h e p r e c u r s o r o f h e me b i o s y n t h e s i s a n d f o r msprotoporphyrin IX(PpIX)in the mitochondria.The characteristic fluorescence of PpIXcan be used to assist surgery and photodynamic diagnosis.The photosensitization caused基金项目国家自然科学基金（8 147 17 0 3）；中央引导地方科技发展专项（2 0 2 0 L3008）作者单位1.解放军总医院第一医学中心，北京10 0 8 53；2.福建师范大学光电与信息工程学院，医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建福州350 0 0 7；3.东华学院医疗及健康科学学院，香港9990 7 7；4.格拉斯哥卡利多尼安大学，生物和生物医学科学系，英国格拉斯哥G40BA通信作者黄正,E-mail:huangz http:/?150皮肤科学通报2 0 2 3年4月第40 卷第2 期by PpIX-mediated singlet oxygen can be used for photodynamic therapy(PDT).Based on the progress of basic research,this article will provide a systematicintroduction on the clinically feasible augmentation strategies for ALA-PDT.Key wordsALA;PpIX;Photodynamic therapy;Augmentation5-氨基酮戊酸（5-aminolevulinic acid），也称S-氨基酮戊酸（-aminolevulinic acid)或-氨基-酮戊酸（后简称“ALA”），是叶啉（porphyrin）和血红素（h e m e）生物合成的起始物。ALA在线粒体内可转化为原叶啉IX（p r o t o p o r p h y r i n IX，Pp IX），Pp IX 是ALA介导的光动力疗法（photodynamictherapy，PDT)中的关键光敏物质。自1990 年加拿大学者首次报道利用ALA介导PpIX的光敏化作用成功治疗皮肤肿瘤，联合使用ALA和照光的体表光动力疗法逐渐成为皮肤科的一个常规治疗技术12 。ALA/PpIX介导的光动力疗法和光动力诊断已成为光动力医学的重要分支，相关的基础研究也一直备受重视,基础研究与临床前研究与临床转化的密切衔接有助于推动光动力诊疗的临床应用3。本文以国内外基础研究的发现和共识为基础，结合具有临床应用可行性的增效策略,对ALA-PDT基础研究的一些进展做简要综述。15-氨基酮戌酸简介5-氨基酮戊酸分子式为C,HNO3，分子量为131.13。A L A 是一种重要的有机合成中间体,也是生物体的内源性物质，是血红素和叶绿素生物合成的前体（precursor）。非光合作用的真核生物的ALA合成是在线粒体中，通过Shemin途径，在ALA合成酶的作用下由甘氨酸和琥珀酰辅酶A为起始物合成的。在植物、藻类和细菌（如痤疮丙酸杆菌）中，ALA的合成主要是以谷氨酸为起始物，通过C5或Beale 途径合成的4 光动力疗法中使用的是ALA的盐酸盐，化学名称为5-氨基4-氧戊酸盐酸盐,其分子式为CsHloCINO3，分子量为16 7.59，是白色至灰白色结晶固体,可溶于水，但在水溶液中不稳定。ALA盐酸盐（A L A H CI）也常被简称为ALA。虽然ALA或ALAHCl也被称为“第二代”光敏剂（photosensitizer），但ALAHCI本身不具有光敏性，是ALA-PDT使用的前体药（pre-drug或pro-drug）。目前，除了使用ALAHCI,光动力疗法和光动力诊断还可使用其酯类衍生物,如甲基ALA（或称ALA甲酯）和已基ALA（或称ALA己酯)52原叶味IX简介原叶啉IX（Pp IX）是一种有机化合物，分子式为CH34H34N.04，分子量为56 2.6 58。是自然界最常见的叶啉物质,也是血红素、细胞色素c和叶绿素等生物必需辅基的重要前体，是由四个吡咯类亚基形成的杂环分子,能够有效吸收光子。在自然界中,游离PpIX分子以铁复合物的形式存在,在细胞内与亚铁（Fe+）螯合时形成亚铁原啉或血红素原啉IX是一种光敏性较强的荧光色团（flu-orophore），但因其水溶性差,直接使用时组织和细胞无法吸收，因此不能直接作为光敏剂药物使用。但PpIX具有理想光敏剂的其他基本性质,如血啉衍生物（hematoporphyrinderivative，H p D）类光敏剂的典型光学特性。具体表现为：PpIX分子在Q带有若干吸收峰（如6 33nm），使用红蓝光波长的激光或LED,甚至日光作为光源照射，PpIX分子受光照激发，通过与周围分子氧（molecular oxygen）之间的能量转换，可诱发产生单态氧（singletoxygen，O，），亦称单线态氧或单重态氧。因此，本质上讲，ALA-PDT中的光化学、光物理和光生物作用机制是通过PpIX和分子氧介导的6 ；PpIX分子在Soret带有很强的吸收峰，使用该波长段的蓝紫光，如40 0 nm附近的光激发可产生较强的荧光（fluorescence），荧光发射光谱在6 0 0 7 50 nm之间呈连续光谱，与Q带的吸收谱有一定的镜像关系,形成特征性的红色荧光，可作为光动力诊断的可视化工具和PpIX定量的一个指标7 。虽然目前依旧沿用“光动力诊断”一词，但ALA/PpIX或其它光敏剂介导的荧光可视化过程并不像PDT产生单态氧过程那样需要氧分子的介人。从动物血制品中提取物制备的和半合成的HpD类光敏剂药物具有与PpIX相似的理化和光学性质，有些HpD类光敏剂药物，如Photofrin可用生理盐水和注射用水溶解后静脉注射。但体外合成的PpIX的溶解性和吸收性较差，没有被制备成光敏剂药物使用。http:/TX.151皮肤科学通报2 0 2 3年4月第40 卷第2 期3单态氧简介单态氧的产生和作用是PDT的核心。特定波长的光辐射照射时，PpIX吸收光子能量后从基态（S。）进入单线态的激发态（S.），一部分PpIX以产生荧光方式回到基态，一部分会通过系间窜越（I SC)进人能量较低的三线态（T），其中一部分三线态PpIX以产生磷光方式回到基态，而另一部分的激发电子的能量与三线态氧（0,）和 O2的能级差（1.6 3e V）相近，该能量通过ISC转移到周边的三线态氧后形成单态氧（图1）8 。这个光物理和光化学反应过程称为二型（Type）反应。二型光动力反应是个需氧和耗氧的过程。细胞光毒作用SISC激发态单线态T照光O,(a,A.)激发态三线态hVhVr荧光hVp1270nm磷光ISChVpMM光敏剂0,(X,2,-)So基态单线态可视化图1光敏剂受激产生单态氧过程氧分子是一种十分活泼的分子，大部分元素都能与氧分子发生反应。生物细胞组织中的氧分子是以最稳定的三线态氧即分子氧（0,）形式存在。PpIX是一种激发态寿命较长、单态氧量子产额较高的光敏物质，受光照激发后可有效地利用分子氧产生单态氧。单态氧的反应能力比 O,强几个数量级，其氧化电位为2.42 V,氧化性比常见的氧化物如过氧化氢（H,O,）的氧化性高出很多数量级，是ALA-PDT氧化损伤机制中最重要的活性氧或氧活性物质（r e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s，R O S），单态氧引起的损伤也被称为“二型损伤”。单态氧的寿命为10 -10 秒。单态氧可通过发射一个12 7 0 nm光子回到基态，可利用单态氧的这个发光特性进行单态氧剂量学研究6 4ALA与PpIX的合成代谢ALA与PpIX的合成代谢是人体血红素合成的重要环节。骨髓和肝脏中血红素合成前体ALA的生物合成是甘氨酸和琥珀酰辅酶A在ALA合成酶（A L A S）的作用下，在线粒体中合成的；ALA扩散至胞液中，在ALA脱水酶（ALAD）作用下两分子ALA脱去两分子水，缩合形成卧胆原-胆色素原类的单吡咯；在羟甲基胆素合成酶（HMBS,也称胆色素原脱氨酶,BCD)作用下四分子胆原脱氨缩合形成羟甲基胆素-卧啉原类线状四吡咯；再在尿叶啉原合成酶(UROS,也称尿卧啉原同合酶,UCS)作用下形成尿吓啉原-四吡咯环结构；在尿叶啉原脱羧酶（U R O D 或UDC)的作用下形成粪叶啉原；扩散至线粒体中的粪叶啉原在粪吓啉原氧化酶（CPOX或CPO)的作用下形成啉物质原叶啉原IX,在原啉原IX氧化酶（PROX或PRO）作用下脱去6 个氢原子形成原叶啉IX-大共轭体系；后者在亚铁螯合酶（FECH或FC)的作用下与亚铁离子螯合生成亚铁原叶啉IX或血红素；血红素离开线粒体后继续参与血红蛋白合成（图2)4。血红素使血液在光线照射下呈现红色，血红素是血红蛋白的关键组分。正常情况下，ALA与血红素的合成代谢是受到严格控制的。ALA合成酶是限速酶，机体通过细胞内血红素的含量反馈抑制ALA合成酶，通过抑制ALA合成酶的合成,控制ALA的合成和浓度，所以体内不会产生ALA的过量蓄积,并维持稳定的血红素和PpIX及其叶啉前体的水平。人体正常情况下，在正常的日光或照明灯光照射情况下，皮肤组织中的这些具有光敏性的血红素前体的含量不足以引起光敏反应和对健康不利的影响。http:/.152皮肤科学通报2 0 2 3年4月第40 卷第2 期照光甘氨酸外源性ALA+琥珀酰辅酶AFECHIALAS血红素原吓啉区Fe3ALAPROX原卧啉原X线粒体CPOX胞液外源性ALAALADHMBSUROD2ALA4叶胆原尿外啉原粪吓啉原UROS图2血红素生物合成过程如果血红素合成代谢环节中某个酶或酶活性缺乏,如遗传疾病导致的相应酶的基因异常或突变,则可导致叶啉病（porphyria），血红素生物合成通路中的8 个酶分别对应8 种吓啉病，可引起急性啉病、皮肤吓啉病和肝叶啉病等9。临床表现取决于特定的吓啉前体在某个组织中的异常积聚和相应的症状。吓啉病患者的过量叶啉前体可能在血液中过量存在,或者通过尿液或粪便排泄。皮肤吓啉病患者的皮肤组织中具有光敏性的叶啉类血红素前体异常积聚，在正常的日光或照明灯光照射情况下，可能都会引起皮肤损伤。光动力疗法中系统用药和局部用药所导致的皮肤光敏化（cutaneousphotosensitiza-tion)与皮肤叭啉病的皮肤损伤机制有一定相似性。ALA/PpIX介导的光动力治疗过程的一个重要机制是通过使用过量的ALA，绕过ALA与PpIX的合成代谢中的负反馈抑制。在皮肤黏膜局部或系统使用了ALA药物后，过量外源性ALA进入细胞后，反馈抑制ALA和PpIX及其中间化合物代谢合成的正常机制被干扰，从而导致短时间内过量产生和暂时性的内源性吓啉物质积聚，特别是光敏性很强的PpIX的产生和积聚，为光动力治疗提供了重要物质基础。5ALA/PpIX介导的光动力作用PDT是一种药械联用的微创治疗技术，一般分为局部或系统给予光敏剂（药）和使用特定光源（械）照光两个步骤。除了光敏剂的剂量和照光的剂量，给药至照光的间隔时间也是控制光动力作用的重要参数，通常选择当光敏剂在靶细胞靶组织中浓度达到峰值期时照光6 。鉴于分子氧是单态氧形成过程中的关键因素，光敏剂、光和分子氧通常被称为光动力疗法的三要素。ALA则可视为是ALA-PDT三要素中的一个要素。ALA可局部使用或口服。小鼠静脉注射ALA后，在皮肤、口腔黏膜、胆管、胆囊、尿道上皮等组织可见较强的PpIX荧光。口服后，皮肤中的PpIX荧光峰值在6.5 9.8 h中间，血浆PpIX荧光峰值约在6.7 h。而体表使用ALA,血浆中则不会检测到PpIX7。相较于其它光敏剂,ALA-PDT的一个优越性就是PpIX的半衰期较短，系统性或局部皮肤光毒性时间较短。ALA-PDT已用于治疗多种皮肤疾病，主要适应症包括非黑色素皮肤癌（如BCC、原位SCC）、癌前病变（如AK）、H PV感染性疾病（如尖锐湿疣）和感染性疾病(如痤疮)等10 。尽管治疗这些疾病的机理尚不完全清楚，但一个比较重要的现象是PpIX在治疗的病灶中都有较明显的选择性积聚。其中一种解释是这些病变细胞和组织中的血红素生物合成通路与正常细胞和组织有所不同，包括FECH活性降低,ALAS、H M BS和UROD活性升高7.1。在外源性（exogenous）A L A 过量的前提条件下,这些酶活性变化的综合作用最终导致短时间内内源性（endoge-nous）Pp I X 的过度产生和积聚PpIX等吓啉光敏物质在特定波长的光线照射下产生单态氧。单态氧的氧化性极强，当靶细胞和组织中的单态氧以及其它ROS的积累超过细胞和组织自身的抗氧化能力后，可引起不可逆的细胞和组织的氧化损伤（oxidativedamage），如引起线粒体、细胞膜和核酸的损伤，诱发不同程度的坏死、凋亡、自噬和副凋亡等细胞死亡通道，这些细胞光毒性（p h o t o c y t o t o x i c i t y）可直接导致癌细胞或其他增生活跃的细胞死亡,从而达到消融性和非消融性的治疗http:/TX.153皮肤科学通报2 0 2 3年4月第40 卷第2 期目的11-2 ,PDT的疗效不仅取决于细胞光毒作用对靶细胞的直接作用，病灶局部的炎性反应和免疫反应对治疗也有重要的间接影响,甚至能够决定治疗的成败。光动力作用可直接或间接损伤微血管的内皮细胞，引发水肿、血小板凝聚、血栓素的释放、血栓形成和补体激活链级反应等效应，这些炎性反应也可引发不同程度的远期和远位疗效，这些反应的过程和作用也会因不同病灶、不同部位和不同剂量有所不同。对于实体瘤而言，尽管局部炎性反应还不具备肿瘤表面抗原特异性，但仍具有很强的选择性，对引发的局部损伤和变化，模式识别受体（patternrecognitionreceptor)具有识别能力。肿瘤和感染性疾病的长期有效控制有赖于健全的、可产生具有抗原特异性的T淋巴细胞和B淋巴细胞的适应性免疫机制。研究显示体表光动力疗法在一定条件下能诱导CD4+和CD8+T淋巴细胞浸润。PDT是诱导免疫原性细胞死亡（immunogenic cell death）的一种疗法，其杀伤作用可能还不足以有效控制和根治实体瘤，联合特异的抗肿瘤免疫措施或能达到治疗原发病灶，甚至抑制远位转移和防止复发的效果136增效策略6.1提高ALA生物利用度6.1.1皮损预处理皮肤科临床应用初期的结果显示ALA-PDT在治疗浅表基底细胞癌中能获得良好的临床效果，但对是否适用于增厚的结节病灶有一定疑虑，因为ALA不能有效的透过完整致密的角质层，ALA分子在完整和增厚的皮肤组织表面的渗透性有限，可能导致深层的病灶中的ALA生物利用度和PpIX含量有限。因此,皮损的预处理和打开皮肤屏障的一些常用的理化方法会有效提高ALA的透皮吸收率、生物利用度和作用深度，如使用深度刮除术对厚的大的病灶进行减积；使用胶带剥离法、点阵激光、微晶磨皮和微针等技术去除角质层14。皮损预处理还可以提高光线的穿透率和增加氧分子的透皮吸收，对保障和提高光动力作用都有积极的增效意义。6.1.2ALA酯类衍生物在体研究显示ALA酯类衍生物在皮肤粘膜组织中的吸收速率较水溶性的ALA更高，有些ALA甲酯和ALA已酯产品陆续进人临床使用。细胞对ALA及其酯类衍生物的摄取依赖于其本身在脂相和水相环境的分配比、分子量和特异性跨膜转运机制等。在角质层时，脂溶性较大的物质易被吸收，在真皮层时，水溶性决定了化学物质的扩散速度和进入血液的量，所以同时具有脂溶性和水溶性的药物和制剂生物利用度会更好5需要指出的是,无论使用ALA甲酯还是ALA已酯，这些酯类衍生物在细胞内都还需要一个去甲酯或去已酯的过程，因为只有游离的ALA分子才能直接参与PpIX的合成。去甲酯或去已酯过程是一个限速环节,但由于ALA酯类衍生物在组织中渗透深和被细胞吸收快具有高生物利用度优势，在较短的时间内使用少量ALA甲酯和ALA已酯既可产生满足治疗量的ALA。因此，可缩短敷药至照光的间隔时间。目前的对比研究显示，ALA的酯类衍生物与ALA是等效的156.1.3ALA纳米乳剂目前有产品使用BF-200纳米乳浊液。该纳米材料中的囊泡的脂质核心由磷脂乳化单层包围，ALA分子通过附着于纳米囊胞磷脂酰胆碱单分子层的外部亲水性基团，可保障同时带正负电荷的亲水性ALA分子的化学稳定性,在外用时可通过纳米囊胞中十二烷酸和丙烯酸等饱和脂肪酸与皮肤角质层脂质成分的融合作用，改变皮肤生物物理特性,促使ALA的释放和在皮肤组织中的快速渗透，将ALA直接输送到表皮层16 。5。目前的对比研究显示，ALA纳米乳剂与ALA是等效的6.1.4ALA生物黏附制剂ALA的敷药时间较长，对一些特殊部位，不仅会带来不便，如果在尿道口和肛门较近,还会产生较强的刺激作用；另外，由于外阴和肛周这些部位不平整且潮湿，也会影响ALA的敷药和吸收。针对这些部位的特殊情况，国外研制了一种女性外阴专用的水溶性ALA生物黏附膏药或贴片（bioadhesive patch）17 。这种膏药含甲基、乙烯醚和顺丁烯二酸酐共聚物，以及防水支撑材料聚酯纤维，联合发光织布则更适合治疗女性外阴部病灶18 O6.2促进PpIX合成局部或系统给药后，ALA在线粒体和胞液中经过一系列酶的作用,最终在线粒体内转化为PpIX。显然，作为重要的前体药，ALA的用量、生物利用度和细胞内的浓度是保障PpIX合成的关键。目前认为癌变细胞和增生活跃的细胞中PpIX合成的酶的http:/TXX?154皮肤科学通报2 0 2 3年4月第40 卷第2 期量和活性较正常细胞要高，因此可以维系PpIX的持续性地过量合成。能够提高PpIX合成的酶的量和活性的药物对增效也都有积极的意义。离体研究显示喹诺酮类（4-quinolones）化合物如环丙沙星、依诺沙星和诺氟沙星可促进原叶啉的合成，增强ALA诱导的光损伤作用19?目前国内外ALA-PDT的适应症有所不同，ALA制剂、使用方法、用量、给药至照光时间间隔（drug-to-lightinterval，D L I）、光源和光剂量亦有较大的差异。原则上应该在细胞内PpIX合成量和含量最高的时段照光，但在实际使用中多采用经验方法、经验剂量和照光时间窗。体表光动力疗法多是在固定的DLI一次性完成照光。因为ALA剂型、用量、靶组织或治疗目的不同,细胞内PpIX含量的动态变化规律和照光时间的窗口期也会有差异。因为PpIX分子本身也会与单态氧发生反应,且可以被破坏和消耗，这个过程称为光漂白（photo-bleaching）;在富含亚铁离子的环境中,PpIX会螯合转化为heme;PpIX分子也会从线粒体扩散至细胞外。这些反应和过程都能够有效降低细胞内PpIX含量7 。另一方面,在目前所使用的ALA-PDT治疗模式下，照光后组织细胞中都还会存在一定量的PpIX。其实照光前后，ALA也并没有被完全消耗尽，只要组织细胞中还存在ALA,PpIX的合成也就没有终止。针对PpIX的光漂白特性和合成的动态变化，可以采取分次照光的治疗模式，如通过降低功率密度和延长照光时间，将总的照光剂量分割（frac-tionation）成两次完成，不仅可以减少高功率密度造成的光漂白和疼痛，间隔期间因PpIX的继续合成，还可因为病灶区PpIX含量维持在较高水平而提高疗效；并且分次照光也有利于病灶区的组织氧耗和氧分压的恢复2 0 。对于一些在体内聚集时间长排泄慢的光敏剂,如Photofrin,因为病灶中仍有较高的光敏剂浓度，因此可以在首次光动力治疗后的第2、3天对残余病灶进行再次照光，该治疗模式或许也可以用于ALA-PDT。6.3促进PpIX积聚正常情况下，在血红素合成的最后环节,PpIX在亚铁螯合酶的作用下与亚铁离子螯合，转化成无光敏活性的血红素，即保障血红素和血红蛋白正常合成，也避免发生体内PpIX和其他叶啉物质的过度积聚。然而，光动力作用则需要短时间内PpIX在靶细胞和靶组织中大量积聚。PpIX积聚受到合成的酶的活性、线粒体功能和PpIX运输等多种因素的影响。当亚铁螯合酶的量和活性高的情况下，在亚铁离子含量高的情况下，会减少PpIX的积聚。因此，在ALA敷药前和敷药阶段通过抑制亚铁螯合酶的合成和活性、减少亚铁离子含量和减缓细胞内PpIX向血红素的转化,都有利于维护PpIX的积聚2 1。目前认为癌变细胞和增生活跃的细胞中亚铁螯合酶的量和活性较正常细胞要低，使用过量ALA后，可以维系PpIX的积聚。如果使用亚铁螯合酶的抑制剂和铁离子的螯合剂，则可进一步促进PpIX积聚，有利于保障和提高光动力疗效。临床上使用的去铁酮、去铁胺和去铁斯若类铁螯合剂是治疗铁过载的有效药物，但是否适合与ALA联合使用并提高光动力疗效尚有待验证。尽管离体实验中在ALA与去铁胺共孵育的条件下观察到光动力效应增强，但铁螯合剂的排泄很快，临床上铁螯合剂多是数周内多次使用。使用多聚体铁螯合剂，提高铁螯合剂在血液和靶组织中的滞留时间和有效浓度可能是一种可行的策略 离体和在体研究显示ALA孵育过程中简单的加温可提高细胞内PpIX积聚和上调ROS的生成2 3-2 4。临床研究也显示在治疗肢端AK病灶时，皮肤加温至41.2 C并持续1h，可改善PDT的临床疗效2 56.4减少PpIX外流癌细胞的耐药性普遍存在,其主要机制是癌细胞能通过膜泵将药物泵出细胞,对于必须在细胞内发挥药学作用的药物而言，一旦从细胞内外流（ef-flux)出细胞即失去疗效。的确,光敏剂也是某些药物膜泵的底物，所以癌细胞的多药耐受机制可导致光敏剂外流。尽管光敏剂即使被泵出细胞后，经照光依然能够产生光动力反应，但细胞光毒性和组织损伤机制将有所改变虽然PpIX是亲脂性的带负电荷的分子,但跨膜需要膜转运蛋白协助。研究显示PpIX是多药转运蛋白ABCG2的底物，据此推测这种作用可能会影响ALA-PDT的疗效2 6 。离体研究显示采用ABCG2抑制剂（如K0143）、激酶抑制剂（如吉非替尼、拉帕替尼）、黄嘌呤氧化酶（XO）抑制剂（如非布司他）等药http:/?155：皮肤科学通报2 0 2 3年4月第40 卷第2 期物可抑制ABCG2,提高细胞内PpIX的浓度，进而改善 ALA-PDT对肿瘤细胞的光毒性2 7-2 9。此类化疗药物与光动力疗法联合使用的具体步骤和价值有待研究。针对药物膜泵的表达水平，通过个体化选择光敏剂,也有可能规避耐受机制对某些光敏剂外流的影响30 O6.5促进细胞分化研究显示分化的角质形成细胞中的CPO的mRNA表达水平增高,这也提示血红素合成的某个或某些酶在细胞分化和PpIX积聚的关联性中发挥一定作用。目前认为,细胞分化依赖性的PpIX积聚是ALA摄取量、PpIX合成增多和PpIX外流减少的综合作用结果。甲氨蝶呤（methotrexate）是抗叶酸类抗肿瘤药，曾被尝试用作刺激细胞分化的辅助药物用于提高ALA-PDT作用，甲氨蝶呤处理后的细胞中的CPO的表达和细胞内PpIX含量等比例增加，显示有一定的协同作用31。鉴于5-FU与甲氨蝶岭有类似的作用，且可外用，更适合与ALA-PDT联合使用32 。此外，临床前和临床研究还显示维生素D类的口服和外用药物也有刺激终末分化，提高CPO的表达和降低FECH的表达，提高ALA-PDT的效果，推测其机制可能是启动CCAAT/增强子结合蛋白（C/EBP）转录因子的上调3。7系统用药和复增策略皮肤科体表光动力疗法中ALA的主要使用方法是病灶局部表面敷药，但其实ALA即可局部使用，也可通过口服和静脉注射系统给药。因副作用少，口服更受欢迎。ALA介导的PpIX荧光辅助手术（fluorescence-guided surgery，FCS）在皮肤科和泌尿外科均已有使用。在欧美，口服ALA已用于脑胶质瘤的脑胶质瘤的荧光辅助手术切除术（fluores-cence-guided resection，FCR），通过PpIX荧光可视化和肿瘤定位,以期获得最大程度的肿瘤全切。为了充分利用肿瘤组织周围积聚的PpIX,进一步清扫残余病灶、卫星病灶和隐形病灶中的肿瘤细胞，手术切除术后在术间再对残腔壁进行照光。这种联合光动力诊断和光动力治疗的附加方案有望进一步减少脑胶质瘤的术后复发34显然,PpIX在肿瘤细胞和组织中的选择性的高浓度的积聚是治疗成功的一个重要条件。为了提高这种积聚，国外有学者通过筛选在临床上具有一定可行性的，能够促进PpIX合成和积聚的药物，如联合使用环丙沙星、去铁酮、5-FU和非布司他，分别针对ALA-PpIX合成代谢的中的多个位点，以达到复增（complexaugmentation）的效果（图3）35。但这些药物与光动力疗法联合使用的具体步骤和临床价值尚有待研究。8结语自我国1999年首次报道使用ALA-PDT治疗皮肤癌36 ,PDT逐渐成为皮肤科的一个重要治疗技术。皮肤黏膜组织的局部用药和照光的便利性和良好的可操作性，使得光动力诊疗在皮肤科更易于实施，目前ALA-PDT在国内外已用于多种适应症，在妇科亦有良好的应用潜力37 。该技术的发展和应用也使传统抗肿瘤PDT的适应症从恶性肿瘤扩大到癌前病变、良性疾病、感染性疾病和美容等领域。ALA-PDT基于heme合成过程的中间产物PpIX，它PpIX外流吉非替尼去铁酮环丙沙星K0143甲氨蝶吟5-Fu非布司他维生素DNHN血红素OHHN0OHALAHOPpIX图3复增策略http:/XX.156.皮肤科学通报2 0 2 3年4月第40 卷第2 期是具有荧光性的内源性光敏剂,其细胞光毒性作用机理明确。PpIX所介导的光动力诊疗技术是目前真正意义上实现临床应用的同位诊疗（theranos-tics）。Pp I X 荧光可视化对荧光辅助手术切除、对亚临床病灶的辅助诊断和治疗、对 ALA-PDT的剂量监控有一定临床价值,值得重视。ALA-PDT适应症的种类较多,且适应症也在逐渐扩大,不同病种的治疗目的和治疗机制不尽相同，很多机制尚有待深人研究。很多具有临床使用可行性的增效措施也很值得尝试。可以预见，随着增效方法和技术的完善，通过一些简单可行的辅助手段，有可能进一步提高ALA-PDT的疗效,推动ALA和PpIX的光动力诊疗技术的临床应用。参考文献1 Morton CA.A synthesis of the worlds guidelines on photody-namic therapy for non-melanoma skin cancer J.G Ital Derma-tol Venereol,2018,153(6):783-792.2 Ou-Yang Y,Zheng Y,Mills KE.Photodynamic therapy for skincarcinomas:A systematic review and meta-analysis J.FrontMed(Lausanne),2023,10:1089361.3 Kessel D,Obaid G,Rizvi I.Critical PDT theory Il:Current conceptsand indications J.Photodiagnosis Photodyn Ther,2022,39:102923.4 Jiang M,Hong K,Mao Y,et al.Natural 5-aminolevulinic acid:sources,biosynthesis,detection and applicationsJ.Front Bio-eng Biotechnol,2022,10:841443.5蒋捷，邹健，朱杏，等.光动力诊疗中的5-氨基酮戊酸及酯类衍生物的研究进展J.激光生物学报，2 0 19,2 8（4）：2 8 9-2 95.【6 黄正，詹振林，邱海霞，等.实用临床光动力疗法剂量学J.中国激光医学杂志,2 0 16,2 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