光動(dòng)力作用是指在敏化劑參與下，經(jīng)光激發(fā)，可使有機(jī)體、細(xì)胞或生物分子發(fā)生機(jī)能及形態(tài)變化，嚴(yán)重的可致受傷或壞死。而這個(gè)作用過(guò)程必須有氧參與，因此又稱光敏氧化作用，化學(xué)上稱光敏化作用。生物學(xué)及醫(yī)學(xué)上稱光動(dòng)力作用。
在實(shí)驗(yàn)及臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，光敏劑注入有機(jī)體后，患有腫瘤細(xì)胞時(shí)吸收最多，而正常細(xì)胞吸收極微。這可能與腫瘤細(xì)胞核大，深染有關(guān)，在經(jīng)激光照射后細(xì)胞內(nèi)起光敏化的自生連鎖反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)主要產(chǎn)生一種單態(tài)氧的物質(zhì)而死亡。用光動(dòng)力作用治病的方法稱為光動(dòng)力療法，全稱為Photodynamic Therapy，縮稱PDT。
1．基質(zhì)光動(dòng)力作用首先須有受作用的物質(zhì)，即基質(zhì)�？梢允钦５幕虍惓５慕Y(jié)構(gòu)中的一些主要生物物質(zhì)，也可以是細(xì)胞代謝產(chǎn)物甚至氧化形成的毒性物質(zhì)，主要的是蛋白質(zhì)、酶和核酸等生物大分子及其組成的成分氨基酸及堿基等。對(duì)光動(dòng)力作用敏感的是蛋白質(zhì)的側(cè)鏈二硫鍵，而核酸內(nèi)則以鳥(niǎo)嘌呤最敏感，氨基酸中則以芳香氨基酸敏感。可是氨基酸內(nèi)只有色氨酸、酪氨酸、組氨酸、蛋氨酸及半胱氨酸等才是對(duì)光動(dòng)力作用敏感的物質(zhì)。
2．敏化劑以上基質(zhì)述及的各種重要生物大分子的光化作用光譜多在紫外線波段，可見(jiàn)光的作用不敏感，可借助于光敏劑，可見(jiàn)光才能啟動(dòng)光動(dòng)作的作用。要求光敏劑不但其光化作用光譜波長(zhǎng)較長(zhǎng)，而且能進(jìn)入細(xì)胞與細(xì)胞的光敏基質(zhì)緊密結(jié)合。目前國(guó)內(nèi)外用于治療惡性腫瘤的光敏化劑主要是血卟啉衍生物。
（1)血卟啉衍生物（HPD)的化學(xué)物質(zhì) 血卟啉衍生物主要從血紅蛋白中提取，分子量為598.7，分子式為C34H38O6N4，暗紅色，呈酸堿兩性，不溶于水，易溶于酸性或堿性有機(jī)溶劑中，暗處保存，有效期1年。
血卟啉衍生物的物理性質(zhì)，人血清中的血卟啉衍生物的激發(fā)光譜的峰值波長(zhǎng)是405nm，發(fā)射熒光光譜峰值是630及690nm的波長(zhǎng)，630nm的熒光比690nm的熒光強(qiáng)。很明顯，405nm的波長(zhǎng)為最佳診斷光波，630nm的波長(zhǎng)為最佳治療的光波。
（2)血卟啉衍生物的生物特性用小鼠實(shí)驗(yàn)，靜脈注射血卟啉衍生物3小時(shí)后，同位素標(biāo)記法測(cè)量體內(nèi)分布，隨著時(shí)間的推移，不同組織中的含量比率也發(fā)生變化。注藥后24小時(shí)，正常組織的實(shí)質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的血卟啉衍生物（HPD)大都已消失，只有網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)細(xì)胞及結(jié)締組織中仍有一部分HPD保留，腎、肝、脾等組織含量24小時(shí)內(nèi)無(wú)變化，但腫瘤細(xì)胞則將血卟淋衍生物潴留長(zhǎng)達(dá)7天之久。血卟啉衍生物含量在正常組織及腫瘤組織中潴留時(shí)間長(zhǎng)短的典型差異，為光動(dòng)力學(xué)治療惡性腫瘤提供了有利條件。
（3)光源照射用的光源常規(guī)的有氬離子激光及大功率He-Ne激光（300～600mW以上)。為了最有效地激活血卟啉衍生物（HPD)及為了達(dá)到一定的穿透深度，容易消滅深部的腫瘤組織，以紅光（He-Ne)最佳，并可借石英光纖傳送，直接穿刺進(jìn)入深部。
3．光動(dòng)力作用的治療機(jī)制 因特異親和作用潴留于癌細(xì)胞里的HPD，在吸收光能后發(fā)生如下的變化過(guò)程：HPD吸收光子后被激發(fā)到三重態(tài)3（HPD)，再將能量轉(zhuǎn)移給原來(lái)處于三重態(tài)基態(tài)氧分子3O2，使之激發(fā)成活潑的單態(tài)氧1O2。這種單態(tài)氧是瞬時(shí)存在的強(qiáng)氧化劑，它可與其所親和的癌細(xì)胞的基質(zhì)A結(jié)合，使之強(qiáng)烈氧化為AOX，癌細(xì)胞因此遭破壞，而達(dá)到治療癌癥的目的。光敏反應(yīng)過(guò)程為
HPD＋hv—→3（HPD)
m.52667788.cn/wsj/3（HPD)＋3O2—→1O2＋HPD
1O2＋A—→AOX＋３O２
單態(tài)氧是在光敏化反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)移過(guò)程的由三重激發(fā)態(tài)血卟啉衍生物所促成，而單態(tài)氧是使腫瘤細(xì)胞滅活的物質(zhì)，在上述的一系列反應(yīng)中，癌細(xì)胞膜的反應(yīng)居于首要地位。
1．給藥方法 國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的光敏劑主要為血卟啉衍生物，光源有He-Ne激光、氬激光及染料激光等。用藥方法以靜脈滴注輸入較多，先用HPD原液在前臂內(nèi)側(cè)皮膚作劃痕試驗(yàn)，陽(yáng)性反應(yīng)不宜用藥，陰性反應(yīng)作靜脈給藥m.52667788.cn/shouyi/。血卟啉衍生物按5mg/kg體重計(jì)算，加入5％G·S液250～500mL中稀釋后慢滴，每分鐘60滴。注射藥物后48～72小時(shí)按不同要求進(jìn)行光照診斷或治療。注意避光，時(shí)間約1個(gè)月，有的強(qiáng)調(diào)3周內(nèi)避免陽(yáng)光直接照射即可。
（1)動(dòng)脈給藥 根據(jù)腫瘤的血液供應(yīng)，取其主要?jiǎng)用}，順行或逆行灌藥。由供給腫瘤血液的動(dòng)脈血管給藥可減少用藥量（應(yīng)視腫瘤的部位大小而定)。用藥后24小時(shí)進(jìn)行第一次光照。
（2)腫瘤組織內(nèi)照射方法為將HPD稀釋成0.5％溶液，在腫瘤組織內(nèi)及基底多點(diǎn)注射，使HPD浸潤(rùn)于腫瘤組織中，在注藥后1小時(shí)可進(jìn)行激光照射。體表、粘膜外生性的腫瘤大都可采用此方法。注意事項(xiàng)為，HPD不能過(guò)濃，否則注射后容易致局部劇烈疼痛。
注射血卟啉衍生物后48～72小時(shí)，腫瘤內(nèi)HPD含量達(dá)最高峰，而從腫瘤內(nèi)排出體外比正常組織晚72小時(shí)。
2．適應(yīng)癥文獻(xiàn)報(bào)道未發(fā)現(xiàn)有哪一種類型的腫瘤對(duì)光敏完全不起反應(yīng)。不論是未分化癌或高分化癌、腺癌或鱗癌，都有不同程度的療效。從腫瘤生長(zhǎng)部位看，在目前主要用于皮膚外生性腫瘤、眼、鼻腔、口腔等腔道內(nèi)的腫瘤以及能經(jīng)纖維內(nèi)窺鏡到達(dá)的腔道，如呼吸道、消化道、泌尿生殖道等部位的惡性腫瘤。早期腫瘤能徹底治愈，晚期腫瘤可使癥狀改善、治療創(chuàng)傷輕、痛苦小，一般不產(chǎn)生嚴(yán)重并發(fā)癥。
近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道的有：
（1)頭頸部腫瘤包括眼球、眼眶的惡性腫瘤、鼻咽癌、口腔粘膜癌、舌癌、唇癌、頭皮癌、顏面皮膚基底細(xì)胞癌或鱗狀細(xì)胞癌。據(jù)觀察療效十分肯定，而且以特殊解剖部位的鼻咽癌療效顯著。是目前治療最佳，而且副作用輕微的一種療法。
（2)胸腹軀干部腫瘤呼吸系統(tǒng)有喉癌、氣管支氣管癌、肺癌；消化系統(tǒng)的有食管癌、賁門癌、胃癌、大腸腺癌；泌尿生殖系統(tǒng)有膀胱癌、前列腺癌、陰莖癌、陰囊癌、睪丸癌。其它還有軟骨肉瘤、血管內(nèi)皮瘤、蕈樣霉菌病及惡性黑色素瘤。
（3)婦科腫瘤 如乳腺癌切除術(shù)后復(fù)發(fā)、外陰癌、陰道癌、子宮頸癌及子宮內(nèi)膜癌。
按病理分類包括的有：基底細(xì)胞癌、移行細(xì)胞癌、腺癌、粘液表皮樣癌、小細(xì)胞未分化癌、腺樣囊腺癌及肉瘤等都有一定的敏感性。
激光光動(dòng)力療法的最佳特點(diǎn)是特異性高，僅對(duì)腫瘤細(xì)胞起殺傷作用，而對(duì)正常組織細(xì)胞則不產(chǎn)生作用，因而治療中損傷極微。經(jīng)纖維內(nèi)窺鏡配合把激光由石英光纖輸送。由窺鏡的活檢孔進(jìn)入腔內(nèi)，對(duì)腔道粘膜早期癌作出診斷、治療，避免了開(kāi)胸、開(kāi)腹大手術(shù)而獲得治愈。尤其是對(duì)高齡、心肺功能不全及肝腎功能不良、血友病等不能接受手術(shù)的患者是一種比較好的治療手段。對(duì)已向深部浸潤(rùn)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的腫瘤可將激光引進(jìn)深部治療，或在單純使用光動(dòng)力學(xué)治療時(shí)、結(jié)合綜合治療、能收到更明顯療效。
3．光動(dòng)力學(xué)治療后組織學(xué)改變
（1)肉眼所見(jiàn) 皮膚病灶在光照后約4～6小時(shí)，出現(xiàn)局部充血、紅斑狀改變，漸漸出現(xiàn)水腫或水泡。潰瘍創(chuàng)面有滲液外溢表現(xiàn)，如再進(jìn)行光照后反應(yīng)更加重、組織壞死、潰瘍形成。數(shù)天后潰瘍面形成棕色痂皮，約1個(gè)月潰瘍基底可見(jiàn)新生上皮生長(zhǎng)，痂皮脫落后留下新生皮較薄的疤痕。腔道粘膜病灶照光后當(dāng)日產(chǎn)生局部腫脹，第2日可見(jiàn)白膜形成。重復(fù)光照后壞死白膜增厚，形成較厚的濕痂皮，大約3周后逐漸脫落，被新生的上皮粘膜修復(fù)。
（2)顯微鏡下組織學(xué)改變 光動(dòng)力治療24小時(shí)后，在腫瘤深部可看見(jiàn)微血管出現(xiàn)彌漫性損傷，微血管和小血管高度擴(kuò)張，血管附近有大量中性白細(xì)胞及淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。72～96小時(shí)后癌組織細(xì)胞膜破裂，胞漿溶解，細(xì)胞核呈濃縮小點(diǎn)或棒狀的退行性變化。大部分的角化區(qū)見(jiàn)大量核碎片與中性白細(xì)胞，這種退行性變化與放射治療后癌細(xì)胞的改變類似，其特點(diǎn)是：直接光照或散射光照的癌組織內(nèi)，癌細(xì)胞巢退行性變完全一樣。距光深度3cm見(jiàn)此現(xiàn)象。癌巢退行性變化以中央部分最明顯，癌巢表面、邊緣部位殘存的癌細(xì)胞明顯多于中央部位。退行性改變以Ⅱ期為多見(jiàn)。而在沒(méi)有癌細(xì)胞浸潤(rùn)的組織內(nèi)，見(jiàn)不到退行性變化。
用電子顯微鏡觀察見(jiàn)大量毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞高度腫脹，毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的微窗孔增寬或內(nèi)皮細(xì)胞斷裂，紅細(xì)胞、血小板從中逸出，部分毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞僅剩下一些壞死后的殘跡，腫瘤細(xì)胞中見(jiàn)線粒體腫脹，灶性空泡化，細(xì)胞核的基質(zhì)輕度凝集。
光動(dòng)力療法中最常見(jiàn)的副作用主要有以下幾種：
（1)藥物過(guò)敏反應(yīng)大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道在注射血卟啉衍生物（HPD)中發(fā)現(xiàn)過(guò)敏性休克反應(yīng)，也發(fā)現(xiàn)緩慢性出現(xiàn)的胸悶、心悸不適等表現(xiàn)。因此，必須在用藥前嚴(yán)格藥物皮膚過(guò)敏試驗(yàn)，陰性反應(yīng)方可用藥，如在用藥后一旦出現(xiàn)以上癥狀反應(yīng)，經(jīng)及時(shí)對(duì)癥處理會(huì)很快緩解。反應(yīng)極嚴(yán)重者，應(yīng)于用藥中終止，并按休克處理。
（2)熱反應(yīng) 有3％病人直接靜脈注射血卟啉衍生物（HPD)，在用藥當(dāng)天可出現(xiàn)低熱，常在38℃左右。采取緩慢靜滴時(shí)可減輕發(fā)熱反應(yīng)。如發(fā)熱38℃以上者可用少量退熱藥如阿斯匹林、APC口服控制；發(fā)熱輕者不必用藥降溫常可自然退熱。
（3)皮膚光毒反應(yīng)出現(xiàn)此現(xiàn)象主要是在注射血卟啉衍生物后避光不當(dāng)所致。在用藥后一周內(nèi)由于白熾光或陽(yáng)光直接照射、接觸溫水時(shí)均可出現(xiàn)皮膚癢感、紅斑、水腫，嚴(yán)重者可起水泡，潰破后形成糜爛或潰瘍。據(jù)報(bào)道發(fā)生皮膚光毒反應(yīng)的約占2％，因而在注射血卟啉后必須避光3周，有的避光時(shí)間還要稍長(zhǎng)，約4周。有條件的可定期檢測(cè)血藥濃度，每mL含0.15mg以下者，可不避光。如光毒反應(yīng)強(qiáng)者口服息斯敏、苯海拉明、撲爾敏及皮質(zhì)激素類藥物可減輕，一般輕者可自愈，如個(gè)別光毒反應(yīng)嚴(yán)重的要極積對(duì)癥處理。
（4)皮膚色素沉著經(jīng)注射血卟啉物（HPD)的患者，雖然沒(méi)被陽(yáng)光直接照射，仍約有半數(shù)出現(xiàn)皮膚變黑色（黑色素沉著)，約2～3月后自然消退，一般無(wú)自覺(jué)不適癥狀。
（5)SGPT升高 應(yīng)用HPD（血卟啉物)的患者約有2％出現(xiàn)SGPT升高，適當(dāng)保肝治療后可逐漸下降，其原因是血卟啉物（HPD)通過(guò)肝臟代射，可能對(duì)肝細(xì)胞有干擾作用，致SGPT升高，因而手術(shù)前SGPT有偏高患者須慎用。
總的來(lái)看光動(dòng)力療法的毒性作用少，最常見(jiàn)的為皮膚輕度色素沉著，少數(shù)患者在用藥后有低熱，轉(zhuǎn)氨酶升高，或因不嚴(yán)格避光而引起皮膚外露部位出現(xiàn)光毒反應(yīng)，一般經(jīng)及時(shí)處理后都能很快恢復(fù)正常。最嚴(yán)重的是過(guò)敏反應(yīng)性休克，嚴(yán)格皮膚劃痕試驗(yàn)均可以避免。
過(guò)敏性休克的處理：HPD過(guò)敏性休克與青霉素過(guò)敏性休克相似。在HPD注入機(jī)體后成為抗原，機(jī)體無(wú)抗體產(chǎn)生而細(xì)胞釋放兒茶酚胺、五羥色胺等血管活性物質(zhì)，致血溶量下降。過(guò)敏性休克發(fā)生可按青霉過(guò)敏休克處理，應(yīng)用縮血管藥（副腎素)，加強(qiáng)回心血量及心收縮力。靜脈滴入或注入氟美松20mg，補(bǔ)充血溶量。靜脈滴注時(shí)可考慮加入能量合劑，保護(hù)大腦血供，同時(shí)給予吸氧。切忌過(guò)敏性休克發(fā)生時(shí)，不能按以往輕癥反應(yīng)處理。監(jiān)測(cè)腎功能。
