光動(dòng)力治療(photodynamic therapy,PDT)是一種由光照射已進(jìn)入人體組織細胞內的光敏劑而產(chǎn)生光化學(xué)反應,通過(guò)選擇性光敏化作用來(lái)殺傷腫瘤細胞或其他病變組織。以腫瘤治療為例,光敏劑進(jìn)入腫瘤組織后,在富氧環(huán)境下被特定波長(cháng)的光源照射并活化產(chǎn)生活性氧物質(zhì)(ROS),從而破壞腫瘤血管,抑制腫瘤細胞生長(cháng)。可見(jiàn),光動(dòng)力治療需要具備光敏劑、光、氧等三大關(guān)鍵要素。與傳統手術(shù)或化療相比,光療法是公認的腫瘤微創(chuàng )治療方式,具有靶向性高、不良反應小、應用范圍廣等優(yōu)勢,成為當前國內外腫瘤治療研究中最熱門(mén)的領(lǐng)域之一。
1.發(fā)展歷程
光療法也是偶然發(fā)現的,早在1897年,德國慕尼黑醫學(xué)院學(xué)生將草履蟲(chóng)與某些染料一起孵育后,發(fā)現在光照條件下,草履蟲(chóng)將被殺死,而在黑暗條件下,卻能長(cháng)時(shí)間存活,這一現象開(kāi)啟了光療法的漫漫探索之旅。隨后幾十年里,光療法始終沒(méi)有取得突破性進(jìn)展,直到1970年,美國羅斯威爾公園癌癥研究所開(kāi)發(fā)出血卟啉,成為了真正意義上的第一個(gè)光敏劑,后續幾十年,行業(yè)內圍繞光敏劑純化,不斷更新迭代。光療法逐步被證明在皮膚癌、頭頸癌、肺癌等均有治療效果,獲得廣泛認可。1990年,加拿大研究者首次使用氨基酮戊酸光療法(ALA-PDT)治療基底細胞癌,2000年,FDA批準ALA-PDT用于治療日光性角化病,光療法應用逐步加快。
2.光敏劑研究進(jìn)展
光療法的發(fā)展重點(diǎn)圍繞光敏劑這一核心要素展開(kāi)的,理想的光敏劑具有高靶向性、高量子產(chǎn)率和低暗毒性等特點(diǎn),目前已發(fā)展到第三代:第一代以血卟啉及其衍生物為主,主要存在成分較為復雜、皮膚光毒性較大、ROS產(chǎn)量低等缺點(diǎn);第二代包括卟吩、稠環(huán)醌類(lèi)、金屬酞菁等衍生物,種類(lèi)更加豐富,相較于第一代具有結構單一、靶向性好、ROS產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn);第三代進(jìn)一步優(yōu)化分子結構修飾,通過(guò)引入抗體或配體,提高光敏劑主動(dòng)靶向性,如搭載光敏劑的ADC藥物Akalux,于2020年在日本獲批上市,全球第一個(gè)光免疫療法藥物,實(shí)現光敏劑的高效遞送,提高了治療效果。
3.國內發(fā)展概況
近年來(lái),我國光療法發(fā)展逐步縮小與國外差距,但仍有較大的提升空間。1997年,我國研究者首次成功使用ALA-PDT治療尖銳濕疣,隨后光療法獲得一定的應用,2015年、2021年ALA-PDT臨床治療的共識與指南陸續發(fā)表,拓展了ALA-PDT應用范圍。去年4月,國家藥監局正式發(fā)布光動(dòng)力藥物臨床開(kāi)發(fā)指導原則,為光動(dòng)力藥物研發(fā)提供重要參考,加速引導行業(yè)健康發(fā)展。目前,上海復旦張江是國內光動(dòng)力療法龍頭企業(yè),其代表性產(chǎn)品鹽酸氨酮戊酸外用散劑和注射用海姆泊芬上市至今銷(xiāo)售額合計超40億元;重慶華鼎現代制藥、青龍高科技、龍華藥業(yè)、海正藥業(yè)等企業(yè)已有相關(guān)原料藥或制劑產(chǎn)品處于臨床研究階段。
4.已上市光動(dòng)力治療藥物
目前上市的光動(dòng)力藥物數量較少,主要以第一代卟啉及其衍生物為主,其次為第二代的酞菁、卟吩等,第三代光敏劑以Akalux為代表,它由西妥昔單抗(cetuximab)與IRDye700DX構成的抗體偶聯(lián)藥物(ADC),患者用藥后,輔以照射近紅外光,從而激活藥物破壞腫瘤細胞。整體來(lái)看,該領(lǐng)域目前發(fā)展較為緩慢,光敏劑結構優(yōu)化、毒副作用、遞送系統等技術(shù)瓶頸需要進(jìn)一步突破。
序號 |
名稱(chēng) |
光敏劑分類(lèi) |
激發(fā)光波長(cháng)(nm) |
1 |
卟吩姆鈉注射劑 |
卟啉 |
630 |
2 |
5-氨基酮戊酸甲酯 |
卟啉 |
630 |
3 |
鹽酸氨酮戊酸外用散 |
卟啉 |
417 |
4 |
海姆泊芬 |
卟啉 |
532 |
5 |
替莫泊芬注射劑 |
酞菁 |
652 |
6 |
磺化鋁酞菁 |
酞菁 |
675 |
7 |
他拉泊芬注射液 |
卟吩 |
664 |
8 |
二氫卟吩e6—PVP |
卟吩 |
663 |
9 |
Akalux(ADC藥物) |
新型結構修飾 |
690 |
5.小結
光動(dòng)力藥物憑借確控制治療區域、可重復治療等優(yōu)勢, 在癌癥治療中取得了較好的療效,未來(lái)發(fā)展潛力較大。但當前關(guān)鍵"三要素"存在的技術(shù)瓶頸依然較大,現有的光敏劑普遍存在生物利用度不高的缺點(diǎn);該類(lèi)藥物多以藥械組合方式申報獲批,光源設備至關(guān)重要,但由于激光對于組織的穿透力較差,難以達到深層腫瘤組織,導致光敏劑無(wú)法發(fā)揮作用;腫瘤組織多數是缺氧狀態(tài),如何改善富氧環(huán)境,提高治療效率,也是一個(gè)待突破的關(guān)鍵難題之一。未來(lái),隨著(zhù)基礎研究的不斷深入和技術(shù)突破,光動(dòng)力療法的固有優(yōu)勢將會(huì )吸引越來(lái)越多的企業(yè)參與其中,獲得更加廣泛的關(guān)注和應用。
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