带有功能性多肽的光敏剂及其应用

光动力治疗( photodynamic therapy,PDT )是光敏剂在特定波长光源的激发下、在氧分子存在下产生细胞毒性物质的一种治疗方法,主要用于抗肿瘤治疗．目前临床应用的光敏剂对肿瘤细胞的靶向性比较有限,近来的一个热门研究方向是靶向性光敏剂．结合作者多年来在该方向的工作,综合近年来光敏剂研究的发展,比较全面地阐述了带有功能性多肽的靶向性光敏剂及其在光动力治疗中的应用．阐述多肽作为靶向基团的优势,总结了包括透膜多肽、血管靶向多肽、细胞受体靶向多肽等功能多肽与光敏剂偶合物的生物效应,说明了多肽能够实现光敏剂的靶向作用．     

聚合物纳米粒在肿瘤光动力治疗中的研究进展

光动力治疗创伤小,在恶性肿瘤治疗方面的应用已经得到了临床认可。治疗过程中需要给予光敏剂,在光照下产生分子氧对肿瘤细胞产生杀伤作用。但是,大多数光敏剂缺乏对肿瘤细胞的特异性,其在肿瘤中的富集主要与细胞高代谢有关,并且在水相媒介中溶解度比较差。纳米技术应用于光动力治疗提供了一种有效地体内运输光敏剂的方式。目前,聚合物纳米粒与光动力药物传递的研究越来越多,光敏剂通过纳米粒的运输为弥补光动力治疗的不足提供了可能,这是因为纳米载体可以将治疗浓度的光敏剂运送到肿瘤细胞而不造成非靶向组织的副损伤。本文将介绍对肿瘤光动力治疗中具有特异性的聚合物纳米粒的种类及在临床中的应用情况,为肿瘤靶向治疗提供新思路。     

荧光探针在光动力疗法亚细胞损伤位点研究中的应用

目的：应用荧光探针在光动力疗法研究中检测亚细胞损伤位点。方法：传代培养鼠肺毛细血管内皮细胞,将血卟啉单甲醚(HMME)与内皮细胞共同孵育24小时后,加入线粒体探针Bhodamine-123、内质网探针DioC6(3)和溶酶体探针Lucifer yellow分别对细胞器染色。首先采用激光共聚焦显微镜对光敏剂进行亚细胞定位。应用荧光显微镜汞灯照射激发光敏剂的光动力效应,加入ROS探针H2DCF-DA检测产生的单线态氧。分别在激发前后采集Pdloclamine-123、Lucifer yellow和DioC6(3)的荧光图像。结果：线粒体探针Phodamine-123的荧光图像在光动力损伤前后差异显著,原有形态特点发生明显改变;Phodamine-123在光动力损伤后再分布于细胞核区。结论：血卟啉单甲醚介导的光动力效应导致亚细胞水平多位点损伤,线粒体和核膜可能是PDT敏感位点;荧光探针标记检测光动力损伤亚细胞位点方法简便可靠。     

新型光敏剂在肝癌中的应用

肝癌晚期,手术切除往往效果不佳,5年生存率低。因此,通过新的辅助治疗方式提高患者生存期是必要的。光动力疗法作为晚期肝癌的姑息性治疗方法,光敏剂是光动力疗法中至关重要的因素。几十年来,光敏剂经过不断发展,如今已出现了许多新型光敏剂,它们具有靶向性高、脂溶性强、生物利用度高等特点,随着肝脏肿瘤多学科合作模式的逐渐开展,新型光敏剂及光动力疗法也将在其中扮演重要的角色。     

肿瘤光动力疗法诱导细胞凋亡机制研究进展

肿瘤光动力疗法（Photodynamic Therapy,PDT）是利用光敏剂分子接受光照后产生多种活性氧物质（reactive oxyger,ROS),使细胞结构和功能受到损伤,而导致细胞凋亡的一种独特的肿瘤治疗方法,已受到越来越多的重视。本文对近几年有关PDT诱导肿瘤细胞凋亡方面的研究进展作了综述性介绍。     

纳米金提高光敏剂单态氧产率的研究

光动力疗法是效果很好的癌症微创治疗方法,主要依靠光敏性药物(也称为光敏剂)进行癌细胞杀伤。在光动力治疗中,光敏剂单态氧产率是影响光动力效果的关键因素。利用纳米金的光学特性来提高光敏剂的单态氧产率为研制新型光敏剂来改进光动力治疗方法提供了一种新的途径。利用绿光LED灯、红光LED灯、氙灯和635 nm连续激光四种光源对混合有光敏剂原卟啉Ⅸ和纳米金的溶液进行光照。用单态氧检测试剂测定了光照后的单态氧产率。     

光动力疗法中细胞凋亡的几种信号转导路径

光动力疗法是一种新型的治疗肿瘤的方法。光敏剂在肿瘤细胞中积累,受光激发后,产生毒性的活性氧,杀死肿瘤细胞。在光动力疗法中,细胞凋亡是细胞死亡的一种重要的形式。本文主要总结了死亡受体、线粒体和介导的凋亡信号转导路径。     

抗菌光敏剂的分类及研究进展

目前控制细菌和病毒感染性疾病的方法很多,但由于微生物菌株种类越来越多,且耐药微生物菌株不断涌现,已有的治疗手段无法取得良好疗效,因此探索新的抗微生物治疗方法迫在眉睫。光动力抗菌化学疗法是基于光动力疗法的原理,利用光敏剂在异常组织选择性聚集,在分子氧的参与下,由特定波长的光激发产生活性氧,引发一系列的光化学反应,对微生物进行选择性杀伤的一种新方法。光动力抗菌化学疗法对细菌、真菌和病毒引起的感染,特别是耐药菌感染均显示很好的疗效。本文将对光动力抗菌化学疗法中常使用的光敏剂进行分类,并对其研究进展进行综述。     

竹红菌素光敏剂与微血管病变光动力治疗

光动力疗法已被用于临床治疗除实体肿瘤以外的一些微血管类疾病,包括鲜红斑痣(portwine stains,PWS)和老年视网膜黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)等。竹红菌素是一种苝醌类光敏剂,因为在光疗窗口(600～900 nm)的吸收较少,它不适用于实体肿瘤的光动力治疗,但对于治疗微血管类疾病却有其独特的优势。本文根据竹红菌素光物理特性提出其主要适应症范围,并根据其临床实用化问题提出应对策略。通过构造竹红菌素水溶性纳米制剂或具有优化脂水双亲性的衍生物,实现脂溶性光敏剂既可以安全给药又最大程度保持生物利用度和光动力活性。生物学实验证明竹红菌素类光敏剂对生物靶体具有超强的光动力活性。由此推测:竹红菌素类光敏剂在光动力治疗微血管疾病(如鲜红斑痣和老年黄斑变性)及其它浅表型疾病方面具有广阔的应用前景。     

光敏剂特性影响光动力治疗鲜红斑痣的数学仿真研究

目的：通过建立光动力治疗鲜红斑痣中激光、光敏剂、氧的分布及其相互作用关系的数学模型,对表皮、真皮、血管中单线态氧的产生过程进行仿真,了解光敏剂的药代动力学和扩散特性对单线态氧产生的影响,进而了解光敏剂特性在光动力治疗鲜红斑痣中的作用和意义。方法：用’Monte Carlo方法描述光在组织中的分布;用药代动力学描述光敏剂在血管中的变化规律;用Fick定律描述光敏剂和氧在组织中的扩散和分布;用与氧含量有关的二级动力学描述光敏剂的漂白;用Lambert—Beer定律和单线态氧的量子产率来计算各层组织中单线态氧的产生。结果：光敏剂药代动力学的变化,使注射光敏剂后开始照光的时间对各层组织中单线态氧产量有明显的影响。光敏剂扩散特性的改变,对真皮和表皮中单线态氧的产生有较大影响,对血管中单线态氧的产生没有影响。结论：光敏剂的特性对光动力治疗鲜红斑痣有明显的影响,数学仿真能较全面地反应这种作用的特点和意义。     

光动力疗法在治疗消化道肿瘤中的应用与研究进展

光动力疗法是目前临床上出现的一种新型治疗肿瘤的方法,利用光敏剂吸收可见-近红外光并在组织氧的参与下发生光化学反应,产生活性氧物质进而诱导肿瘤细胞凋亡或坏死。光动力疗法对肿瘤侵袭性低,具有较高的选择性和良好的患者依从性,因此被广泛用于各种消化道恶性肿瘤的姑息性治疗和挽救性治疗。本文对近年来国内外应用光动力疗法治疗消化道肿瘤的文献进行综述,对所报道的疾病类型、治疗病例数、光敏剂和光源、疗效和安全性等信息进行分类整理,并对所面临的挑战和近期的研究进展进行了汇总,以期全面和客观地了解光动力疗法在治疗消化道肿瘤中的应用和研究进展,探讨目前的新应用及存在的问题和可能的发展方向。     

光动力治疗光源的研究新进展

光动力疗法(PDT)是一种联合利用治疗光源、光敏剂和氧分子,选择性治疗恶性肿瘤和良性疾病的精准靶向疗法。光源作为PDT治疗的关键要素之一,其发光波长、照光方式和剂量直接影响疗效。本文详细介绍了太阳光、近红外光、X射线、在体发光和发光二极管等5种PDT光源的研究新进展,并分析了这五种治疗光源在生物组织穿透深度上的不同特性以及所存在的不足。随后,重点讨论了以提高PDT治疗精度为目标的体表照光和体内照光等两种个性化照光模式。研发操作简便、价格低廉、性能优异的新型PDT光源是未来的发展方向。     

钙信号在光动力疗法中的产生及作用

光动力疗法是基于光敏剂选择性地积聚在肿瘤组织中,肿瘤接受光照后凋亡或坏死的一种细胞毒性治疗方法.光敏剂的亚细胞定位决定了细胞光敏损伤的初始位置,线粒体、内质网、细胞膜、溶酶体,细胞骨架等均可成为光敏损伤的靶点.细胞内Ca2 作为一个广泛意义上的信号分子,参与了多种信号转导途径,在光动力疗法诱导肿瘤细胞凋亡过程中起了重要作用.从光动力疗法造成的亚细胞损伤出发,探讨了光动力疗法中钙信号的产生机制,并简要介绍了钙信号在光动力疗法诱导肿瘤细胞凋亡中的作用机制.     

光动力疗法中氧的弥散模型仿真及其意义

组织中的氧是由血管中扩散而来,存在一定的差异。光动力疗法使用的卟啉类光敏剂主要是通过将能量转移到氧分子产生单线态氧来产生毒性物质,因此在光动力治疗中有氧的消耗,使组织中氧分布对光动力作用具有特殊意义。本文对氧在靶组织和正常组织中的分布、光动力效应对组织中氧含量的影响、以及氧含量对光动力效应的反作用等方面进行了综述。     

纳米氧化硅空心球负载光敏剂对肝癌体内外的杀伤作用研究

目的:探讨空心纳米粒子光敏剂与普通光敏剂在不同实验条件下对人HepG2肝癌细胞增殖的抑制作用及其作用机制。方法:应用体内外培养的HepG2肝癌细胞,以纳米化的photosan及photosan为光敏剂,半导体激光器(波长630 nm)为光源进行光照射,在不同的浓度光敏剂经不同剂量的光照后,用MTT法测定光动力治疗后肝癌细胞的残存率,并用流式细胞分析检测光动力治疗对肝癌细胞凋亡的影响,采取Western blot检测光动力治疗肝癌后凋亡相关蛋白caspase-3和caspase-9的表达情况,并建立裸鼠动物模型,比较纳米粒子光敏剂与普通光敏剂在动物体内对肝癌抑制作用。结果:纳米粒子光敏剂介导的光动力治疗对肝癌有明显的抑制作用,在一定范围条件下,随着光敏剂浓度的增加和激光剂量的的增大,肝癌细胞的的残存率明显下降,且纳米粒子光敏剂在同等条件下要优于普通光敏剂,流式细胞分析显示,空心纳米粒子光敏剂光动力治疗肝癌出现了明显的凋亡,且比普通光敏剂更显著。Western blot检测结果显示,两种光敏剂均引起凋亡蛋白caspase-3和caspase-9的表达,在空心纳米粒子光敏剂光动力作用组该两种蛋白的表达水平要明显高于普通光敏剂组。体内实验显示:用纳米粒子光敏剂与普通光敏剂分别对裸鼠肝癌模型干预,在生存期,瘤体的体积大小,纳米粒子光敏剂组显然优越于普通光敏剂组。结论:空心纳米粒子光敏剂对肝癌细胞在体内外具有明确的抑制作用,这种抑制作用可能通过引起凋亡相关蛋白高水平的表达,从而促发凋亡通路的开放,引起癌细胞发生凋亡。     

一种新型细胞摄取增强的两亲性卟啉类光敏剂及肿瘤光动力治疗研究

光敏剂能否被肿瘤细胞高效吸收是影响光动力治疗效率的重要因素。亲脂性光敏剂易于被肿瘤组织摄取,但会使光敏剂发生自猝灭;亲水性光敏剂则有利于光敏剂在体内的转运,但肿瘤细胞摄取率会下降。本工作通过亲酯性的乙二醇缩合支链和亲水性季膦基团与卟啉相连接,成功制备一种新型两亲性卟啉锌化合物(ZnTP-TP),实验表明该化合物具有较高的单线态氧量子产率和良好的两亲性,可被细胞快速摄取,并表现出较低的细胞毒性和良好的肿瘤光动力治疗效应。     

细胞功能的光动力调控

光动力作用所产生的单线态氧分子因其有限的寿命(1μs)和有效反应距离(10 nm),可亚细胞特异性调控细胞的不同生理活动。如质膜定位的光动力作用可导致胆囊收缩素(cholecystokinin,CCK)1型受体的永久性激活,及其它G蛋白耦联受体的增敏或脱敏。近年来涌现出来的基因编码的蛋白质光敏剂,使得光动力作用的亚细胞定位变得更加精细可控,因而可实现亚细胞部位及功能蛋白的靶向光动力调控。蛋白质光敏剂毒杀红(KillerRed)、迷你单(miniSOG)、单蛋敏(singlet oxygen protein photosensitiser,SOPP)等的亚细胞定位表达,可光动力调控细胞局部生理过程,通过对特定蛋白的光氧化活性改变,阐明该蛋白在细胞生理过程中的作用。选择性光照技术,可实现同步多点局部光照。多点局部光动力作用调控,可阐明细胞局部对整体细胞,及个体细胞对细胞团块的影响。蛋白质光敏剂的光动力作用,正逐渐成为细胞生理学研究的重要纳米调控工具。     

低剂量光动力诱导活性氧产生治疗视网膜母细胞瘤

视网膜母细胞瘤(Retinoblastoma,RB)是一种最常见的儿童眼癌,传统的化疗和放疗可能会诱发二次肿瘤的产生。光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)作为一种具有选择性的非入侵疗法在肿瘤治疗中展现了很好的应用前景。本课题通过实验观察了不同浓度焦脱镁叶绿酸-a(PPa)光动力作用对人视网膜母细胞瘤细胞株Y79细胞ROS产率和相应诱导凋亡能力的影响。结果表明,伴随逐步上升的PPa浓度(0.2、0.4、0.6μmol/L),Y79细胞的ROS产量和相对的凋亡率都明显上升,初步证明了PPa光动力杀伤视网膜母细胞瘤的可行性。     

共价连接BODIPY光敏剂的聚合物纳米胶束及其靶向光动力疗效的研究

目的:利用聚合物纳米胶束靶向输送光敏剂分子已经成为光动力治疗癌症的研究热点。方法:采用原子转移自由基聚合反应合成嵌段聚合物聚丙烯酸叔丁酯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(Pt BA-b-PGMA),共聚物的一端脱除叔丁基,通过缩合反应共价键连接甘露糖分子,另一端环氧基开环引入叠氮基,并通过"click"反应共价连接氟硼二吡咯光敏剂分子,最后制备得到表面甘露糖修饰的负载光敏剂聚合物胶束。利用核磁共振氢谱仪和傅立叶变换红外光谱仪进行结构确认;通过透射电镜和动态光散射等考察其理化性质;经激光共聚焦显微镜和MTT细胞毒性实验对其甘露糖受体靶向性及光动力疗效进行考察和评价。结果:聚合物Pt BA-b-PGMA的相对分子量为16 924,其分散系数为1.36。聚合物中环氧基开环引入叠氮后在2 106 cm-1处出现叠氮基特征峰。经过"click"反应引入氟硼二吡咯光敏剂分子后,叠氮基特征峰消失,在1 637 cm-1处出现三氮唑特征峰。聚合物胶束粒径分布均一,稳定性良好。胶束平均流体力学直径为178 nm,在水溶液中粒度分布较窄(PDI=0.298)。聚合物胶束对人乳腺癌MDA-MB-231细胞和HEK293正常细胞均无暗毒性,在535 nm LED光照下对乳腺癌MDA-MB-231细胞具有较好的光动力治疗效果。结论:聚合物胶束能被MDA-MB-231癌细胞表面高表达的甘露糖受体特异性识别,并被内吞进入癌细胞内,具有较好的光动力杀伤作用。     

光动力治疗与抗肿瘤免疫

光动力治疗是通过特定波长的光激发光敏剂产生活性氧反应物实现对微生物和肿瘤细胞的杀伤。由于光动力治疗的疗效确切,副作用小,并易于与其他治疗方式联用,因而已成为临床肿瘤治疗的新手段。近年来,抗肿瘤免疫的基础研究和临床应用获得了重大进展。研究表明,光动力治疗与抗肿瘤免疫治疗的联合应用具有显著的协同抗肿瘤效应。本文综述了光动力治疗研究进展及其在抗肿瘤免疫治疗的应用,讨论了其面临的障碍及发展前景。