光動(dòng)力療法治療尖銳濕疣的研究進(jìn)展

包振宇，鄒先彪，楊宇光，張?jiān)平?/p>

尖銳濕疣又稱生殖器疣，是一種常見的性傳播疾?。╯exually transmitted disease,STD），病原體主要為人乳頭瘤病毒（human papillomavirus,HPV）。尖銳濕疣的治療手段很多，如二氧化碳激光、液氮冷凍、細(xì)胞毒藥物外用以及使用干擾素、抗病毒藥物等，但其復(fù)發(fā)仍是臨床較棘手的問題[1]。20世紀(jì)90年代以來被廣泛運(yùn)用于臨床的光動(dòng)力療法（photodynamic therapy,PDT）對尖銳濕疣，特別是對其亞臨床感染的治療提供了新的方法。本文就PDT治療尖銳濕疣的進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 尖銳濕疣的疾病特點(diǎn)

尖銳濕疣的病原體HPV是一種DNA雙鏈病毒，人是HPV的惟一宿主，目前發(fā)現(xiàn)的病毒類型已超過100多種，其中能引起尖銳濕疣的常見類型為HPV6型和11型[2]。HPV由皮膚或黏膜的微小創(chuàng)傷進(jìn)入體內(nèi)，感染表皮的基底細(xì)胞。HPV感染可以引發(fā)機(jī)體局部或全身的免疫反應(yīng)，清除病毒及感染的角質(zhì)細(xì)胞，所以絕大部分HPV感染無任何臨床癥狀，只有少部分HPV感染伴有癥狀或病理損害，甚至一部分進(jìn)展為惡性腫瘤如宮頸癌等，這提示病毒感染后存在著免疫逃逸現(xiàn)象。尖銳濕疣疾病特點(diǎn)包括：①HPV為非溶細(xì)胞病毒，通過上皮的微小破損感染基底層角質(zhì)形成細(xì)胞（keratinocyte,KC）（不侵犯基底膜）。其生命周期隨著基底層KC向上移行分化成熟而完成。HPV基因表達(dá)及蛋白合成僅限于KC，病毒裝配及成熟均發(fā)生于鱗狀上皮分化良好的細(xì)胞內(nèi)，最終成熟病毒顆粒從感染上皮表面排出[3]。因此，HPV抗原難以接觸感染局部的抗原提呈細(xì)胞而被識別，不易啟動(dòng)固有免疫反應(yīng)以及激活適應(yīng)性免疫，使HPV得以在感染局部繁殖并持續(xù)存在。所以HPV的上皮內(nèi)生命周期使其得以逃避宿主固有免疫系統(tǒng)的識別及免疫應(yīng)答。②在臨床上治療尖銳濕疣的方法很多，如冷凍、激光、微波、藥物等治療，這些治療方法只能去除肉眼可見的疣體，對于亞臨床及潛伏感染則沒有效果。而有研究表明，疣體周圍1.0～1.5 cm的皮膚或黏膜組織內(nèi)均存在HPV，這就使得尖銳濕疣的復(fù)發(fā)率達(dá)到了70%[4]。③對于一些特殊部位（如肛管內(nèi)、男性尿道內(nèi)等）的尖銳濕疣，利用目前常規(guī)治療方法不宜操作且副損傷較大。④目前的診斷方法（如醋酸白實(shí)驗(yàn)）假陽性率和假陰性率較高，對于一些臨床無表現(xiàn)的女性高危HPV感染者不能早期發(fā)現(xiàn)，容易導(dǎo)致宮頸上皮內(nèi)瘤樣變或?qū)m頸癌的發(fā)生。以上疾病特點(diǎn)造成HPV感染較難控制，使得尖銳濕疣成為第三大STD，嚴(yán)重影響了患者的身心健康。因此，如何有效預(yù)防和治療尖銳濕疣一直是皮膚科醫(yī)生所關(guān)注的方向。

2 PDT治療原理及影響因素

2.1 治療原理 光敏劑接受特定波長光的光能后，由基態(tài)變成激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的光敏物質(zhì)很不穩(wěn)定，迅速經(jīng)過化學(xué)退激過程釋放出能量而返回基態(tài)。在有氧條件下，這一能量釋放的過程產(chǎn)生多種活性氧物質(zhì)（reactive oxygen substance,ROS），其中最主要的是單線態(tài)氧。ROS能與多種生物大分子相互作用，使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能受到嚴(yán)重影響，造成靶組織的損傷，從而達(dá)到PDT的治療目的。

2.2 影響因素 PDT須具備3個(gè)要素，即光敏劑、激發(fā)光和分子氧。

2.2.1 光敏劑 光敏劑一般在PDT中起著能量傳遞的作用[5]。因光敏劑的選擇性吸收和半衰期不同，它在增殖細(xì)胞中的濃度高于周圍正常組織。在光照的情況下它逐漸失活，從而導(dǎo)致活性總體水平降低，臨床上可以通過對其劑量的調(diào)控及合適時(shí)間間隔的光照來優(yōu)化PDT殺傷的強(qiáng)度和范圍，充分地使病變組織細(xì)胞凋亡或壞死，從而獲得最大的治療效果。

第1代光敏劑是血卟啉衍生物。它是一種混合物光敏劑，只能采取靜脈給藥方式，給藥后迅速分布于機(jī)體的血管和組織中，因此在給藥后即刻進(jìn)行光照能起到良好的血管封閉作用。其最適宜的波長為630 nm，但此波長穿透組織有限（＜0.5 cm），殺傷作用較弱，同時(shí)，其體內(nèi)代謝慢，在給藥后4～6周還具有較強(qiáng)的皮膚光毒性，需要較長時(shí)間避光[6]，以上不足限制了此類光敏劑的進(jìn)一步使用。

第2代光敏劑多為卟啉類化合物的衍生物。該類光敏劑的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)明確，殺傷作用強(qiáng)，不良反應(yīng)少，可多途徑給藥，是目前應(yīng)用最廣的光敏劑。最具代表性的是5－氨基酮戊酸（5－aminolevulinic acid,5－ALA），也是目前最常用的外用光敏劑[7]，適合應(yīng)用于皮膚科疾病的治療。5－ALA是體內(nèi)合成血紅素的前體物質(zhì)，在體內(nèi)含量輕微，外源性的5－ALA被組織細(xì)胞吸收，在體內(nèi)一些酶的作用下轉(zhuǎn)化成原卟啉Ⅸ，在適合波長光作用下生成ROS，產(chǎn)生光毒性，殺傷細(xì)胞。

第3代光敏劑主要是在第2代基礎(chǔ)上交聯(lián)一些化合物（如多聚體、脂質(zhì)體等）發(fā)展來的，可以提高對病變組織的選擇性。通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的DNA損傷來評價(jià)其作用效果是發(fā)展第3代光敏劑的一個(gè)重要思路[8]，目前該類光敏劑多處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，還未進(jìn)入臨床應(yīng)用，但確是未來應(yīng)用發(fā)展的方向。

2.2.2 光源 光在PDT中提供激發(fā)能量。光源可分為傳統(tǒng)光源和激光。傳統(tǒng)光源可分為4種類型：白熾燈、高壓電弧燈、低壓電弧燈和發(fā)光二極管[9-10]。白熾燈就是傳統(tǒng)的燈泡，其光波長為400～760 nm；電弧燈內(nèi)含有一種氣體，在高溫下可以導(dǎo)電，高壓電弧燈內(nèi)含有汞或氙，而低壓電弧燈含有熒光材料，常被應(yīng)用于傳統(tǒng)的室內(nèi)照明；發(fā)光二極管是一個(gè)小型的半導(dǎo)體，波段狹窄（20～50 nm），且沒有相應(yīng)的紅外發(fā)射。發(fā)光二極管的缺點(diǎn)是因?yàn)楣饩€產(chǎn)生散射，所以不容易聚焦在目標(biāo)組織上。而激光相對于傳統(tǒng)光源具有單色性好、方向性好、亮度高和相干性好等優(yōu)點(diǎn)，所以常被用于PDT。產(chǎn)生激光的裝置是激光器，包括二極管激光器（632～670 nm）和脈沖染料激光器（585～595 nm）。

光源的選擇一般應(yīng)結(jié)合光波的光譜和光敏劑的吸收譜，因原卟啉Ⅸ的吸收波長為632 nm，而可見光中紅光的波譜為622～770 nm，與其相匹配，因此臨床上常用紅光作為5-ALA的激發(fā)光。但對于單一光源來說，隨著照射時(shí)間增加，會(huì)產(chǎn)生紅移現(xiàn)象，導(dǎo)致光子能量下降，ROS的產(chǎn)量降低，影響治療效果。而由于激光器所發(fā)出的激光可以持續(xù)補(bǔ)充光子，則避免了紅移現(xiàn)象，因此目前PDT中激光作為首選的激發(fā)光。

2.2.3 分子氧 氧是光動(dòng)力作用的三個(gè)因素之一，是參與光動(dòng)力作用的重要反應(yīng)物，組織中氧的濃度對PDT的效果起著重要的作用。組織中的氧在PDT中的作用主要是生成ROS，包括單線態(tài)氧，因其細(xì)胞毒作用而殺傷異常增生的細(xì)胞。一般而言，實(shí)體增生組織中的氧濃度常比正常組織低，但有研究表明，一些血運(yùn)豐富的實(shí)體增生組織中氧含量是高的，主要見于皮膚黏膜的增生組織，PDT對這類組織的治療效果良好[11]。但隨著治療的進(jìn)展，局部血管的破壞導(dǎo)致血運(yùn)減少，常使得局部氧的含量逐漸減少，這樣又會(huì)影響PDT的治療效果。筆者認(rèn)為，人為增加局部組織氧含量可以增強(qiáng)PDT的治療效果，目前尚無這方面的研究，可以作為下一步的研究方向。而且，現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測局部組織的氧含量，這為研究及臨床應(yīng)用提供了便利條件。

3 PDT治療尖銳濕疣的臨床應(yīng)用

PDT最早應(yīng)用于腫瘤的診斷與治療，后來在治療鮮紅斑痣、基底細(xì)胞癌、日光性角化等疾病方面也取得了良好的療效。近年來，PDT應(yīng)用于病毒性感染尤其是尖銳濕疣治療的效果非常顯著。5-ALA作為一種光敏劑，因其對腫瘤細(xì)胞和增生旺盛細(xì)胞的選擇性殺傷作用[12]，常被應(yīng)用于尖銳濕疣的PDT中。利用5-ALA的光敏特性及病變組織的選擇性吸收特點(diǎn)，不僅可以去除肉眼可見的小疣體，同時(shí)更能清除疣體周圍組織內(nèi)的病毒，有利于降低復(fù)發(fā)率。有研究表明，5-ALA-PDT可以使尖銳濕疣的復(fù)發(fā)率降為10%左右[13]。一般認(rèn)為，PDT治療尖銳濕疣的機(jī)制有以下幾種。

3.1 抑制細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 HPV作用可以改變宿主細(xì)胞某些基因（如PCNA、Ki-67等）的表達(dá)，這些基因的改變可以對細(xì)胞周期的調(diào)控造成影響，導(dǎo)致細(xì)胞的異常增殖。而有研究表明5-ALAPDT治療尖銳濕疣可誘導(dǎo)細(xì)胞表面凋亡蛋白Fas和Bax的表達(dá)以及減少凋亡抑制因子Bcl-2的表達(dá)，從而抑制感染細(xì)胞的異常增殖，促進(jìn)尖銳濕疣細(xì)胞的凋亡[14]。其凋亡途徑包括線粒體介導(dǎo)的凋亡（內(nèi)源性途徑）和死亡受體介導(dǎo)的凋亡（外源性途徑）。在第1種途徑中，線粒體是細(xì)胞凋亡轉(zhuǎn)導(dǎo)信號的信息樞紐，線粒體功能破壞引起細(xì)胞色素C外流，活化caspase9后激活細(xì)胞凋亡過程。而在第2種途徑中，作為腫瘤壞死因子家族的死亡受體受到外界刺激后，通過caspase8誘導(dǎo)發(fā)生細(xì)胞凋亡。有研究表明，光敏劑5-ALA在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為原卟啉Ⅸ，而原卟啉Ⅸ主要集聚在細(xì)胞線粒體上，在與氧結(jié)合后生成有細(xì)胞毒作用的ROS，損傷線粒體，從而引發(fā)內(nèi)源性途徑的細(xì)胞凋亡[15]。所以，在5-ALA-PDT治療尖銳濕疣時(shí)，內(nèi)源性途徑常起主要作用。細(xì)胞的死亡不僅有受基因調(diào)控的程序性死亡（凋亡），還包括非程序性壞死，即PDT作用后可以導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)三磷酸腺苷快速消耗，細(xì)胞膜的完整性被破壞，細(xì)胞質(zhì)外流，使得受損細(xì)胞迅速死亡。PDT作用于細(xì)胞后是出現(xiàn)凋亡還是壞死，這與光敏劑的定位及治療劑量（光敏劑的濃度及光照總量）有關(guān)。一般認(rèn)為，光敏劑定位于線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多引發(fā)凋亡，定位于細(xì)胞膜和溶酶體多引起壞死；而較低的治療劑量常導(dǎo)致凋亡發(fā)生，高劑量時(shí)則出現(xiàn)壞死。王秀麗等[16]在用5-ALA-PDT治療尖銳濕疣時(shí)發(fā)現(xiàn)，治療3 h后出現(xiàn)線粒體一端腫脹、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)斷裂以及典型的凋亡小體，5 h后出現(xiàn)大量的KC變性壞死。

3.2 對增生血管的直接損傷作用 尖銳濕疣典型的臨床表現(xiàn)就是出現(xiàn)增生的疣體，病理顯示不僅表皮KC增生，真皮內(nèi)血管也出現(xiàn)異常增生。有研究表明，在疣體組織內(nèi)血管內(nèi)皮生長因子、一氧化氮合酶和環(huán)氧化酶2等的表達(dá)較正常組織中顯著增強(qiáng)，它們的生理作用均與血管生成有關(guān)，這些因子的增強(qiáng)可能抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡，且會(huì)促進(jìn)其進(jìn)一步增殖，從而有助于尖銳濕疣組織內(nèi)的血管生成[17]。PDT所產(chǎn)生的單線態(tài)氧和自由基可以直接損傷增生組織的血管內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致基膜暴露以及血小板和中性粒細(xì)胞的集聚，產(chǎn)生血管收縮和塌陷，誘發(fā)一些凝血因子（如凝血酶、血栓素等）的釋放，形成血栓，影響局部血供[18-19]，從而可以導(dǎo)致異常增生的細(xì)胞出現(xiàn)壞死。光動(dòng)力的這種抗血管效應(yīng)也常應(yīng)用于腫瘤、鮮紅斑痣等的治療[20]，所以PDT在應(yīng)用于這種血管增生性疾病的治療方面有很好的前景。

3.3 誘發(fā)機(jī)體局部免疫反應(yīng) 有研究表明，尖銳濕疣的發(fā)病原因與機(jī)體的免疫功能異常有關(guān)。王麗華等[21]研究發(fā)現(xiàn)，尖銳濕疣患者局部皮損中CD4+T淋巴細(xì)胞水平降低，CD8+T淋巴細(xì)胞水平略升高，CD4/CD8比值降低，這與秦君璞和張帝開[22]的研究結(jié)果相一致，說明機(jī)體的細(xì)胞免疫功能低下是尖銳濕疣發(fā)病的主要原因。國外有研究發(fā)現(xiàn)在用5-ALA-PDT治療尖銳濕疣后的48 h即出現(xiàn)了CD4+T淋巴細(xì)胞水平明顯升高，CD8+T淋巴細(xì)胞水平略升高，CD4/CD8比值升高[23]；張?jiān)气P等[24]在研究PDT治療尖銳濕疣時(shí)也得出同樣結(jié)果，提示PDT可以激活機(jī)體免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)抗病毒能力。

4 結(jié) 語

尖銳濕疣是臨床常見的STD，其發(fā)病率和復(fù)發(fā)率均較高。因PDT可以顯著降低尖銳濕疣的復(fù)發(fā)率，所以PDT是目前治療尖銳濕疣，尤其是特殊部位（如肛管內(nèi)、男性尿道內(nèi)）尖銳濕疣的首選方法。歐洲皮膚病學(xué)會(huì)PDT治療指南中尖銳濕疣的應(yīng)用推薦級別為B，證據(jù)水平為Ⅰ[25]。但PDT治療尖銳濕疣的機(jī)制尚不完全清楚，特別是免疫學(xué)機(jī)制研究不多。相信隨著研究的深入，PDT在治療皮膚科疾病方面一定會(huì)有更好的應(yīng)用前景。

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