淺析光動力療法在癌癥治療中的應(yīng)用前景

鄭伊凡 王韋鑒

摘 ?要：力學(xué)的發(fā)展歷史悠久，現(xiàn)代力學(xué)已經(jīng)滲透到了各個領(lǐng)域，尤其是在治療癌癥的領(lǐng)域，光動力療法的研究對癌癥的治療起著很有效的作用。本文章主要是通過介紹力學(xué)的發(fā)展史、力學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀以及發(fā)展前景，還有光動力療法等進行了簡單的介紹。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代力學(xué)力學(xué)的現(xiàn)狀與發(fā)展;光動力療法;癌癥;光敏劑

1.引言

目前，世界上癌癥的發(fā)病率非常高，而且全球的癌癥患者一直在增多。癌癥的綜合治療方法仍然沒有找到，已經(jīng)成為世界上的衛(wèi)生組織非常關(guān)注的一個難題[1]。隨著力學(xué)的發(fā)展，光動力學(xué)療法逐漸被研究出來用于治療癌癥。相比其他治療癌癥的方法，這種方法已經(jīng)是最有效的治療方法了[2]。光動力學(xué)療法有安全、副作用小、成本低等優(yōu)點[3]。光動力學(xué)療法的治療癌癥逐漸成為國內(nèi)外治療癌癥的研究熱點。

2.力學(xué)史

力學(xué)的發(fā)展歷史悠久，17世紀末，牛頓的三大定律于1687年提出，標志著獨立學(xué)科的開始。18世紀末，古典力學(xué)變得更加完善，它的主要特征是科學(xué)和運動學(xué)。在19世紀，應(yīng)用力學(xué)與工程技術(shù)在大型機械的生產(chǎn)下發(fā)展迅速。19世紀末，獨立學(xué)科發(fā)展并形成了自己的系統(tǒng)，力學(xué)就進入了新階段。

自20世紀初以來，力學(xué)的發(fā)展一直與航空航天業(yè)密切相關(guān)。力學(xué)的主要戰(zhàn)場與航空航天有關(guān)。我們稱此階段為現(xiàn)代力學(xué)。從1960年代中期至今，情況發(fā)生了很大變化，大量新的力學(xué)分支迅速興起，它們占據(jù)了從數(shù)量變化到質(zhì)量變化的力學(xué)主要階段，展現(xiàn)出一種壯觀的情況我們稱此舞臺力學(xué)。

3.現(xiàn)代力學(xué)的現(xiàn)狀與發(fā)展

3.1 力學(xué)的傳統(tǒng)分支

隨著力學(xué)的蓬勃發(fā)展，許多新的主題、發(fā)展方向和增長點出現(xiàn)了。主要有以下幾個分支，通用力學(xué)、固體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、空氣動力學(xué)、巖土力學(xué)

3.2 力學(xué)與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合

現(xiàn)代力學(xué)發(fā)展的第二種類型是力學(xué)與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合。計算機技術(shù)和光電技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以前所未有的速度推動了機械研究的發(fā)展。這些科學(xué)技術(shù)和力學(xué)的結(jié)合形成了獨立分支，如計算機力學(xué)和實驗力學(xué)，具有廣泛的覆蓋范圍，并且具有現(xiàn)代的力量。

4.光動力療法治療癌癥的前景

4.1 光動力療法

目前治療惡性腫瘤以及非惡性的疾病非常有用的方法就是光動力療法。光動力療法需要有三個基本的條件：充足的氧氣，可見光以及光敏劑。這三者符合一定的要求并結(jié)合在一起就能夠形成破壞癌細胞的致命機制，這就是光敏化反應(yīng)。光敏劑通過吸收光分子然后進行躍遷，到達激發(fā)態(tài)，通過衰變過程將能量轉(zhuǎn)移到分子的內(nèi)部。光敏化反應(yīng)的主要類型有兩種：第一種是自由離子的光氧化;第二種是單線態(tài)氧的光氧化過程。光敏劑在內(nèi)部轉(zhuǎn)換后通過熒光發(fā)射直接從第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，或者在躍遷中躍遷至亞穩(wěn)態(tài)三重態(tài)。

光動力療法通過三個不同的過程直接殺死癌細胞：由光和光敏劑在腫瘤組織中所產(chǎn)生的單線態(tài)氧會直接殺死癌細胞;損害腫瘤血管系統(tǒng)會限制癌細胞血液的供應(yīng)，這樣腫瘤細胞中的氧氣和所需要的營養(yǎng)就會缺乏，從而殺死癌細胞。然后啟動免疫系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)在光動力療法誘導(dǎo)癌細胞死亡的過程中起很關(guān)鍵的作用。研究表明，在腫瘤和周圍正常組織直接殺死細胞之前，會對腫瘤的血管系統(tǒng)造成損害。光動力療法的主要目標是腫瘤的血管系統(tǒng)。

4.2光動力療法的臨床應(yīng)用

光動力療法現(xiàn)在被廣泛用于治療惡性腫瘤。光的滲透能力是有限的，所以把光動力療法應(yīng)用在治療小腫瘤方面非常好。主要的臨床應(yīng)用如下：

（1）皮膚科

在皮膚病方面，由于多數(shù)的皮膚病都是可以看見的，所以開發(fā)用于局部的藥物在光動力療法中是很重要的。目前已經(jīng)治療的皮膚癌有基底細胞癌，鱗狀細胞癌等，由于δ-氨基乙酰丙酸左果糖酸通常是集中在淺表組織中的，因此它適合于皮膚治療疾病。

（2）子宮癌

子宮癌屬于淺表癌，δ-氨基乙酰丙酸可以被視為一種良好的光敏劑。通過靜脈注射δ-氨基乙酰丙酸已經(jīng)治療了10例轉(zhuǎn)移性淺表癌。2至10周后，全部治愈的有4例，有2例部分被治愈

（3）肺癌

肺癌也可以通過光動力療法來治療，而且非常有效。光動力療法對肺癌治療的有效性進行了大量研究，并且證明Photofrin在這種療法中是有效的，在眾多研究中得出結(jié)論，治療成功的概率可達到69%-100%。對于長度小于1cm的腫瘤的治愈率是最高的，對于早期肺癌患者，光動力療法提供了延長壽命和改善生活質(zhì)量的有效途徑。

（4）其他

光動力療法同樣能夠用于治療前列腺癌，頭頸部腫瘤以及腦部腫瘤，也能夠用于治療血管疾病，現(xiàn)在用于治療由病毒感染引起的各種疾病。

4.3 光動力療法治療癌癥的局限性

目前，幾乎所有的學(xué)者都認為光動力療法現(xiàn)在正處于研究和開發(fā)階段，它對局部，淺表和早期惡性腫瘤具有很強的殺傷作用，好多文章中已有報道。但是仍然還有許許多多的問題等待我們?nèi)ソ鉀Q，比如紅色激光的組織穿透力相對較弱，不能夠到達較深處的腫瘤，體內(nèi)照射可以通過使用光纖來實現(xiàn)，再比如光敏劑能夠在皮膚上停留較長時間，有些可以停留好幾周，就像血卟啉衍生物Photofrin會引起長期的光敏性，會讓患者感覺到不舒服，并限制了這種方法的廣泛使用。

4.4 癌癥的力學(xué)和熱療法

近年來，通過光動力作用破壞腫瘤的光動力療法（PDT）在高親和力的葉綠素誘導(dǎo)劑（HPD）中激發(fā)紅光（630 nm）引起了廣泛關(guān)注。氬彩色激光能夠穿透最深1.5厘米的組織，所以對于2cm以上的腫脹和疼痛，即使是1.5厘米以下的腫瘤，也不一定獲得治愈效果。

4.5 PHD光敏劑的最新研究進展

近年來，PDT光敏劑的研究有了很多新進展，特別是在靶向藥物遞送功能更強的光敏劑的設(shè)計和合成以及光敏劑介導(dǎo)的抗癌藥物方面。

（1）PHD作為光敏劑，光敏劑是否可以在癌癥組織中具備高度選擇性是非常重要的。

（2）光敏劑在癌癥組織中具有選擇性聚集的功能，它可以發(fā)揮光動力作用，靶向抗癌藥，讓抗癌藥能夠更快到達癌細胞組織。

5. 結(jié)論

在過去的20年中，用于癌癥光敏劑的光動力療法的研究與開發(fā)取得了令人矚目的成就?，F(xiàn)在需要盡快解決的問題是：（1）將具有良好光物理和光化學(xué)特性以及高光動力功效新型光敏劑并投入到臨床應(yīng)用中。（2）設(shè)計以及合成對癌癥組織具有更高識別功能的新一代光敏劑，并盡快進行動物和臨床試驗。（3）設(shè)計以及合成光敏劑，使抗癌藥偶聯(lián)發(fā)揮光敏劑和抗癌藥的雙重作用。（4）PDT在治療癌癥方面取得了優(yōu)異的成績，所以它應(yīng)盡快成為像冠心病，艾滋病，自身免疫系統(tǒng)疾病等非癌癥疾病治療的有效手段。

參考文獻

[1] ?Jain RK，Sarracino DA，RichertC. 對單鏈DNA具有高親和力的四苯基卟啉雜肽[J]. Chem Commun，1998（3）：423-424.

[2] ?BarinagaM. 肽導(dǎo)向的抗癌藥物在冰中顯示出前景[J]. 科學(xué)，1998（279）：323-324.

[3] ?Zheng G，G raham A，Shibata M等. 烯鍵合成β-半乳糖結(jié)合的二氫卟酚作為光動力療法用半乳糖凝集素特異性光敏劑的研究[J]. 化學(xué)化工雜志，2001（66）：8709-8716.