5-氨基酮戊酸光動(dòng)力療法在感染相關(guān)皮膚性病中的研究進(jìn)展

肖紫璇, 李志嘉, 馮穎君, 王思佳, 曾抗

1.南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院，廣東 廣州 510515；2.南方醫(yī)科大學(xué)皮膚病醫(yī)院，廣東 廣州 510091

光動(dòng)力療法(photodynamic therapy, PDT)是一種依賴于光敏劑、特定波長(zhǎng)光源和分子氧之間的相互作用而產(chǎn)生殺傷效應(yīng)的新型治療方法[1]。5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid, ALA)是PDT治療中常用的光敏劑。自1990年Kennedy等[2]首次報(bào)道ALA-PDT成功用于治療皮膚基底細(xì)胞癌以來(lái)，ALA-PDT逐漸成為熱點(diǎn)，被廣泛用于治療皮膚癌、光化性角化病、鮑溫病等皮膚病。近年來(lái)，ALA-PDT被越來(lái)越多地應(yīng)用于痤瘡、尖銳濕疣(condyloma acuminatum, CA)、皮膚肉芽腫等感染相關(guān)皮膚性病中，因具療效好、可重復(fù)治療、抗菌譜廣、不會(huì)誘導(dǎo)耐藥等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。本文從基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用兩方面對(duì)近年來(lái)ALA-PDT在感染相關(guān)皮膚性病中的研究進(jìn)展作一綜述，以期為臨床診療提供更多依據(jù)。

1 ALA-PDT的作用機(jī)制

PDT是一種結(jié)合光物理和光化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的治療方法。ALA是強(qiáng)光敏劑原卟啉Ⅸ(Pp Ⅸ)的前體，并參與血紅素合成過(guò)程，但因體內(nèi)細(xì)胞Pp Ⅸ合成量很少，故一般情況下不發(fā)生光敏反應(yīng)。當(dāng)大量外源性ALA進(jìn)入體內(nèi)后，ALA可被異常增生活躍的細(xì)胞選擇性吸收，轉(zhuǎn)化為Pp Ⅸ，后者在特定波長(zhǎng)的光照射下產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen species, ROS)，引發(fā)細(xì)胞毒性，損傷細(xì)胞甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡[3]。

據(jù)報(bào)道，ALA-PDT產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)主要包括以下幾個(gè)方面：①促進(jìn)細(xì)胞凋亡與自噬，抑制細(xì)胞增殖；②損傷病變部位的血管、抑制新生血管形成及內(nèi)皮細(xì)胞增殖，從而造成細(xì)胞缺血缺氧；③調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng)，促進(jìn)炎癥因子的分泌及免疫介質(zhì)的釋放從而提高對(duì)細(xì)胞的識(shí)別及殺傷效應(yīng)[3]。

2 ALA-PDT抗微生物效應(yīng)的基礎(chǔ)研究

研究發(fā)現(xiàn)，ALA-PDT可殺滅銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa, PA)、痤瘡丙酸桿菌等常見(jiàn)細(xì)菌及耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(Methicillin-resistantStaphylococcusaureus, MRSA)等耐藥菌。ALA-PDT能抑制PA生長(zhǎng)并破壞生物膜，降低生物膜的復(fù)發(fā)率，抑制綠膿菌素和彈性蛋白酶的分泌[4]。Yang等[5]將1.408 mol/L ALA溶液涂抹于PA感染的小鼠皮膚傷口，孵育30 min后用波長(zhǎng)630 nm、能量密度為90 mW/cm2的紅光照射傷口10 min，治療后14 d創(chuàng)面細(xì)菌量顯著降低。Huang等[6-7]在MRSA懸浮液中加入0.05 mmol/L的ALA，避光孵育4 h后，采用波長(zhǎng)630 nm、能量密度為406 mW/cm2的紅光照射15.8 min，發(fā)現(xiàn)MRSA幾乎被完全滅活；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)ALA-PDT可使MRSA誘導(dǎo)的糖尿病鼠皮膚傷口中的細(xì)菌載量明顯下降，且能加快傷口愈合，提示ALA-PDT可能成為耐藥菌的一種非抗生素替代療法。

ALA-PDT對(duì)人乳頭瘤病毒(human papillomavirus, HPV)、單純皰疹病毒(herpes simplex virus, HSV)、人類免疫缺陷病毒等也有良好的殺傷作用。Xie等[8]研究顯示ALA-PDT對(duì)HPV18型感染的HeLa細(xì)胞的抑制效應(yīng)呈現(xiàn)出時(shí)間和劑量依賴性，且研究表明ALA-PDT可能通過(guò)上調(diào)Ras/Raf/MEK/ERK和下調(diào)PI3K/AKT信號(hào)通路參與對(duì)HeLa細(xì)胞的自噬調(diào)控，并通過(guò)誘導(dǎo)自噬和凋亡來(lái)降低HPV病毒載量。用ALA-PDT處理HSV-Ⅰ和HSV-Ⅱ感染的Vero細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)ALA-PDT在體外對(duì)HSV-Ⅰ和HSV-Ⅱ均有明顯的抑制作用，與陽(yáng)性對(duì)照藥物無(wú)環(huán)鳥苷作用基本一致；外用ALA對(duì)HSV-Ⅰ型豚鼠皮膚感染僅進(jìn)行1次PDT治療，皮膚病變就產(chǎn)生劑量依賴性的治療效果[9]。

ALA-PDT同樣具有較好的抗真菌作用，對(duì)念珠菌屬、著色真菌等均有效。Shi等[10]用15 mmol/L ALA孵育白色念珠菌生物膜5 h后用300 J/cm2紅光照射50 min，結(jié)果顯示細(xì)胞凋亡率達(dá)19.4%，且透射電鏡下觀察到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)容物降解、細(xì)胞核濃縮、線粒體腫脹等現(xiàn)象。Huang等[11]用裴氏著色霉感染的大蠟螟作為感染模型來(lái)探究ALA-PDT的殺傷效應(yīng)及對(duì)體液免疫的調(diào)節(jié)作用，結(jié)果顯示ALA-PDT處理可使大蠟螟的中位生存期延長(zhǎng)，且ALA-PDT可通過(guò)增加血細(xì)胞密度和提高機(jī)體對(duì)病原體的敏感性使大蠟螟免受裴氏著色霉的侵害，提示ALA-PDT可通過(guò)誘導(dǎo)大蠟螟體液免疫來(lái)積極防御真菌感染。

3 ALA-PDT在感染相關(guān)皮膚性病中的臨床應(yīng)用

3.1 尋常痤瘡

尋常痤瘡是一種好發(fā)于青春期并主要累及面部毛囊皮脂腺單位的慢性炎癥性皮膚病，痤瘡丙酸桿菌感染是其重要病因之一[12]。目前中度和重度痤瘡的治療以口服抗生素或異維A酸類藥物為主，然而耐藥性增加及藥物不良反應(yīng)限制其應(yīng)用。近年來(lái)，ALA-PDT在痤瘡治療中表現(xiàn)出良好的療效和安全性。目前，我國(guó)ALA-PDT皮膚科臨床應(yīng)用指南推薦5% ALA凝膠或溶液于患處避光封包1～1.5 h、采用紅光(60～126 J/cm2，40～100 mW/cm2)來(lái)治療中度或重度痤瘡[13]。

研究發(fā)現(xiàn)紅光-ALA-PDT治療痤瘡療效好，但強(qiáng)脈沖光-ALA-PDT不良反應(yīng)少，耐受性更好；紅光-ALA-PDT與日光-ALA-PDT治療痤瘡的療效相當(dāng)，但日光-ALA-PDT可減輕患者疼痛感[14-15]。Yin等[16]進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)單盲試驗(yàn)，用不同濃度的ALA介導(dǎo)PDT治療180例中重度痤瘡患者，研究表明高濃度ALA介導(dǎo)PDT療效更好，但疼痛、脫皮、急性炎癥反應(yīng)及色素沉著等不良反應(yīng)發(fā)生率也更高。Liu等[17]將70例中重度痤瘡患者隨機(jī)分為PDT治療組、PDT聯(lián)合異維A酸治療組，結(jié)果表明聯(lián)合治療組比PDT治療組療效更好，復(fù)發(fā)率更低。

3.2 皮膚潰瘍和細(xì)菌感染

皮膚潰瘍是皮膚科常見(jiàn)的頑固性疾病，常合并細(xì)菌感染。其治療方法包括系統(tǒng)性抗生素治療、局部清洗換藥、紅外線或超聲波等物理治療、手術(shù)等。隨著抗生素的廣泛應(yīng)用，耐藥菌大量出現(xiàn)，給創(chuàng)面感染的治療帶來(lái)更多挑戰(zhàn)。生物膜的形成是臨床上90%皮膚細(xì)菌感染的病原菌產(chǎn)生耐藥性的重要機(jī)制之一，也是許多慢性感染反復(fù)發(fā)作且難以控制的主要原因[18]。ALA-PDT是一種很有前途的消除細(xì)菌感染、促進(jìn)創(chuàng)面愈合的新方法。

Lei等[19]對(duì)26例PA引起的慢性下肢潰瘍患者進(jìn)行ALA-PDT與單純紅光治療的對(duì)比研究，結(jié)果顯示治療后24 h與治療前相比，紅光組潰瘍面的細(xì)菌量沒(méi)有明顯差別，而PDT組創(chuàng)面細(xì)菌量明顯降低，且第二次治療后7 d，PDT組平均潰瘍面積從(12.72±8.58)cm2縮小到(3.4±3.4)cm2，表明ALA-PDT是一種能夠控制PA感染并促進(jìn)下肢慢性皮膚潰瘍愈合的治療方法。此外，已有研究證實(shí)局部ALA-PDT聯(lián)合抗生素是治療金黃色葡萄球菌、非典型分枝桿菌皮膚感染的一種安全有效的方法[20]。

3.3 HPV感染相關(guān)性疾病

3.3.1 CA CA是由HPV感染引起的一種常見(jiàn)性傳播疾病。現(xiàn)臨床上針對(duì)CA的治療方式包括局部外用藥物、激光、冷凍、手術(shù)，可能導(dǎo)致疼痛、瘢痕、創(chuàng)面感染等不良反應(yīng)發(fā)生。ALA-PDT是近年來(lái)用于治療CA的新方法，在預(yù)防CA復(fù)發(fā)、消除潛伏感染、改善預(yù)后等方面有一定優(yōu)勢(shì)[3]。

Tu等[21]進(jìn)行了一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、開放試驗(yàn)，結(jié)果顯示ALA-PDT和CO2激光組治療CA療效相近，但PDT組復(fù)發(fā)率更低(10.77% vs 33.33%)，且PDT組耐受性比激光組好，且不易形成瘢痕。Wang等[22]入組了138例CA患者，均采用ALA-PDT治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多個(gè)解剖部位及多個(gè)型別HPV合并感染的患者需要通過(guò)更多次的ALA-PDT治療來(lái)達(dá)到病毒的完全清除，尤其是存在腔道內(nèi)HPV感染及高危型HPV感染的CA患者，其療程將明顯長(zhǎng)于其他患者。該研究首次提出ALA-PDT與HPV DNA分型定量檢測(cè)相結(jié)合可能是一種臨床治療CA的有效手段。

3.3.2 皮膚疣 皮膚疣是一種由HPV引起的良性皮膚病，可出現(xiàn)在身體任何部位。目前多采用冷凍、激光、手術(shù)切除等方法治療，效果均不理想。研究表明ALA-PDT是治療皮膚疣安全有效的方法[23-24]。一項(xiàng)隨機(jī)雙盲試驗(yàn)表明盡管ALA-PDT治療頑固性手足疣會(huì)引起患者疼痛，但其療效好，經(jīng)平均4.5次的ALA-PDT治療后，90%的患者可達(dá)到100%的平均清除率[23]。Song等[24]進(jìn)行的一項(xiàng)回顧性研究顯示2 940 nm鉺激光聯(lián)合ALA-PDT治療難治性面部扁平疣較PDT治療療效更好，且皮損復(fù)發(fā)率低，不良反應(yīng)少。

3.4 真菌性皮膚病

真菌性皮膚病是皮膚科常見(jiàn)疾病，具有發(fā)病率高、復(fù)發(fā)率高、分布廣等特點(diǎn)。目前抗真菌類藥物種類有限、不良反應(yīng)大，且耐藥形勢(shì)嚴(yán)峻，臨床上亟需尋找更加安全有效的治療方法。已有研究顯示ALA-PDT對(duì)念珠菌屬、著色真菌等引起的真菌性皮膚病有一定治療作用，但大多為個(gè)案報(bào)道，尚缺乏大樣本、嚴(yán)格的隨機(jī)對(duì)照研究。

Cai等[25]報(bào)道1例由白色念珠菌引起的皮膚肉芽腫患者在接受1個(gè)月的伊曲康唑治療和2次ALA-PDT治療后治愈，隨訪2個(gè)月未見(jiàn)復(fù)發(fā)。Huang等[26]應(yīng)用ALA-PDT成功治愈1例由裴氏著色霉引起的難治性著色真菌病患者。該患者同時(shí)患有白細(xì)胞減少癥，經(jīng)過(guò)2個(gè)月的伊曲康唑治療后療效欠佳；后經(jīng)6次ALA-PDT治療后該患者達(dá)到了臨床和真菌學(xué)治愈，隨訪6個(gè)月未見(jiàn)復(fù)發(fā)。提示ALA-PDT是治療真菌性皮膚病重要的輔助方法，尤其是對(duì)于常規(guī)治療失敗或因不良反應(yīng)而無(wú)法繼續(xù)治療的真菌性皮膚病。

4 ALA-PDT的優(yōu)勢(shì)與局限性

與傳統(tǒng)治療相比，ALA-PDT在治療感染相關(guān)皮膚性病中具有以下優(yōu)勢(shì)：①安全性高、不良反應(yīng)少，光敏劑選擇性結(jié)合各種微生物，可有效避免或者降低藥物治療引起的毒副作用；②可重復(fù)治療、在殺傷病原微生物的過(guò)程中不會(huì)引起耐藥，且能提高病原微生物對(duì)藥物的敏感性；③具有廣泛的抗菌譜，對(duì)各種微生物的耐藥菌株也具有較強(qiáng)的殺傷作用[27]；④可促進(jìn)創(chuàng)面愈合，不易形成瘢痕；⑤對(duì)正常組織影響少，耐受性好。適合于美容和功能部位及年老體弱患者。

然而，因ALA的滲透深度和光源的照射深度有限，對(duì)于侵犯深度較深的病變，ALA-PDT尚不能達(dá)到良好的治療效果。另外，ALA-PDT治療過(guò)程中或治療后可能出現(xiàn)疼痛、急性炎癥反應(yīng)、色素沉著等不良反應(yīng)。其中，疼痛是限制ALA-PDT在皮膚科應(yīng)用最常見(jiàn)的不良反應(yīng)[28]。據(jù)報(bào)道，ALA-PDT產(chǎn)生的疼痛是由ROS介導(dǎo)的，ROS可直接刺激神經(jīng)末梢，也可以通過(guò)炎癥副產(chǎn)物介導(dǎo)疼痛[28]。Zhang等[29]研究表明通過(guò)調(diào)整ALA-PDT治療參數(shù)如縮短ALA孵育時(shí)間、增加光照時(shí)間可有效減輕治療帶來(lái)的疼痛。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，ALA-PDT在治療感染相關(guān)皮膚性病中表現(xiàn)出良好的療效和安全性，但目前臨床治療的病種有限，且大樣本、嚴(yán)格隨機(jī)對(duì)照的臨床試驗(yàn)較少，仍需進(jìn)行更多研究來(lái)尋找不同感染相關(guān)皮膚性病相匹配的PDT參數(shù)。此外，ALA滲透深度和光線穿透深度有限、易導(dǎo)致疼痛等不良反應(yīng)等多個(gè)問(wèn)題亟待解決。相信隨著新型光化學(xué)藥物的研發(fā)和光動(dòng)力學(xué)研究的深入，光動(dòng)力學(xué)將在感染相關(guān)皮膚性病的應(yīng)用中擁有更廣闊的前景。