光动力疗法治疗口腔白斑疗效影响因素研究进展

    口腔白斑（oral leukoplakia，OLK）指发生于口腔黏膜上，不能被清除，且临床及组织病理学均不能诊断为其他可定义的白色损害，是一种常见的口腔黏膜癌前病变。其病因不明，可能与烟草等理化刺激因素及某些感染因素有关。据报道，OLK癌变率为0.13%~17.5%，伴有异常增生者，癌变风险越高。因此，消除病损、防止恶化是OLK的治疗目的。目前，OLK的常规治疗方法包括药物治疗、手术治疗等，但具有疗效不确切或引起功能障碍等诸多问题。
    光动力疗法（photo dynamic therapy，PDT）作为一项非侵入性方法，其起初兴起于皮肤科，进而发展到肿瘤界，近年来也逐步应用于治疗OLK 等口腔黏膜类疾病。该疗法是通过光敏剂、氧气和光相互作用产生的光动力学反应，其特点是对病损细胞或组织具有选择性杀伤作用，但不损伤其他正常组织的一项新型疗法。
    随着对PDT基础研究和临床应用的不断深入，光敏剂、光源的不断改进及发展，PDT对OLK等口腔黏膜类疾病的治疗愈加精准和高效。但目前PDT在治疗流程及其相关参数等方面尚未形成统一规范，而这些因素可能对OLK的治疗效果产生一定影响，因此本文对PDT 的基本原理、治疗及影响OLK 疗效相关因素作一介绍。
    1.PDT基本原理及治疗要素
    1.1 PDT基本原理
    当光敏剂作用于靶病灶及周围组织时，其会选择性地聚集在异常增殖的细胞内，采用特定波长的光源照射该区域，激发光动力反应，令细胞产生单线态氧（singlet oxygen，1 O2），利用其毒性作用杀伤靶细胞，组织选择性强，对周围正常组织损伤小。PDT主要通过破坏血管、损伤细胞、调节机体免疫反应这3种方式来损伤细胞及组织：（1）光化学反应所生成的1 O2及活性氧物质（reactive oxygen species，ROS）通过破坏血管、促进血栓形成，导致局部供血不足，间接造成病变区域的细胞凋亡；（2）细胞内的1 O2及ROS具有高细胞毒性，其氧化损伤作用可破坏细胞膜结构和功能，进而诱导细胞自噬及凋亡；（3）PDT过程中产生的炎性反应，可激活及启动机体免疫应答，从而抑制和破坏病灶细胞。
    1.2 光动力治疗三要素：光敏剂、氧气、光
    1.2.1 光敏剂
    是指在光化学反应中，通过光照激发能量并传递给反应物，其本身不发生反应的一类物质。目前对光敏剂的研发已进入到第3代。
    第1代光敏剂主要以血卟啉衍生物为代表的混合制剂。因其成分复杂、组织选择性较差、光毒性大等缺陷现已被淘汰。
    第2代光敏剂在靶向性、光敏毒性、治疗效果等方面较第1代光敏剂有所改善，主要包括了卟啉类衍生物、金属酞菁、稠环醌这3类，其中所属卟啉类衍生物的氨基酮戊酸（aminolevulinic acid，ALA）是PDT治疗OLK最常使用的光敏剂。ALA是存在于大多数哺乳动物细胞中的内源性产物，其本身不具有光敏活性，在线粒体内可代谢为内源性光敏物质原卟啉Ⅸ（PpⅨ），具有分子量低、疗效佳、靶向性强、损伤小等优点。
    第3代光敏剂在第2代光敏剂的基础上，在结构上增加一些具有生物学活性的化学物质，进一步提高其组织靶向性。但目前第三代光敏剂尚处于临床前研究阶段。
    1.2.2 氧气
    PDT通过O2产生细胞毒性作用。病灶细胞内的光敏剂在特定波长的光源照射过程中，吸收光子能量，从稳定的基态转变为相对不稳定的单重激发态。为了恢复稳定的基态，需通过退基反应，使单重激发态转变为三重激发态，然后与O2发生反应，产生大量ROS。其中1 O2具有高细胞毒性，通过诱导肿瘤细胞的凋亡、坏死和自噬杀伤病变组织，目前认为是PDT治疗的主要机制之一。
    1.2.3 光源
    PDT是一种冷光化学反应诱导的生物化学作用过程。光源对组织的穿透深度与光的波长呈正比，范围在630~800 nm 内的光源对组织的穿透深度约3~8mm。但人体组织内的血红蛋白、黑色素等生物组分可吸收和散射可见光，导致激光衰减，从而令其穿透深度降低。因此，波长小于580nm 的光源不推荐作为光动力治疗的有效选择。发光二极管（LED）因其具有光谱窄、便携、价格低廉等优势，故在OLK病损中应用最广泛。
    2.PDT治疗OLK的临床应用及疗效影响因素
    2.1 临床应用
    Kawczyk-Krupka等通过分析PDT与冷冻治疗后OLK的面积变化、复发率、不良反应等来比较以上2种治疗方案的有效性，其中PDT治疗组的完全缓解率为72.9%，随访6月，复发率为27.1%，冷冻治疗组的完全缓解率为89.2%，复发率为24.3%。虽然结果没有显著差异，但PDT更具微创、美观、便捷等优势。Maloth等比较了维甲酸与PDT 治疗OLK 的临床疗效，结果显示：PDT 组中，完全缓解率为16.67%，部分缓解率为66.67%，约16.67%的病损无反应；维甲酸组中，部分缓解率为18.2%，约81.8%的病损无反应，其差异具有统计学意义（P<0.05），因此认为PDT可作为替代传统治疗OLK的有效方法。
    Li等对符合纳入标准研究的临床数据进行系统分析，PDT治疗OLK的完全缓解率和部分缓解率之和为76.1%，总体有效率较高。Shafirstein等对17例病损直径≥10mm的OLK进行PDT治疗，其中7例完全缓解，9例部分缓解，免疫组织化学检测结果显示：73%的组织样本中，抑癌基因p53的表达升高；58%的组织样本中，细胞增殖核抗原Ki-67的表达降低，表明PDT可延缓OLK的癌变进程。以上临床研究证实PDT在治疗OLK方面，疗效显著，不良反应轻微且可抑制病损进一步恶化。
    2.2 PDT治疗OLK疗效影响的相关因素
    2.2.1 病损类型
    临床上将OLK分为均质型、非均质型两大类，前者包括斑块状、皱纹纸状；后者包括颗粒状、疣状、溃疡状。而OLK类型可能也与PDT疗效有关。Han等使用PDT治疗均质型白斑20例，非均质型白斑9例。治疗后的完全缓解率分别为70%、22.2%，其结果差异具有统计学意义（P=0.019），提示前者较后者的临床疗效高。但目前病损类型这一因素影响PDT临床研究较少。
    2.2.2 OLK角化程度、深度、面积
    PDT治疗OLK的临床疗效受到病损表面角化程度、深度、面积的影响。Yu等分析36例口腔黏膜增生性病变经PDT治疗后的临床结果，并评估可能影响其治疗疗效的因素发现：直径≤1.5cm，角化厚度<40μm 者较其他类型的病变更早获得临床治愈。一项临床对照研究显示：CO2激光联合PDT治疗Ⅱ~Ⅲ级角化病损的完全缓解率为88%，而单独使用PDT治疗的完全缓解率为59%。
    Wang等报道1例腭黏膜大面积OLK患者，单独使用PDT治疗2次时，病损未见明显改变，当联合梅花针治疗5个疗程后，病灶完全消失。这可能是由于CO2激光、梅花针等预处理方法去除角化程度高的OLK病损表面，有助于促进光敏剂的组织渗透及增加光照射的穿透深度，从而增强光动态效应，提高临床治愈率。
    2.2.3 上皮异常增生程度
    有研究表明：PDT治疗OLK的临床疗效与上皮异常增生程度有关。Han等对29例OLK（伴有不同程度异常增生）患者使用ALA-PDT治疗，研究发现在相同治疗方案下，伴有中重度异常增生者的疗效显著，单位病损面积所需治疗时间更少。这可能是因为伴有异常增生的病变细胞间隔较宽，上皮穿透性较强，导致光敏剂易于在上皮细胞中吸附及扩散，为后续的光化学反应奠定基础。
    2.2.4 ALA剂量
    唾液稀释、口内组织活动频繁是影响局部病损吸收光敏剂的重要因素；因此，适宜的光敏剂浓度是提高PDT疗效的前提。以光敏剂ALA为例，20%ALA不仅能保证局部病损组织药物的有效吸收，也在一定程度上缓解唾液的过分稀释。Jin等回顾文献发现，20% 的ALA较其他浓度更有效，PDT治疗后的完全缓解率为68%（95%置信区间：42%~86%）。
    2.2.5 光敏剂的给予方法
    光敏剂的给药途径主要有：局部孵育、局部注射、含漱法、静脉给药等。Jin等对22项采用PDT治疗口腔潜在恶性疾患的研究进行Meta分析，结果显示静脉给药的完全缓解率高于局部给药；而静脉与局部给药部分缓解率无显著差异，且两者疗效均高于含漱法。这可能是由于后者在口腔内作用时间及渗透深度有限，疗效不能与局部及静脉给药相媲美。静脉给药不良反应大，如恶心、呕吐、血清胆红素升高、肝功能异常等，还需遵守严格的避光原则。因含漱法的有效性、可行性有待商榷，而局部注射、静脉给药可能存在安全隐患，故临床应用较为广泛的是局部敷药这一途径。
    2.2.6 预活化时间
    在不同的研究中，病变组织中PpⅨ的最大浓度是不同的，因此预活化的时间也不同。Chen等使用410nm的荧光分别辐照经1、1.5、2、2.5h预活化后的病损，目的是通过监测20%ALA 何时传化为PpⅨ以确定PpⅨ在上皮细胞达到峰值的时间。作者通过分析每个口腔病损的荧光光谱数据后发现预活化时间在1.5h时，病变上皮细胞中的PpⅨ达到最大值。而Kubler等发现，20%ALA转化为PpⅨ最大值的时间为2h。出现以上结果可能是由于人口统计学特征和唾液流量存在差异。因此，Selvam等建议在PDT治疗前应确定每例患者的PpⅨ峰值。
    2.2.7 PDT治疗频率
    PDT治疗OLK的频率尚无统一定论。通过文献回顾发现：PDT治疗OLK的疗效与治疗频率紧密相关。Chen等报道了97例OLK患者经局部PDT治疗后，作者分别使用每周治疗1次（65例）或每周治疗2次（32例）的治疗方案治疗OLK病损，以比较治疗频率与临床疗效的相关性。结果显示，每周1次的治疗方案中，5例患者完全缓解，33例患者部分缓解，27例患者未缓解。而采用每周2次的方案中，11例患者完全缓解，21例患者部分缓解。可见每周治疗2次对OLK病变的临床疗效明显优于每周治疗1次者。
    这可能是由于经PDT治疗后的OLK病损在术后2~3d出现溃疡，术后5~6d溃疡区域形成上皮化。因此，2次PDT治疗间隔时间为4d，可进一步破坏残存的病变细胞，阻止OLK病损的再生，最终导致病变范围显著缩小。
    2.2.8 PDT 光照模式
    现有研究在使用PDT治疗OLK时，采用光照时间为1000s（分为5个180s和1个100s），其中每光照3min，便休息3min的模式。Chen等对24例OLK患者使用该光照模式，其中8例缓解，16例部分缓解。采用分段式光照理论依据如下：充足且持续的新PpⅨ和O2可提高PDT的有效性，而多次的3min间隔时间是为了给病灶上皮细胞机会再生形成PpⅨ和富集新的O2。
    Kawczyk-Krupka等采用连续光照模式治疗48例OLK病损，其中35例完全缓解，11例部分缓解，2例无反应。但目前尚缺乏连续式和分段式光照与PDT临床疗效相关性的报道，因此，后续需要在基础及临床方面比较分析不同光照模式介导的PDT对OLK疗效的影响，并加强生物学机制的阐述，以期为临床制定合理、高效的诊疗方案提供数据参考。
    2.2.9 其他
    Pietruska等认为PDT对发生在颊部及唇部的病损较舌部、牙龈处的病损有效。而Chen等分析了病变部位与治疗效果的相关性，结果为PDT疗效与部位无显著差异。烟草作为OLK 的诱发因素之一，但有研究表明，吸烟者与非吸烟者PDT的疗效无显著差异。
    3.总结
    近年来，光动力疗法发展迅速，因其安全、高效、美观等优势，在OLK等口腔黏膜疾病的治疗中具有不可替代的应用前景。但值得注意的是，该疗法作为一项新兴、微创的药械连用技术，其临床疗效除了受OLK 类型、角化、深度、面积、上皮异常增生程度，光敏剂剂量、预活化时间、给药方法、光照模式、治疗频率等的影响，同样也受到操作者技术、经验及患者依从性的影响。目前，影响其疗效的因素尚处于探索阶段。因此，还应进行多中心、大样本临床随机试验来进一步验证，从而建立口腔白斑光动力治疗的诊疗规范。