综述:抗肿瘤光动力治疗临床用及试验性光敏剂研究新进展

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Molecular Pharmaceutics 4.5

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  本篇综述系统梳理了光动力治疗(PDT)在肿瘤治疗领域的最新进展,重点探讨了活性氧(ROS)诱导的细胞死亡、免疫原性细胞死亡(ICD)及肿瘤微环境调控等机制。文章详细评述了临床批准及在研光敏剂的化学结构、光物理特性与治疗应用,并深入分析了PDT与化疗、放疗或免疫治疗的联合策略。特别关注了能响应微环境刺激的智能光敏剂和靶向递送系统,为提升治疗精准度提供了新思路。

  

光动力治疗(PDT)的肿瘤杀伤三重机制
当特定波长的可见光或近红外光(NIR)激活光敏剂时,会引发连锁生物学效应:1) 直接产生细胞毒性活性氧(ROS),通过氧化应激导致肿瘤细胞凋亡和坏死;2) 破坏肿瘤血管系统,切断营养供应;3) 诱导免疫原性细胞死亡(ICD),释放损伤相关分子模式(DAMPs),激活树突状细胞(DCs)和细胞毒性T细胞。研究显示,线粒体膜电位崩溃和溶酶体膜破裂是PDT引发凋亡的关键事件。

临床光敏剂的进化图谱
第一代卟啉类光敏剂如Photofrin?虽已获批用于食管癌治疗,但存在皮肤光毒性强、组织穿透浅等局限。第二代 chlorins 和 bacteriochlorins 衍生物(如Verteporfin)在650-800 nm波段具有更强吸收,显著提升治疗深度。第三代基于稀土元素或过渡金属的光敏剂(如Ru(II)配合物)通过重原子效应增强系间窜越,量子产率提升达0.7以上。

微环境响应型智能系统突破
pH敏感型纳米载体在肿瘤酸性环境中释放率可达正常组织的5.3倍;乏氧激活前药与PDT联用可克服肿瘤中心缺氧区治疗抵抗。最新研发的酶激活光敏剂(如MMP-2可剪切肽段修饰物)在肿瘤基质中活性提升8倍,正常组织残留量降低67%。

联合治疗的协同效应
PDT联合抗PD-1免疫治疗可使小鼠模型完全缓解率从28%提升至65%,其机制与CD8+ T细胞浸润增加和调节性T细胞(Treg)减少相关。放疗同步PDT通过ATM/ATR通路增强DNA损伤,使肺癌细胞株A549的辐射增敏比达到2.4。

未来发展方向包括开发双光子激发光敏剂(穿透深度>5 cm)和线粒体/溶酶体双靶向系统。值得注意的是,基于人工智能的光敏剂设计平台已成功预测出3种新型BODIPY衍生物,其ROS产率较传统化合物提高2.8倍。

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