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ALA介导的声动力疗法在早期皮肤黑色素瘤中的比较分析:肿瘤大小、光联合治疗及超声递送方式的优化研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月23日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对早期皮肤黑色素瘤治疗中光穿透受限的临床难题,创新性地评估了5-氨基乙酰丙酸(ALA)介导的声动力疗法(SDT)在不同肿瘤分期(Stage 1/2)中的疗效差异,系统比较了SDT与光动力疗法(PDT)联用效果,并优化了超声波导与直接接触两种递送方式。研究发现SDT单用即可实现Stage 1肿瘤86.5%和Stage 2肿瘤72.5%的生长抑制,且锥形铝波导能有效聚焦超声能量,为临床转化提供了重要技术参考。
皮肤黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤恶性肿瘤,其治疗面临严峻挑战。虽然手术切除仍是主要手段,但面部等特殊部位的手术常伴随美容缺陷,而放疗、化疗又存在耐受性等问题。更棘手的是,现行光动力疗法(PDT)因黑色素对可见光的强吸收而疗效受限。在此背景下,具有深层组织穿透优势的声动力疗法(SDT)成为极具潜力的替代方案,但其在早期黑色素瘤中的应用价值、与PDT的协同效应以及最佳超声递送方式等关键问题尚未阐明。
为回答这些问题,Erika Toneth Ponce Ayala等研究者在《Scientific Reports》发表研究,通过建立Breslow深度分期的裸鼠黑色素瘤模型(Stage 1:1-1.5 mm;Stage 2:2.5-3 mm),系统评估了ALA介导SDT的疗效差异。研究采用三组对照实验:比较不同肿瘤分期的SDT响应、验证SDT-PDT联合治疗效果、优化超声波导与直接接触两种递送方式。关键技术包括:1)高分辨率超声(Vevo 3100系统)实时监测肿瘤体积;2)定制锥形铝波导实现能量聚焦;3)红外热像仪(FLUK-Ti400)监控治疗温度;4)组织学分析(H&E染色)评估坏死程度;5)Bliss模型计算联合指数(CI)。
声场测量揭示波导特性
通过水听器扫描发现,锥形铝波导可将有效辐射面积从5 cm2缩减至0.8 cm2,虽导致25%声压损失,但能将能量集中到浅表肿瘤区域。声压分布图显示,波导使最高压力区前移至皮肤表面附近,为靶向治疗提供物理基础。
分期疗效验证
超声成像显示,SDT处理后肿瘤密度显著降低(超声图像中灰色变深),Stage 1和Stage 2组分别实现86.5%和72.5%的生长抑制(p<0.01)。组织学证实SDT诱导了跨整个截面的坏死,伴随炎症浸润和血管外渗,且波导应用仅使皮肤温度上升3°C,排除热效应主导可能。
联合治疗效果分析
尽管PDT(635 nm, 120 J/cm2)和SDT单用均有效,但联合组(SPDT)的肿瘤抑制率(79.18%)未显著超越SDT单用(86.51%)。Bliss模型显示CI<1,提示SDT可能耗竭肿瘤氧分压,反而削弱了PDT的Ⅱ型光动力效应(需分子氧参与)。
递送方式优化
直接接触法(180 J/cm2单次)与波导法(1800 J/cm2两次)疗效相当(76.27% vs 72.53%),但前者时间剂量更具优势。值得注意的是,直接接触仅适用于突出皮面的Stage 2肿瘤,而波导在解剖复杂区域展现独特价值。
该研究首次证实ALA-SDT对早期黑色素瘤的深度治疗效果,突破性地发现波导递送可实现精准能量聚焦。虽然当前条件下SDT-PDT未显示协同效应,但为联合策略优化指明方向——如调整治疗序列或采用氧载体。从临床转化角度看,研究建立的Breslow深度分期模型和高频超声监测体系,为后续个体化治疗提供了重要评估框架。这些发现不仅推动SDT在皮肤肿瘤中的应用,其波导设计思路更为其他实体瘤的声动力治疗设备开发提供借鉴。
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