小普布卓瑪 綜述，貢桑多吉 審校

（西藏大學理學院，拉薩850000）

惡性黑色素瘤是一種惡性程度高的皮膚腫瘤，是由位于表皮基底部的黑色素細胞惡變形成的。80%的皮膚癌死亡率直接源于只占皮膚癌5%的黑色素瘤。黑色素瘤在歐美國家是發(fā)生率排在第5位的惡性腫瘤。美國每年新診斷病例數近30年來翻了一番，英國近5年來男性發(fā)病率增加了28%，女性增加了12%。黑色素瘤在我國也呈快速上升趨勢，根據北京市8城區(qū)流行病學統(tǒng)計，近5年來發(fā)病率提高了5倍。我國每年新發(fā)惡性黑色素瘤超10 000例。因此黑色素瘤的控制是世界各國政府的衛(wèi)生戰(zhàn)略重點，黑色素瘤的綜合治療成為世界所關注的研究課題［1］。

雖然進行著大量的研究和臨床試驗，黑色素瘤的預后差和死亡率高仍是這一領域的主要問題。黑色素瘤早期患者可通過手術獲得治愈的機會，但手術后的復發(fā)率高。而進展期患者，則預后差，死亡率高。其主要原因包括細胞的異常增殖和細胞凋亡受抑。因此腫瘤的治療要從抑制腫瘤細胞分裂、增殖和啟動或增強凋亡機制入手。本文將從光動力學療法（photodynamic therapy，PDT）對以上因素可能的靶向作用機制及對PDT治療黑色素瘤的相關報道入手，探討PDT成為治療黑色素瘤的輔助療法的可能性。

1 PDT基本原理

PDT是一種微創(chuàng)療法，已證實對非黑素性皮膚癌及其他腫瘤有很好的治療效果［2－3］。PDT作用過程中，光敏劑特異性地聚集在腫瘤細胞或組織中，在適當波長的光照下，光敏劑吸收特定波長的光后激發(fā)氧分子產生氧化能力極強的活性單線態(tài)氧。單態(tài)氧作為一種高反應性物質，能與脂肪酸、蛋白質及核酸等物質反應而導致細胞凋亡［4］。

2 光動力學療法對黑色素瘤的靶向作用機制

2.1 細胞的增殖和生存通路與PDT的關系 眾所周知，細胞的增殖作用是細胞癌變的主要因素。Ras/Raf/MEK/ERK信號傳導通路是調控細胞生長、分化和增殖最重要的通路之一，而Ras家族是這些信號傳導過程中的重要組成部分。大量研究報道Ras基因家族成員（如 H－Ras、K－Ras和 N－Ras）和 Raf是人類腫瘤中最常見的癌基因，68%～90%的黑素瘤患者存在Raf或n－Ras基因突變［5］，所以Raf和n－Ras的突變被認為在黑素瘤的發(fā)展過程中起著重要的驅動作用。Ras基因的激活正向調控絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路，與GTP結合的活化的Ras激活Raf，激活的Raf可以促使MAPK的兩個絲氨酸殘基磷酸化，而MAPK又可導致ERK的磷酸化從而使其激活，最終活化的ERK形成二聚體，轉入細胞核，促使有關細胞增殖信號的傳導，而這種信號的傳導已成為包括黑素瘤在內的許多惡性腫瘤的形成機制之一［6］。這一通路在表皮生長因子（EGF）受體的協(xié)助下成為了光動力學療法的作用靶［7］。

核因子對細胞增殖、轉移和存活起著重要的調控作用，也成為了光動力學療法阻止異常細胞增殖的重要作用靶。已有研究證明激活或失活的抑制劑可通過PDT誘導的氧化應激來實現［8］。有研究指出TMPyP4－PDT可通過抑制核因子的信號通路，促進腫瘤細胞凋亡［9］，從而控制細胞的癌變。

2.2 程序性細胞死亡與PDT的關系 程序性細胞死亡通路的獲得性缺陷是大多數腫瘤細胞的共性，即癌細胞的凋亡和自吞噬機制均存在缺陷。很多學者將細胞的死亡形式分為凋亡性程序性細胞死亡和自吞噬性細胞死亡。而大量研究表明惡性黑色素瘤細胞的程序性死亡水平低于其他惡性腫瘤，對這一機制的調控也就成為了治療惡性黑色素瘤的重中之重。

2.2.1 凋亡性程序性細胞死亡與PDT的關系 細胞凋亡是有機體為調控自身的生長發(fā)育、維持內環(huán)境穩(wěn)定，由基因調控的一種細胞主動死亡過程。細胞凋亡過程伴隨著細胞縮小，DNA被核酸內切酶降解成片段，染色體凝聚，膜皺縮和胱門蛋白酶（Caspase）的激活等現象［10］。細胞凋亡作為一種基本生物學現象，在多細胞生物去除不需要的或異常的細胞中起著必要的作用。此過程受到Caspase的嚴格調控，在正常細胞中Caspase處于非活化的酶原狀態(tài)。凋亡程序一旦開始，Caspase被激活隨后發(fā)生凋亡蛋白酶的層疊級聯(lián)反應，發(fā)生不可逆的凋亡。而Caspase的激活又是通過死亡受體（外源性）或通過溶酶體－線粒體途徑釋放凋亡酶激活因子從而激活Caspase（內源性）兩種途徑來實現的。大量研究表明死亡受體Fas/Fasl途徑在PDT誘導腫瘤細胞凋亡中有重要作用［11－13］。此外，Zhuang等［14］的研究表明光敏劑能對Fas受體的激活有直接影響。一些光敏劑主要定位于線粒體，而線粒體在細胞凋亡中起著重要作用［15］。就惡性黑色素瘤而言，Barge等［10］在研究新型光敏劑硅酞菁在人惡性黑素瘤中的光殺傷作用時認為硅酞菁膽固醇衍生物能增加細胞線粒體膜的通透性，產生的類似半胱天冬酶的底物抑制半胱天冬酶活性，導致細胞凋亡。鄭微等［16］在MB－PDT治療黑色素瘤實驗研究中也得到了通過線粒體途徑誘導細胞凋亡的結論。黑色素瘤細胞在接受PDT后出現凋亡的現象也發(fā)現于兩親性光敏劑ATX－S10（Na）對人惡性黑素瘤細胞（G361）的光動力學治療過程中［17］，并進一步指出高濃度光敏劑和高劑量光照射導致高細胞毒性。當PDT誘導的細胞死亡少于70%時，大部分死亡細胞的死亡模式為凋亡。洪潔等［18］的研究中也發(fā)現了相似的結果，Nagata等［17］推測光動力學作用對溶酶體的損傷導致線粒體膜電位失穩(wěn)而激發(fā)的細胞凋亡。由此可知，死亡受體Fas/Fasl和線粒體都可成為PDT的作用靶。

2.2.2 自體吞噬性程序性細胞死亡與PDT的關系 自體吞噬作用是普遍存在于大部分真核細胞中的一種降解和再循環(huán)利用機制，受細胞內一些基因和信號機制的嚴格調控。此過程主要清除降解細胞內受損傷的細胞結構、衰老的細胞器官，以及不再需要的生物大分子等，對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療有著重要的影響。最近有報道指出光動力學療法誘導的氧化應激反應能引起黑素瘤細胞的自體吞噬作用［19］。其他研究也指出一旦器官內的溶酶體系統(tǒng)在光動力學治療過程中受到破壞，細胞內的自體吞噬作用就會被激活［20］。線粒體作為另一個目標，當光動力學治療導致線粒體內抗凋亡蛋白受損時，自體吞噬作用就會被激活。PDT可以通過溶酶體和線粒體對細胞的自體吞噬作用進行調節(jié)。

3 目前PDT治療黑色素瘤的研究概況

PDT對惡性黑素瘤的作用，在細胞水平、實驗動物水平上和臨床上都有相關的報道。在細胞實驗中，Urbanska等［21］用黑素瘤細胞株生長證實了PDT能使黑素瘤細胞減少5～10倍。應用血卟啉單甲醚（HMME）行PDT對鼠皮膚黑色素瘤細胞具有明顯的殺傷效應［16］。在實驗動物體內，Haddad等［22］通過系統(tǒng)給藥的方式評價5＿ALA－PDT對黑素瘤的作用，體內試驗證實了PDT可誘導黑素瘤細胞的死亡。在內消旋四苯基脂質體對荷惡性黑素瘤裸鼠的PDT研究中證實了PDT可使絕大部分的腫瘤消失［23］。光敏劑A1［24］及CASPs［25］介導的光動力學療法對黑色素瘤細胞及移植瘤的生長抑制作用明顯。而在臨床上，Sheleg等［26］對14例惡性黑素瘤轉移患者（女10例，男4例，平均年齡為49.6歲）進行了二氫卟吩e6靜脈給藥（5mg/kg）的光動力學治療，分別在靜脈給藥后1h和6h進行PDT治療，療效令人滿意。8例在接受了1次PDT后完全治愈，其他的6例患者在經過多次PDT后也獲得完全治愈。這種治療不良反應小，血細胞計數也沒發(fā)現二氫卟吩e6的系統(tǒng)毒性，血生化和尿分析也顯示無肝臟和腎臟損害。研究也進一步證明了光動力學療法PDT治療黑色素瘤的有效性。劉慧龍等［27］利用血樸琳衍生物（HPD）靜脈給藥對6例惡性黑素瘤患者進行光動力學治療，發(fā)現完全有效4例，部分有效2例，總有效率達100%。

由于黑色素瘤對傳統(tǒng)治療方法的抑制作用導致腫瘤學家尋找新的治療手段，隨著對PDT作用機制特別是PDT誘導黑色素瘤細胞凋亡和抑制細胞增殖機制的深入了解，PDT必將成為治療黑色素瘤的一種新的輔助療法。

［1］沈彬，劉樑，趙承梅，等.腫瘤光動力療法研究進展［J］.繼續(xù)醫(yī)學教育，2005，19（6）：42－48.

［2］Buytaert E，Dewaele M，Agostinis P.Molecular effectors of multiple cell death pathways initiated by photodynamic therapy［J］.Biochim Biophys Acta，2007，1776（1）：86－107.

［3］Babilas P，Schreml S，Landthaler M，et al.Photodynamic therapy in dermatology：state－of－the－art［J］.Photodermatol Photoimmunol Photomed，2010，26（3）：118－132.

［4］Niedre M，Patterson MS，Wilson BC.Direct near－infrared luminescence detection of singlet oxygen generated by photodynamic therapy in cells in vitro and tissues in vivo［J］.Photochem Photobiol，2002，75（4）：382－391.

［5］Cohen C，Zavala－Pompa A，Sequeira JH，et al.Mitogen－actived protein kinase activation is an early event in melanoma progression［J］.Clin Cancer Res，2002，8（12）：3728－3733.

［6］練煉，馬德亮，陶敏.惡性黑色素瘤的分子靶向治療進展［J］.實用腫瘤雜志，2010，25（2）：109－112.

［7］Tong Z，Singh G，Rainbow AJ.Sustained activation of the extracellular signal－regulated kinase pathway protects cells from photofrin－mediated photodynamic therapy［J］.Cancer Res，2002，62（19）：5528－5535.

［8］Mercurio F，Manning AM.NF－kappaB as a primary regulator of the stress response［J］.Oncogene，1999，18（45）：6163－6171.

［9］呂昌帥.陽離子卟啉對人宮頸癌Caski細胞光動力學殺傷效應的研究［D］.濟南：山東大學，2013.

［10］Barge J，Decréau R，Julliard M，et al.Killing efficacy of a new Silicon phthalocyanine in human melanoma cells treated with photodynamic therapy by early activation of mitochondrion－mediated apoptosis［J］.Exp Dermatol，2004，13（1）：33－44.

［11］Ahmad N，Gupta S，Feyes DK，et al.Involvement of Fas（APO－1/CD－95）during photodynamic－therapy－mediated apoptosis in human epidermoid carcinoma A431cells［J］.J Invest Dermatol，2000，115（6）：1041－1046.

［12］Yokota T，Ikeda H，Inokuchi T，et al.Enhanced cell death in NR－S1tumor by photodynamic therapy：possible involvement of Fas and Fas ligand system［J］.Lasers Surg Med，2000，26（5）：449－460.

［13］Ali SM，Chee SK，Yuen GY，et al.Photodynamic therapy induced Fas－mediated apoptosis in human carcinoma cells［J］.Int J Mol Med，2002，9（3）：257－270.

［14］Zhuang S，Kochevar IE.Ultraviolet a radiation induces rapid apoptosis of human leukemia cells by Fas ligand－independent activation of the Fas death pathways［J］.Photochem Photobiol，2003，78（1）：61－67.

［15］Newmeyer DD，Ferguson－Miller S.Mitochondria：releasing power for life and unleashing the machineries of death［J］.Cell，2003，112（4）：481－490.

［16］鄭薇，陳勇軍，李穎倩，等.亞甲基藍聯(lián)合光動力療法治療黑色素瘤的機理研究［J］，中國藥理通訊，2010，27（4）：33－34.

［17］Nagata S，Obana A，Gohto Y，et al.Necrotic and apoptotic cell death of human malignant melanoma cells following photodynamic therapy using an amphiphilic photosensitizer，ATX－S10（Na）［J］.Lasers Surg Med，2003，33（1）：64－70.

［18］洪潔，張風，楊慶松，等.應用血啉甲醚對體外培養(yǎng)鼠皮膚黑色素瘤細胞PDT治療的實驗研究［J］.眼科，2005，14（6）：405－408.

［19］Davids LM，Kleemann B，Cooper S，et al.Melanomas display increased cytoprotection to hypericin－mediated cytotoxicity through the induction of autophagy［J］.Cell Biol Int，2009，33（10）：1065－1072.

［20］Nystr?m T.Role of oxidative carbonylation in protein quality control and senescence［J］.EMBO J，2005，24（7）：1311－1317.

［21］Urbanska K，Romanowska－Dixon B，Matuszak Z，et al.Indocyanine green as a prospective sensitizer for photodynamic therapy of melanomas［J］.Acta Biochim Pol，2002，49（2）：387－391.

［22］Haddad R，Kaplan O，Greenberg R，et al.Photodynamic therapy of murine colon cancer and melanoma using systemic aminolevulinic acid as a photosensitizer［J］.Int J Surg Investig，2000，2（3）：171－178.

［23］Jezek P，Nekvasil M，SkobisováE，et al.Experimental photodynamic therapy with MESO－tetrakisphenylporphyrin（TPP）in liposomes leads to disintegration of human amelanotic melanoma implanted to nude mice［J］.Int J Cancer，2003，103（5）：693－702.

［24］曹波，劉天軍，牛聰.新型水溶性卟啉類光敏劑A1光動力治療黑色素瘤的實驗研究［J］.中國藥理學通報，2014，30（2）：170－174.

［25］胡立寬，李桂云，李貞，等.兔眼脈絡膜黑色素瘤的第二代光敏劑光動力治療［J］.中華眼底病雜志，2004，20（2）：108－110.

［26］Sheleg SV，Zhavrid EA，Khodina TV，et al.Photodynamic therapy with chlorin e（6）for skin metastases of melanoma［J］.Photodermatol Photoimmunol Photomed，2004，20（1）：21－26.

［27］劉慧龍，劉端祺，介雅慧，等.激光光動力學療法治療惡性黑色素瘤6例［J］.中國激光醫(yī)學雜志，2008，17（4）：248－250，303.