光動力療法(PDT)是用光敏藥物和雷射活化治療腫瘤疾病的一種新方法。用特定波長照射腫瘤部位，能使選擇性聚集在腫瘤組織的光敏藥物活化，引發光化學反應破壞腫瘤。新一代光動力療法(PDT)中的光敏藥物會將能量傳遞給周圍的氧，生成活性很強的單態氧。單態氧能與附近的生物大分子發生氧化反應，產生細胞毒性進而殺傷腫瘤細胞。與傳統腫瘤療法相比，PDT的優勢在於能夠精確進行有效的治療，這種療法的副作用也很小。
基本介紹
- 中文名：光動力
- 外文名：photodynamic therapy(PDT)
- 套用範圍：現代醫療臨床中
- 性質：疾病診斷和治療的一種新技術
- 原理：通過光敏劑被激發後與氧氣相互作用產生活性氧物質殺傷腫瘤細胞
基本簡介,基本原理,光敏劑,照射光,光敏反應,影響因素,增敏劑,超音波,溫度因素,其它因素,醫學解釋,醫學臨床,社會現狀,社會發展,副作用,適應症,未來展望,
基本簡介
光動力療法（Photodynamic Therapy，PDT）是利用光動力效應進行疾病診斷和治療的一種新技術。其作用基礎是光動力效應。這是一種有氧分子參與的伴隨生物效應的光敏化反應。其過程是，特定波長的雷射照射使組織吸收的光敏劑受到激發，而激發態的光敏劑又把能量傳遞給周圍的氧，生成活性很強的單態氧，單態氧和相鄰的生物大分子發生氧化反應，產生細胞毒性作用，進而導致細胞受損乃至死亡。到目前為止已有多個醫院在臨床上採用光動力療法對腫瘤進行診斷和治療，此外還有很多其它單位正在進行這方面的研究，在尖銳濕疣（上海復旦張江生物醫藥股份有限公司的艾拉）治療已上市、痤瘡、鮮紅斑痣（海姆泊芬）獲得認可。
基本原理
光動力療法是一種治療疾病的新型療法。PDT是一冷光化學反應，其基本要素是氧、光敏劑和可見光(常用雷射)。首先腫瘤組織選擇性攝取光敏劑，並儲於其內，隨後在適當波長光線局部照射後，光敏劑被激活，產生光敏效應。
光敏劑
光敏劑是能吸收和重新釋放特殊波長的卟啉類分子，具有四吡咯基結構。第一代光敏劑有血卟啉衍生物(HpD)、二血卟啉酯(DHE)。
光敏試劑靜脈注射後，組織內分布最高在肝，其後依次為脾、腎上腺、膀胱和腎以及皮膚。從體內排除主要途徑是腸道，從尿排除量僅4%。在腫瘤、皮膚、以及網狀內皮系統包括肝脾等器官記憶體留時間較長。體內半壽期100小時以上。從腫瘤內清除較之從正常組織為慢，最大的腫瘤/正常組織濃度比見於48~72小時。
第一代光敏劑有不少缺點，包括不能充分地被光轉為細胞毒性物質、需光照時間較長以及持續較長時間的皮膚光敏反應。例如光敏試劑僅呈中度活性，這是因為激活其所需的波長的雷射穿透力較差，而且在此波長下吸收帶較弱，能量從光轉移到細胞毒性產物的有效率僅0.5，因此其作用所及的深度僅0.5cm，而其皮膚光敏性可持續幾周。已有一組第二代光敏劑問世，包括上海復旦張江生物醫藥研發生產的5-氨基酮戊酸(5-ALA)和海姆泊芬（Hemoporfin）、mTHPC、初卟啉錫(SnEtz)、亞甲基蘭和亞甲苯蘭、苯卟啉衍生物，以及lutelium texaphyrins(Lu-Tex)。第二代光敏劑部分地克服了第一代光敏劑的缺點，表現為光敏期短，作用的光波波長較長，因而增加作用的深度，產生的單態氧也較多，對腫瘤更有選擇性。
光敏劑常靜脈靜注。如用光敏試劑，劑量為1.5~2.0mg/kg，48小時後，在內鏡下用630nm紅色雷射照射癌腫。光敏劑也可局部給予。如果套用5-ALA，則可口服，該物質為前藥，在體內轉化為光反應性初卟啉Ⅸ衍生物(PPⅨ)。
光敏劑能直接摻入細胞膜內，而不進入細胞核內。新生物組織對光敏劑優勢攝取，並較長時間滯留其內。某些腫瘤如腦瘤時，光敏劑的腫瘤/正常組織濃度之比達12/1。光敏劑被腫瘤選擇性攝取的機制不甚清楚，可能有：(1)HpD和光敏試劑與血清白蛋白和脂蛋白尤其是低密度脂蛋白(LDL)相結合，由於腫瘤細胞較正常細胞具有更多的LDL受體，因此光敏劑通過LDL受體介導可較多地進入腫瘤細胞內；(2)卟啉類可被動地彌散入細胞內，而彌散效率與細胞外pH值有關，pH值越低彌散越多。腫瘤組織代謝加速，以致其細胞外pH值比正常組織為低，卟啉類進入瘤細胞也多。
照射光
照射光常採用可見紅光。大多數光敏劑能強烈吸收630nm或長於630nm的光。雷射是最方便和可攜帶性光源，具凝聚性(coherent)和單色性，即產生高能量的單一波長的光波，輸出功率可被精確調控，能直接通過纖維光纜，引入中空器官和深在腫瘤內。二極體雷射比之金屬蒸汽雷射或色調(tuned-dye)雷射便宜，可攜帶，因此常採用。治療時間與光敏劑吸收光能力和光傳遞能量給氧的效力有關。
作用機制的分析：高氦氖雷射器與半導體雷射器的輸出光譜明顯不同。氦氖雷射器是氣體雷射器，其輸出功率全部集中在632.8 nm這一譜線的很窄範圍內。而半導體雷射輸出往往是多譜線，每條譜線的線寬也比氦氖雷射寬得多，半導體雷射輸出光譜範圍也比氦氖雷射器的輸出光譜範圍寬得多，而光酸劑只對一定波長範圍（譬如630 nm±3 nm）的雷射才能起光動力作用。也就是說，半導體雷射輸出中往往除了那些有用的雷射能量（譬如630 nm±3 nm）外，還會包括其他波長的雷射能量，半導體雷射的有效率就低，從而影響療效。
而氦氖器是作為光動力最佳光源。成本低、技術成熟、使用壽命長、功率穩定等優點。而國家在九五期間已經擁有了具有國際領先、自主智慧財產權的500mW以上的大功率氦氖雷射器。
光敏反應
不同光敏劑的光物理和光化學特性差異很大，但是產生光敏效應的途徑相似。光敏劑在吸收了合適波長的激活光線後，從基態轉變為激活的單線態，再與氧起反應，產生高活性單線態分子(002)，後者與分子氧起反應，產生激發態反應性單態氧(activated singlet oxygen)，再與鄰近的分子(如胺基酸、脂肪酸或核酸)相互反應，產生毒性光化學產物。直接的細胞毒性和局部的微血管損傷，導致癌細胞凋亡和壞死。有證據提示PDT尚能啟動抗腫瘤免疫反應。
影響因素
增敏劑
對於SDCT療法的增敏劑有HP、HPD、ATX270 、光卟啉Ⅱ、ph2a 、道諾紅黴素和強力黴素等，這些化合物的共同特點是可以被超音波活化，產生具有細胞毒性的物質，進而殺死腫瘤細胞，達到治癒腫瘤的目的。 SDCT 療法增敏劑的使用量對抑瘤效果有一定的影響。眾多文獻一致認為，隨著增敏劑使用量的增加，抗腫瘤效應也隨之增強，但當增敏劑的用量達到10 mg/ kg 或200μg/ mL 以上時，增敏作用不再隨著增敏劑用量的增加而明顯增大，而呈緩慢的增長趨勢。 考慮到其副作用，使用劑量一般不高於10 mg/ kg。
超音波
因為一定強度和頻率的超音波本身具有一定的抗腫瘤效應，因此隨著超音波強度的增加，抗腫瘤效果明顯增加。如Tachibana K報導，當用聲強分別為150、300和450 mW/ cm2 的超音波照射加入增敏劑的細胞時，細胞的存活率分別為49. 6 %、34. 5 %和27. 4 % ，而對照組各自的細胞存活率分別為92. 9 %、82. 3 %和77. 9 %。
溫度因素
Miyoshi N 等人通過實驗發現，在10-25 ℃之間，由超音波所引起的細胞溶解隨著溫度的降低而升高。而Kessel D 的實驗結果卻與之相反，他們發現，在5237 ℃之間，當用1. 94 MHz 的超音波照射鼠白血病L1210 細胞時所引起的細胞破壞隨著溫度的升高而升高。 數據的矛盾之處還不能確定是否是由於所使用的超音波頻率(分別是50 KHz 和1. 94MHz) 的不同，還是由於其它因素所致，這些還有待於進行更深入的研究。
其它因素
影響SDCT療法抗腫瘤效應的因素還有許多，如細胞的類型和濃度，照射條件及超音波場等眾多因素，這些影響因素還有待於進行更加詳細的探討和研究。
醫學解釋
不少研究者認為腫瘤細胞在光動力化學反應中受到的損傷作用單線態氧是主要的因素,單線態氧從HP 和HPD 中產生的機制.
光動力化學反應原理表示如下:
1P + hν →1P * (1)
3P * →3 P 3 * (2)
3P *+3O2 →1 P +1O2* (3)
3P*+ R →P-+ R+ (4)
式中1 P 基態的單線態卟啉,hν光能,1 P 3 激發態的單線態卟啉,3 P 3 激發態的三線態卟啉,3O2 基態的三線態氧,1O2 3 激發態的單線態氧.
HP 和HPD 分子經光照射受光能之後,其電子狀態由基態的單線態變成了激發態的單線態狀態(式1) . 所謂單線態是指兩個電子以相反的自旋進入到同一個電子軌道的狀態(S = 1 + 2 (1P2 - 1P2) = 1) . 這時如果HP 和HPD 分子放出吸收的能量返回到原來基態的單線態狀態則可以發出螢光,利用這個現象可以進行腫瘤的螢光定位診斷. 如果激發態的單線態發生項間交換則可變為激發態的三線態狀態(式2) . 所謂三線態是指兩個電子以相同的自旋分別進入到不同的兩個電子軌道的狀態(S = 1 + 2 (1P2 + 1P2) = 3) . 由激發態的三線態狀態變回到原來基態的單線態是自旋禁阻的,因而激發態的三線態狀態的壽命是比較長的,在這個期間可以採取適當的方法加以利用. 例如氧分子獲得這部分能量則由基態的三線態變成了激發態的單線態狀態(式3) ,這時的激發態單線態狀態氧分子具有極強的氧化性,可以從腫瘤細胞奪取電子破壞腫瘤組織達到治療腫瘤的目的. 有時激發態的三線態狀態的HP 和HPD 也可以直接從腫瘤細胞中奪取電子破壞腫瘤組織。
考慮到各種光源的波長及穿透能力,臨床上多採用波長為630nm 的紅光對腫瘤部位進行照射,此光源不但能較深地穿透組織,而且還能使HP 和HPD 產生較強烈的細胞毒作用,也就是使聚集在腫瘤部位上的光敏性化合物產生一系列化學、物理和生物等反應,放出具有細胞毒性的單線態氧,達到殺死腫瘤細胞的目的. 要想達到治療腫瘤的目的,必須具備以下三個條件:
①. 光敏劑對腫瘤組織具有一定的選擇性和親和性,並能較長時間地滯留在腫瘤部位,從而使腫瘤部位與正常組織的光敏劑濃度差達到最大.
②. 光敏劑在腫瘤組織中經光照能產生單線態的氧.
③. 採用適當波長的光來激發光敏劑.
滿足以上三個條件才能達到治療腫瘤的目的. 為了提高照射的深度,長波長的光是必要的,如開發出的ATX2S10 光敏劑其使用波長可達670nm,但是,由於受到各方面的制約,想大幅度地提高所使用的波長是不可能的.
醫學臨床
光動力療法作為腫瘤治療的一項新技術，與手術、化療、放療等常規手段相比，具有許多重要優點，在腫瘤的綜合治療中日益顯示出重要作用。
1、口咽癌：早期口腔癌、鼻咽癌有效率75%－100%；
2、食管癌：根治早期癌；有效改善進展型食管癌的梗阻；很有效的治療頸段食管癌；可治療黏膜下播散性食管癌；對於向腔內生長、已放支架的食管癌，可消除腔內腫瘤；
3、Barrett 食管：不僅能有效消除Barrett 食管上皮，且能治療早期食管腺癌；
4、肺癌：對早期支氣管癌，治癒率90%，對於進展性阻塞性支氣管癌，改善率85%；
5、胃癌：對早期胃癌，根治率85%；有效改善進展型胃癌症狀；
6、膀胱癌：根治原位癌，對進展性癌有效率71%；
其他治療有效的癌症：結直腸癌，膽管癌，特別適用於肝門部膽管癌、胰腺癌和壺腹癌、腹腔腫瘤、胸腹膜間皮瘤、肝癌、腦瘤、泌尿生殖道癌；
與手術、化療、放療等常規治療手段相比，光動力療法具有如下重要優點：
創傷很小。藉助光纖、內窺鏡和其他介入技術，可將雷射引導到體內深部進行治療，避免了開胸、開腹等手術造成的創傷和痛苦。
毒性低微。進入組織的光動力藥物，只有達到一定濃度並受到足量光輻照，才會引發光毒反應殺傷腫瘤細胞，是一種局部治療的方法。人體未受到光輻照的部分，並不產生這種反應，人體其他部位的器官和組織都不受損傷，也不影響造血功能，因此光動力療法的毒副作用是很低微的。
選擇性好。光動力療法的主要攻擊目標是光照區的病變組織，對病灶周邊的正常組織損傷輕微，這種選擇性的殺傷作用是許多其他治療手段難以實現的。
適用性好。光動力療法對不同細胞類型的癌組織都有效，適用範圍寬；而不同細胞類型的癌組織對放療、化療的敏感性可有較大的差異，套用受到限制。
可重複治療。癌細胞對光敏藥物無耐藥性，病人也不會因多次光動力治療而增加毒性反應，所以可以重複治療。
可姑息治療。對晚期腫瘤患者，或因高齡、心肺肝腎功能不全、血友病而不能接受手術治療的腫瘤患者，光動力療法是一種能有效減輕痛苦、提高生活質量、延長生命的姑息性治療手段。
可協同手術提高療效。對某些腫瘤，先進行外科切除，再施以光動力治療，可進一步消滅殘留的癌細胞，減少復發機會，提高手術的徹底性；對另一些腫瘤，有可能先做光動力治療，使腫瘤縮小後再切除，擴大手術的適應證，提高手術的成功率。
可消滅隱性癌病灶。臨床上有些腫瘤，如膀胱移行細胞癌，在主病灶外可能有散在的肉眼看不見的微小癌巢，常規治療手段只能去除主病灶，對隱性癌巢無能為力，但用光動力療法採取全膀胱充盈後表面照射的方法，消滅可能存在的所有微小病變，從而大大減少腫瘤復發的機會。
可保護容貌及重要器官功能。對於顏面部的皮膚癌、口腔癌、陰莖癌、宮頸癌、視網膜母細胞瘤等，套用光動力療法有可能在有效殺傷癌組織的情況下，儘可能減少對發病器官上皮結構和膠原支架的損傷，使創面癒合後容貌少受影響、保持器官外形完整和正常的生理功能。
治療時間短。由於光動力治療的創傷輕微，毒副作用很低，治療後病人恢復迅速，住院時間縮短。
社會現狀
採用光動力療法(photodynamic chemistry therapy , PDCT) 治療尖銳濕疣、痤瘡、鮮紅斑痣等皮膚性病科疾病，惡性腫瘤是近20 年來興起並不斷發展的一項腫瘤治療新技術. 自20 世紀70 年代末PDCT 療法問世以來,在臨床治療腫瘤中已取得了令人矚目的成就. PDCT 療法與腫瘤的其它傳統療法(如手術、化療和放療等方法) 相比,具有其獨特的不可替代的優點. 所謂PDCT 療法是指對腫瘤患者的靜脈注射作為光敏劑的光敏性化合物如血卟啉(HP) 或其它血卟啉類衍生物(HPD) ,注射後的48～72h 內用適當波長的雷射照射腫瘤部位,使聚集在腫瘤部位的HP 和HPD 放出螢光,從而完成惡性腫瘤的診斷和定位,然後再採用適當波長的雷射進行體外照射使HP 和HPD 激發氧分子產生氧化能力極強的活性單線態氧來破壞腫瘤細胞促使惡性腫瘤組織發生壞死,進而達到治療腫瘤的目的. PDCT 療法具有相對能夠選擇性地殺傷局部原發和復發的腫瘤細胞,對健康組織基本沒有損害或損害較小,毒副反應少等特點,故對年老體弱,不能手術或需靜脈化療的患者尤為適宜,尤其是對於那些用傳統治療方法無效或危險的晚期腫瘤患者,PDCT療法不失為一種理想的方法. 當然由於受客觀條件的限制,PDCT療法還存在著這樣或那樣的問題. 例如,由於受光照穿透深度淺的影響,使PDCT 療法對人體深部腫瘤治療的套用受到了一定的限制. 另外,光毒也是一個一直沒有徹底解決的問題. 因此,提高PDCT 療法治療腫瘤效果和減少毒副作用的研究十分重要. 我國於1981 年研製國產的可用於PDCT 療法治療腫瘤的HPD 光敏劑,這對於推動我國後來的PDCT療法治療腫瘤的研究起到了很大的作用,使得我國在這方面的研究也取得了可喜的成果。
二，光動力療法治療尖銳濕疣：採用艾拉光動力，艾拉（5-ALA，外用鹽酸氨酮戊酸，上海復旦張江生物醫藥股份有限公司生產）是一種簡單的5碳化合物，是內源性化學物質，參與體內血紅素的生物合成。作為血紅素的前體物，ALA在ALA脫水酶等一系列酶的作用下，生成具有強光敏作用的原卟啉IX（Proto-porphyrin IX，縮寫為PpIX），它是血紅素生物合成的最後一步中間體。正常情況下，血紅素生物合成途徑受到機體負反饋調節，即ALA的合成受細胞內血紅素含量調控，所以體內不會有過多的ALA蓄積。當給予過量的外源性ALA時，上述調節機制被打亂，機體某些增殖較快的組織如尖銳濕疣疣體細胞即產生過量的PpIX。此時經特定波長的光輻照，即發生光動力學反應，生成具有殺傷細胞作用的單線態氧（O2）或其他自由基等細胞毒性物質，殺傷增殖活躍的細胞和組織，達到治療的目的，使用艾拉光動力療法治療尖銳濕疣能夠徹底清除亞臨床病灶和潛伏感染病灶，降低尖銳濕疣的復發率，一般在臨床上採用三階段療法治療尖銳濕疣。
三，光動力療法治療痤瘡：採用艾拉光動力治療中重度痤瘡，艾拉光動力可以直接有效地殺滅痤瘡丙酸桿菌，同時，艾拉（5-ALA，外用鹽酸氨酮戊酸，上海復旦張江生物醫藥股份有限公司生產）外敷後還能向皮脂腺聚集並轉化為原卟啉IX（Proto-porphyrin IX，縮寫為PpIX），採用特定波長的光照射後，可以導致皮脂腺可逆性損傷，有效治療中重度痤瘡，具有療效顯著，無全身毒副作用，復發率低等多種優勢。
四，光動力療法治療鮮紅斑痣：
治療原理：是將第二代的新型光敏劑（海姆泊芬）通過靜脈途徑注入體內，海姆泊芬經靜脈注射後立即在血液中形成濃度高峰，並被血管內皮細胞迅速吸收，而表皮層細胞吸收尚很少，因此光敏劑的分布在血管內皮細胞與表皮層細胞間形成明顯的濃度差。此時給予穿透表淺、可被血管內皮細胞選擇性吸收的特定波長的光照射，使海姆泊芬產生單態氧等光毒物質，使富含海姆泊芬的患部擴張畸形的毛細血管網被選擇性破壞，而覆蓋於擴張畸形毛細血管網上的正常表皮層因不含海姆泊芬不受損傷，位於擴張畸形毛細血管網下的正常真皮深層組織則因雷射穿透淺、難以達到有效激發量而得到保護。
以往國內開發的光敏劑如YHpD（光卟啉）、HpD（血卟啉衍生物）均為多組分的混合物，組分複雜，難以實現穩定、規範的質量控制，且在體內排泄緩慢，使用後皮膚的光敏反應持續1至3個月，部分患者甚至長達6個月。這給治療後的護理和患者的工作、生活帶來很大不便。
海姆泊芬（HMME,血卟啉單甲醚，上海復旦張江生物醫藥股份有限公司研發）在體內分布迅速，清除較快，不易蓄積，從而克服了光動力療法的主要副作用——正常組織的持久性光毒反應，患者只需避光數天即可。極大的方便了臨床治療，進一步完善了光動力療法。
社會發展
超聲化學作為一門邊緣學科出現較晚,只有十幾年的時間. 但一經出現就在各個方面得到了廣泛的套用,特別在腫瘤治療方面得到了較為深入的研究. 大概的歷史發展如下:
1989 年,Yumitan N 等人發現使用超音波照射s2180 和AH2130 腫瘤細胞具有一定的破壞作用,當加入濃度為10225 μg/ mL 的HP 時,破壞作用得到了進一步加強. 隨後,Umemura K等人將s2180 腫瘤細胞懸浮於磷酸鹽緩衝溶液中,然後加入HP 二鹽酸鹽,HP 的濃度為50μg/ mL ,用1. 27 W/ cm2 強度的超音波照射1 min ,實驗結果顯示細胞數量顯著減少. 同一年,Umemurs S 等人通過生物體內和體外的實驗研究表明,在有HP 存在的情況下,超聲誘導腫瘤壞死要比無HP 時顯著得多,而單獨使用HP 卻沒有發現細胞壞死.
1990 年,Yumita N 等人利用HP 結合超音波對荷s2180 的荷瘤鼠進行了抗腫瘤效應的測定,以期找到給yao後的最佳超音波照射時間. 實驗結果表明,給yao24 h 後,單獨使用HP 沒有抗腫瘤效應,單獨使用超音波僅表現出微弱的抗腫瘤效應,二者結合使用後,相對於對照組的抑瘤率為74 %. 同一年,Umemura S 等人對由超音波結合HP 引起的細胞壞當機理進行了研究,首次提出了細胞壞死的增加可能是由超音波活化HP 產生的單線態氧促成的,即所謂的單線態氧抗腫瘤機理.
1993 年,Tachibana K等人在細胞溶液中按200μg/ mL 加入光卟啉Ⅱ,然後用270kHz 的超音波照射60s ,當聲強分別為150、300 和450 mW/ cm2 時,細胞的存活率分別為49. 6 % ,34. 5 %和27. 4 %. 而對照組各自的細胞存活率分別為92. 9 %、82. 3 %和77. 9 %.Umemura S 等人在空氣飽和的s2180 細胞懸濁液中分別加入80μM 的ATX270 (Ga2porphyrin) 和HP ,然後用2. 0 MHz 的超音波照射,結果表明,ATX270 引超的細胞壞死為對照組的4 倍,而HP 則為2 倍,並進一步證明了在實驗中確實產生了單線態氧.
1994 年,Kessel D利用培養的小鼠白血病L120 細胞進行了超音波抗腫瘤實驗,結果顯示,只有存在誘導媒介時,細胞體外的HP 化合物才增加了細胞的破壞作用,而細胞內所含的HP 並不影響細胞的活力. Tachibana K等人給小鼠按30 mg/ kg 注射光卟啉Ⅱ後,用210 kHz ,1. 3 W/ cm2 的超音波對小鼠肝部進行照射,實驗結果表明,使用光卟啉Ⅱ後,超音波最大破壞深度平均為5. 7 mm ,而單獨使用超音波的最大破壞深度平均為3. 0mm.
1995 年,Miyoshi N 等人利用ATX270 探討了腫瘤的SDCT 療法機理,但實驗結果表明沒有單線態氧的產生.
1996 年,Yumita N 等人利用荷colon 26 的荷瘤鼠進行抗腫瘤實驗,通過對ATX270超音波可以有效地抑制腫瘤的生長,而單獨使用超音波僅表現出微弱的抗腫瘤效應.
1997 年,Yumita N 等人使用頻率分別為500 kHz 和1. 0 MHz 二種頻率的超音波對移植到小鼠腎部的colon 26 腫瘤進行了實驗,ATX270 按2. 5 mg/ kg 於照射前24 h 給yao. 實驗結果表明,單獨使用ATX270 或超音波均不能產生任何腫瘤壞死,HP 化合物的抗腫瘤效應是在連續波長的超音波誘導下產生的. 隨後,Miyoshi N 等人使用頻率為50 kHz 的超音波對人的leukemia HL2525 細胞進行了研究,實驗中發現當用超音波照射時,低濃度的ATX270 ( ≥1μM) 就可顯著地增加細胞毒性,並提出了產生細胞毒性的機理可能是ATX270產生了瞬間的毒性中間體. 同一年,Uchida N 等人對患有急性ATL 的病人進行了離體血液實驗,所使用的增敏劑為光卟啉,用450 kHz 的超音波照射60s ,聲強為300 mW/ cm2 .實驗結果表明,當血液中光卟啉的濃度為100μg/ mL 時,細胞的存活率為30. 0 % ±23.0 % ,而無光卟啉時,存活率為69. 4 % ±22. 5 % ,二者具有明顯的不同,因此有人構想,SD2CT 療法可以用於ATL 病人的治療.
1998 年,Sasaki K等人對移植到小鼠腎部位的Walker 256 腫瘤進行了抗腫瘤實驗,此次實驗是採用了二次協波技術進行,所使用的超波頻率分別為0. 5 MHz 和1. 0 MHz. 通過實驗發現,當超音波的聲強低於8 W/ cm2 或ATX270 的濃度低於1. 0 mg/ kg 時,均不能產生明顯的抗腫瘤效應.
2000 年,Jin Z H 等人同時使用SDCT療法和PDCT療法對荷瘤鼠進行抗腫瘤實驗,此次實驗使用了二種增敏劑,PH2126 (pheophorbide2a derivative) 和ATX270. 實驗結果表明,無論使用哪一種增敏劑,二種療法的結合使用都可以使抑瘤率達到92 %298 % ,單獨使用則僅為27 %277 %. 更令人高興的是,PH2126 結合二種療法在治療20 天后,有25 %荷瘤鼠的腫瘤完全消失,並且存活期已超過了120 天,而單一治療組的存活期僅為77295 天.
副作用
光動力療法的主要不良反應是光過敏反應。對於使用PHOTOFRIN這類光敏劑的患者來說，由於皮膚內殘留的光敏劑清除過程較慢，患者在注射光敏劑後的一個來月中，必須避免陽光直射或強烈的燈光照射，以防止不必要的皮膚光過敏反應。一旦發生光過敏反應，其表現為皮膚局部出現紅疹或水泡，這可以通過常規處理迅速獲得緩解。
另外，在治療後數天內，患者的治療部位有可能出現局部的暫時的反應性水腫，這也可能造成某些不適，如胸、背或腹部的疼痛，支氣管癌的病人發生呼吸困難，食管癌的病人發生吞咽困難，膀胱癌的病人發生尿頻、血尿等，其他有可能出現的副反應如發燒、便秘，所有這些都因具體治療的病變部位和病情而異，但一般均不嚴重，持續時間也短，多可通過常規處理得到緩解。
總的說來，光動力治療的毒副作用可以說是很輕的，皮膚的光敏反應完全可以通過避光加以預防，光動力治療也不會損害造血系統和免疫系統的功能。所有這些對於病人的治療和生活都是很有利的。
總而言之光動力治療的毒副作用可以說是很小的，最重要的是它不會損害造血系統和免疫系統的功能，而這一點是化療和放療中不得不認真考慮的問題。
適應症
光動力療法是治療多種實體惡性腫瘤和某些良性病變的一項新技術，具有一些重要優點，恰可補償常規手段的某些不足。因此，在有條件的醫院裡，醫生通過對這項技術獨特性的準確把握，把它合理地整合到腫瘤綜合治療的總體設計中，有可能兼顧腫瘤控制和改善生存質量兩個方面，獲得更好的效果。對於一些癌症雖屬早期、但因心、肺、腎等重要器官的功能障礙不能或不適合進行手術等常規治療的病人，更有可能通過光動力治療獲得治癒。
一般說來，光動力療法的套用要遵循以下原則：
（1）在不降低生存質量要求的前提下有利於提高腫瘤控制效果；
（2）在不降低腫瘤控制效果的前提下有利於改善患者生存質量；
（3）在腫瘤控制效果上冒一定風險可換來生存質量的大幅改善。
光動力治療腫瘤適應症：
臨床主要用於腔道、腔體、體表的腫瘤及某些異常增生。
主要適應證：食道癌、賁門癌、支氣管肺癌、膀胱癌、鼻咽癌等。
適應症為：胃癌、口腔癌、喉癌、支氣管癌、肺癌、膽管癌、肝癌、宮頸癌、結直腸癌、皮膚癌、乳腺癌、腦癌、陰道癌、陰莖癌、腦膠質細胞瘤等。
光動力治療同時還適應於以下方麵皮膚癌：基底細胞癌、鱗狀上皮癌、惡性黑色素瘤、Bowen氏病、皮膚濕疹樣癌、原位癌等。
特別適用年老體邁或有手術、化療、放療禁忌症的病人，或術後、放療後復發的病人。
未來展望
PDCT療法的治療效果與所使用的光敏性化合物是有很大關係的,隨著光敏劑的不同而顯示出不同的療效. 因此,開發比HP 和HPD 在更短的時間內進入腫瘤細胞和以便快的速度由正常細胞中清除的光敏劑就顯得尤為重要. 這樣不但可以提高療效,還可以減少光毒性. 另外,為了提高光照的深達性,研製長波長的光敏劑,探明光敏劑對腫瘤細胞選擇性和親和性的真正原因以及光敏劑抗腫瘤的機理,這些都是未來急待解決的問題.
開發出的強親水性葉綠素系列的光敏性化合物的排泄速度遠遠快於HP 和HPD 系列的光敏性化合物. 在正常組織中12h 內幾乎完全被排泄掉,而在腫瘤組織中可以存留24h ,一般靜脈注射3～6h ,這種光敏性化合物在正常組織和腫瘤組織中的濃度差即可達到最大值,這個時間內即可進行雷射照射治療. 隨著研究的不斷深入,PDCT 療法一定會像被人譽為的那樣成為腫瘤的剋星.
1、對腫瘤細胞具有相對選擇性和組織特異性；
2、實際上對所有腫瘤均有治療作用；
3、對早期癌如食管癌和肺癌治癒率達90%，對中晚期癌的改善率70%以上；
4、無毒性，安全，無免疫和骨髓抑制作用；
5、不影響其他治療，與手術、放化療相輔相成；
6、光動力療法治療時間短；
7、在48——72小時內即出現療效；
