光动力疗法的免疫作用

　　作者：钱新宇，罗荣城

　　摘要：光动力疗法（PDT）的局部作用疗效已得到公认，但其免疫作用也不容忽视。国内外许多学者做了构思巧妙的实验研究，显示PDT的免疫效应广泛而复杂。根据光敏剂剂量的高低，它表现出不同的调理作用，具体体现在肿瘤细胞本身、淋巴细胞、中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞以及各种细胞因子等诸多方面，协同发挥抗肿瘤免疫活性或抑制超敏反应, 在提高肿瘤治愈率、减少复发以及与免疫反应过强有关的疾病的治疗上具有重要意义。

　　关键词：光动力治疗（PDT）；免疫；肿瘤；光敏剂

　　光动力疗法（PDT）又称光敏疗法、光化学疗法，是一种发展迅速、很有前途的新型医疗技术。从Dougherty提出用血卟啉衍生物加光辐射治疗恶性肿瘤至今，PDT在恶性肿瘤和其它各种良性疾病，如眼科疾病、皮肤疾病等的治疗中已经开始发挥越来越重要的作用。对于光动力疗法作用机理的认识，人们已经开始由过去单纯认识单态氧的杀伤作用，逐渐认识到了免疫反应长期效应的存在。国内外PDT免疫作用的研究也已经越来越受人关注。

　　综合国内外的文献来看，PDT的免疫效应主要体现在肿瘤细胞本身、淋巴细胞、中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞、各种细胞因子等诸多方面。

　　Gollnick So等人近期为了检验PDT对于提高宿主抗肿瘤免疫反应的地位进行了动物实验，他们发现PDT作用后的肿瘤细胞匀浆是一种很强的抗肿瘤疫苗。与传统的肿瘤疫苗不同，PDT疫苗不需要任何的免疫佐剂的辅助。当然，这种疫苗有很强的特异性，在PDT后的小鼠身上接种另一种肿瘤细胞时，它仍然可以生长，但对于同一种肿瘤细胞株就会表现出良好的免疫力。

　　对于是否使用免疫佐剂以及它可能的作用，还是有人持有不同观点的。Korbelik M等人认为分枝杆菌细胞壁提取物（MCWE）具有加强PDT疗效的作用。他们用活卡介苗疫苗已经证实了这种作用，并且发现对于不同种类的光敏剂，抗肿瘤免疫作用的增强并无多大的差别。接下来的工作发现卡介苗与PDT的联合应用可以减少小鼠肿瘤治疗后的复发[5]，他们将皮下接种了EMT6肿瘤的小鼠分别用卡介苗、PDT以及卡介苗与PDT合用进行观察比较，发现卡介苗的免疫治疗作用使得PDT的治愈率得到了提高。这个结论对于临床工作具有一定的指导意义。究其原因，他们认为是卡介苗放大了T淋巴细胞介导的免疫反应。

　　免疫作用在PDT疗效中的地位也可以用Korbelik M与Dougherty G J合作进行一项实验来评价，他们发现在免疫缺陷的宿主体内，PDT疗效显著减弱，复发率高。给予同样条件的PDT，BALB/c小鼠的肿瘤全部消失;同系裸小鼠或免疫缺陷的BALB/c小鼠的肿瘤当时消失，但长期观察又生长。另外，他们还发现活化的T淋巴细胞比静止的对PDT的灭活作用更加敏感，对于维持PDT抗肿瘤的长期效应以及防止复发CD8+T淋巴细胞与NK细胞具有重要作用。这也是上文提到的卡介苗放大效应的基础。

　　在淋巴细胞中人们普遍看好T细胞在PDT免疫效应中的作用。Kyagova A A的实验也明确显示：至少光动力治疗引起的一部分免疫调节是伴随光敏剂的光褪色，并通过影响T淋巴细胞免疫活性而发生的。这种调节跟实验所用光敏剂MC540的剂量相关，在低剂量的情况下迟发性超敏反应被增强，而在高剂量的情况下则被抑制。Jing H等人的研究也很有深度，他们发现QLT0074光敏剂对活化的人T淋巴细胞具有选择性作用。具体的实验是用人的外周血T淋巴细胞和Jurkat T淋巴瘤细胞来做的，结果是高度表达白介素2受体（CD25）的T细胞被更大程度地清除。对于通过提前24小时以特定剂量的QLT0074和光进行照射从而被激活的T细胞而言，CD25表达密度变小了。当然，这项工作是体外研究，而前者的研究是动物实验。

　　巨噬细胞与中性粒细胞和T淋巴细胞一起被认为是维持PDT长期效应的要素。用无水硅酸阻止巨噬细胞的活性，EMT6肿瘤的治愈率显著降低。这间接证明了巨噬细胞在PDT免疫效应中的作用。至于巨噬细胞的作用机制，致力于相关研究的学者普遍认为在于PDT导致了巨噬细胞吞噬作用的增强、肿瘤坏死因子的产生以及NO产生的增多，而且使它们有能力识别PDT后尚可修复的肿瘤细胞并以其为作用靶细胞。但是尚未有设计严密的相关实验，可能是由于受其它因素的影响太多，妨碍了其单独作用机制的探讨。

　　树突状细胞作为重要的抗原提呈细胞在机体免疫中具有重要作用，在肿瘤的免疫治疗中也受到广泛关注，但PDT后树突状细胞的改变及其作用很少有系统性的研究。有人报道PDT使树突状细胞的受体表达发生改变，认为可以影响PDT的免疫调理功能。

　　中性粒细胞在PDT免疫作用中扮演重要角色。早在1995年，Krosl G , Korbelik M , Dougherty G J 就联合报道：在PDT5分钟后，肿瘤内中性粒细胞就猛增200倍，如果在PDT前用中性粒细胞的抗血清，则PDT后肿瘤很快复发。中性粒细胞的这种积聚对于清除残留肿瘤细胞有很大作用，可能参与清除肿瘤的播散和转移灶。对于这种积聚的可能性机制de Vree WJ 等人做了一些探索，他们发现白介素-1与G-CSF在其中起了重要作用。

　　提到细胞因子，它们的作用非常重要。各种细胞因子的产生、灭活、相互作用以及最终作用于靶细胞的机制相当复杂，PDT的免疫效应大多是由他们参与完成的。Herman S 等人的实验证实PDT可以促进人或鼠的单核细胞释放IL-2、IL-3、TNFα、INFγ等细胞因子，并且认为这种促进作用甚至无需光的参与，单独使用光敏剂时就可以产生这种效应。Krosl G 在PDT前2天给予提前注射GM-CSF，分三次给药，发现能够充分增加以PHOTOFRIN为光敏剂的PDT疗效，但并未改变外周血白细胞的数量，也不对肿瘤淋巴细胞的趋化产生影响，而是增强了肿瘤相关的巨噬细胞的细胞毒性，这在加强肿瘤控制方面有重要意义。Cecic I 与Korbelik M 最近的研究更是表明了众多细胞因子是中性粒细胞趋化性的原因。通过预先阻断一些中间产物的活性，发现PDT后这些产物成倍地增加。除了一部分一级中间产物以外，还有十几种次级中间产物，例如IL-1β、TNFα、IL-6、IL-10、G-CSF、KC等细胞因子，血栓素A2，前列腺素，花生四烯酸，组胺，以及凝集素。

　　前面叙述PDT免疫效应的方式是比较分散的，对于PDT抗肿瘤效应的总体评价，Vonarx V等人提出用铬释放试验来测定特殊的细胞溶解活性（CLA）。

　　在肿瘤治疗以外的其它领域，PDT免疫效应最好的体现是在免疫性疾病的治疗上，如系统性红斑狼疮。另外在移植物抗宿主病及其它超敏反应性疾病的治疗上也有研究。在这些领域中PDT的免疫效应往往表现为免疫抑制。Gollnick So 等人报告了他们的一项研究成果，认为IL-10在PDT引起的超敏反应抑制中并不象以前普遍想象的那样起作用，敲除IL-10基因的小鼠照样可以体现这种抑制作用，倒是IL-12可以逆转这种抑制。

　　总的看来，PDT免疫作用十分复杂。它的免疫调节作用跟剂量有相关性，在肿瘤治疗中我们发挥它抗肿瘤免疫活性；相反，在免疫反应过强的疾病中我们应用的是它的抑制作用。PDT免疫效应广泛，各种途径相互关联、相互影响，其免疫作用是肯定的，在PDT疗效的评价中有相当的地位，也有越来越多的研究工作在这个领域展开。当然我们应该看到的是先前的研究大多停留在体外和动物实验的水平上，某些观点在临床试验中的证实还需要时间，这将会是今后研究的方向，我们可以预见对PDT免疫作用的研究的进一步深入将会促进PDT的快速发展。