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专访:Roswell Park癌症研究所利用多学科团队协作研究PDT

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作者:Jennifer Southall   编译:陈彤

光动力疗法是一种肿瘤靶向治疗方法,是由聚集于肿瘤细胞的无毒性药物-光敏剂在特定波长光的激发下发生效应来达到治疗效果的。一旦被这种光激活,光敏剂(例如Photofrin)就会破坏肿瘤细胞,而对正常细胞没有影响。

专访:Roswell Park癌症研究所利用多学科团队协作研究PDT

Dr.Sandra Gollnick

光动力疗法是于1970年代由Roswell Park癌症研究所(RPCI)光动力中心现任名誉主任Thomas Dougherty教授研发的,现在已被遍布全球的各种光动力中心广泛用于治疗肺癌、皮肤癌、乳腺癌、妇科肿瘤、食道癌、胸膜肿瘤和头颈部肿瘤。

针对Roswell Park癌症研究所光动力独特的研究工作、面临的挑战以及未来的研究计划,美国著名医学网站HemOnc Today对Roswell Park癌症研究所光动力中心现任主任Sandra Gollnick教授进行了专访。

Q(Southall):你们的研究是怎么开始的?
A(Dr.Gollnick):在1970年代中期,当时还是Roswell Park的化学家的Thomas Dougherty教授,在其工作中发现了几个化学物质会对光照产生反应,在某种程度上激发出单态氧,这种被释放的单态氧可以杀死肿瘤细胞,这些物质现在被称为“光敏剂”或“光活性药物”。

于是,Tom开始着手研究这些光敏剂–这就是我们现在所用的无毒性光敏剂-Photofrin(porfimer sodium)。 Roswell的领导层认识到这是一个了不起的发现,但他们没有能力提供更多的资金。尽管如此,Tom仍是继续研究下去,直到成为商品并应用于患者。

专访:Roswell Park癌症研究所利用多学科团队协作研究PDT

P2: Dr.Thomas Dougherty与黄正教授

随后,Photofrin被美国制造商取得了FDA上市许可,并在其衍生公司中将这项技术发扬光大。此时,Rosswell的管理层们决定建立一个中心,于是Roswell Park光动力中心就这样诞生了。中心的部分经费来自于授权公司销售Photofrin的收入提成,Tom成为首位主任,他招募的团队成员包括了物理学家、工程师、生物学家、免疫学家和化学家 。

Photofrin成为了FDA批准的首个光敏剂,也是世界上第一个被批准用于肿瘤治疗的光敏剂。其后,我们向NCI(美国国家癌症研究所)提交了一个项目研究资助申请,请求支持对PDT未来的临床应用进行持续研究,并帮助我们了解这个疗法的原理和机制,以便我们将其打造成为一项成熟的疗法。这项拨款申请最终获得通过,并一直持续资助了21年,最近还通过了再一次更新,使其成为NCI历史上资助时间最长的项目之一。

Q:您能否描述一下这个项目的必要性以及它的使命?
A:现在有很多种抗肿瘤的方法–放疗、手术、化疗等,所有这些都是有效的。但是每种方法都有其问题,特别是对正常组织的损伤。PDT因为其选择性可以避免这些损伤,这个选择性来自于光敏剂通过局部或全身注射后的选择性聚集。

光敏剂本身是无毒的,除非得到特定波长的光的照射。第一代的光敏剂会有一些副作用,例如皮肤的光过敏,患者治疗后需要至少6周的避光,否则他们会被晒黑。患者常常要穿上长袖外套戴上帽子,对他们来说这样的过程不是令人十分愉快,但他们在6周里并不是完全生活在全黑的环境中,这个治疗也不会将他们置入黑色素瘤的风险中。其后,我们在此基础上研发出了新一代的光敏剂,目前正在Roswell进行临床试验。现在在全球范围内,也有多个新型光敏剂在研究中。

为什么我们需要这个治疗方法呢?例如,PDT批准的第一个适应证就是晚期非小细胞肺癌,肺癌患者往往会选择手术切除,但PDT能如外科手术般地精确地清除肿瘤组织,于是它成为不用切除肺叶的患者的备选治疗方案。我们当前的试验集中在头颈部肿瘤,现在我们的研究能显示出这个疗法比其他治疗方法有更小的副作用,能显者提高患者的生存质量并最大限度地保护正常组织。

Q:是什么导致了PDT与其他研究计划的不同呢?
A:我们的最终目标是提高患者的生存质量,为此,我们中心进行了多个层面的研究。肿瘤是一种复杂的疾病,成功的治疗需要多个领域专业知识的协作。PDT中心的成员们具有肿瘤生物学、血管生物学、免疫学和药理学的专业知识,团队协作可以让我们从多个角度向肿瘤发起进攻。此外,PDT是一种生物物理学的治疗方法,这还要求对组织光学有一定了解,因此我们中心还包括了物理学家和工程师,这都是PDT研究应用的关键点。

Q:PDT最初聚焦于哪种肿瘤,为什么选择它?
A:历史上,最初的聚焦点是肺癌,因为晚期肺癌患者极度需要新的治疗手段。对这些患者来说重复手术已不可能,并且大部分患者已很虚弱不足以承受化疗。皮肤癌是PDT另一类应用很多的肿瘤,特别是非黑色素瘤性皮肤癌和皮肤T细胞淋巴瘤。我们现在的研究焦点则是头颈部肿瘤。

Q: 您能谈谈目前为止的一些重要发现吗?
A: Rosswell在过去30多年里一直居于PDT研究的最前列,许多其他的中心来到Rosswell接受PDT的相关培训,PDT在欧洲和亚洲也得到了大范围的应用,在那里也有很多的中心。

当前的重要发现主要有:通过我们在Rosswell的研究,学界已认可PDT成为一种微创的,给患者带来最小程度痛苦的治疗方法;另一个就是我们发现不同的肿瘤对不同光敏剂具有不同的亲和力。Tom Dougherty教授发现了Photofrin之后,又有很多种光敏剂被发现。Rosswell PDT中心的另一位专家–Ravindra Pandey教授发现了许多新型光敏剂,他的研究显示有些光敏剂具有“可视+治疗”双功能–光敏剂能够标记肿瘤,并在光照下产生荧光,医生能肉眼见到肿瘤然后改变激发光波长来治疗肿瘤。Dr.Pandey已成功地启动这项临床试验用于治疗恶性脑胶质瘤。

专访:Roswell Park癌症研究所利用多学科团队协作研究PDT

P3:本文译者与Dr.Pandey(右二)、东京医科大学副校长Dr.Harubumi Kato(右一)在IPA会议上

还有一项重要的发现就是我们在世界上首个发现PDT免疫反应,在PDT后会诱导出全身性的免疫反应,可以抑制远处的肿瘤。这个原理将会促使PDT成为那些小肿瘤呈弥漫性生长的胸膜间皮瘤的重要辅助治疗方案。

Q: 这项研究的早期你们遇到了哪些困难和挑战,你们是如何克服的?
A: 从数十年前到现在,PDT一直面临一个重要的困难,那就是一直被认为是一种局限的治疗手段,如同针炙。我们这些年严谨的研究已显示PDT的作用机制有点类拟放疗,只是用光取代X射线。我们还将克服困难尽力进行最好的研究。

Q: 对PDT中心未来的发展您有什么看法?
A: 我们将做的第一件事就是组织协调第一个关于头颈部肿瘤PDT治疗的多中心、随机、对照临床试验,这些中心包括了Rosswell Park、明尼苏达大学、罗彻斯特大学和约翰霍普金斯医院。我们的目的是为了显示在美国PDT并不是一个局限的疗法。目前在美国之外,PDT已被很广泛地批准用于多种肿瘤治疗,我想其原因应该是在亚洲,医生们已有很多PDT应用于膀胱癌和头颈部肿瘤的成功经验,而且与化疗相比PDT费用也便宜许多。在欧洲,医学界对新的治疗方法更开放,并一直推动它们不断发展。

在一个象我们这样的中心,拥有巨大的支持并有强大的多学科综合协作团队,我们具有更快地推进PDT向前发展的能力,我想这就是我们相对其他研究者更有优势的地方。
关于Sandra Gollnick:
Dr. Gollnick现为Roswell Park癌症研究所(RPCI)光动力中心主任,免疫科特聘教授。
1990年完成博士后培训后即加入RPCI,并在此后的20多年里,以PI和项目负责人身份连续不断地获得NCI的课题资助。
她是《Photochemistry and Photobiology》副主编,并且是许多刊物的评论员,包括Cancer Research, Journal of Immunology and Oncogene等。
Dr. Gollnick还是NCI放射治疗学和生物研究组成员,美军研究计划项目评审员,美国癌症研究学会会员,美国免疫学会会员,美国光生物学会会员。

相关内容请参见黄正教授专稿:Photofrin的今与昔

 


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