5氨基酮戊酸在非黑素皮肤肿瘤诊疗中的应用

马兰兰，顾礼忠

(1.天津中医药大学，天津 300193； 2.天津市公安医院，天津 300042)

马兰兰，顾礼忠

(1.天津中医药大学，天津 300193； 2.天津市公安医院，天津 300042)

5-氨基酮戊酸(ALA)作为卟啉类第二代光敏剂，因其分子量小、易于合成、用药易吸收、体内排泄快及光毒反应小等特点而受到国内外学者的广泛研究，为目前实验和临床最常使用的光敏剂。同时ALA光动力学疗法(ALA-PDT)和ALA光动力学诊断(ALA-PDD)更是由于其低毒性、高选择性、微创及可以重复治疗等特点在临床上得到了广泛的应用与研究。本文主要讨论ALA作为光敏剂用以诊断和治疗各种非黑素皮肤肿瘤的原理及应用情况。

ALA，ALA-PDD，ALA-PDT，非黑素性皮肤肿瘤

1 ALA简介

5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid，ALA)，亦称艾拉，分子式C5H9NO3，是一种在动植物线粒体中合成的天然δ-氨基酸,为卟啉、血红素的前体。在ALA合成酶(ALAS)的作用下，由氨基乙酸和琥珀酰在线粒体内合成ALA，8个ALA单体聚合形成了原卟啉IX(PpIX)，后者具荧光性，最后是亚铁与PpIX结合形成血红素。

ALA作为生物体的内源性物质,是动物血红素合成的前体物质。正常情况下，肌体通过细胞内血红素含量的负反馈抑制ALAS, 从而控制ALA的生成量,所以ALA在细胞内的含量很少，并且本身不具有光敏性。而外源性使用的ALA绕过了这一过程，可被增生活跃的细胞(如肿瘤细胞等)选择性地吸收并累积，在细胞内转化为PpIX，由于其经光照射后产生荧光而用于诊断和治疗[1]。这是ALA光动力学诊断(ALA-PDD)和ALA光动力学治疗(ALA-PDT)的理论基础。

ALA为水溶性，既可局部给药，亦可系统给药。外源性ALA诱导的PpIX毒副作用与ALA剂量、使用方式及光剂量直接相关。系统使用ALA的毒副作用症状表现为血压降低、肝酶增加、恶心、呕吐等；局部使用ALA可能出现的不良反应主要为治疗部位局部灼热、疼痛和红肿，一般都是轻度，无须特殊处理可自行缓解。到目前为止已经证明ALA的毒性比较小[2]。

2 光动力学简介

吸收光子能量由基态转变为激发态,处于激发态的光敏物质很不稳定,很快经物理或化学退激过程释放能量而又返回基态。在这一过程中通过氧化碳键而损伤靶细胞的多种细胞组分,从而导致细胞破坏甚至死亡[3]。 在物理退激的过程中发射特定波长荧光,通过分析荧光光谱进行疾病的诊断，因此称为光动力学诊断(PDD)。而在化学退激的过程中可产生大量活性氧,活性氧能与多种生物大分子相互作用,损伤细胞的多种细胞组分,导致细胞受损甚至死亡,从而起到治疗作用，故称为光动力学治疗(PDT)[1]。

PDD和PDT的区别主要在于作用于细胞的光的波长以及光源和药物暴露的持续时间。PDD一般采用短波长激光，如长波紫外光和绿光，一般波长在375 nm左右为PDD的最适波长[4]。而PDT在635 nm的最佳波长处通过光毒性诱导不同程度的细胞坏死和凋亡[5]。两种形式的细胞死亡取决于细胞内光敏剂PpIX的定位和浓度[6]。

理想的光敏剂是进行PDD和PDT的基础。目前临床上应用最多的就是第二代光敏剂，特别是ALA,因其分子量小、结构简单、易于合成、用药易吸收、体内排泄快及光毒反应小等特点，已成为目前实验和研究最常使用的光敏剂。同时ALA-PDT和ALA-PDD更是由于其低毒性、高选择性、微创及可以重复治疗等特点，在非黑素皮肤肿瘤诊疗中得到了广泛的应用与研究。

3 ALA-PDT在皮肤非黑素肿瘤和癌前病变的应用

1990年Kennedy等[7]首先报道5-氨基酮戊酸光动力疗法，并成功用于治疗皮肤恶性肿瘤。我国于1996年开始将ALA-PDT应用于鲍温病、鳞状细胞癌和基底细胞癌的治疗，随后又将其应用于日光性角化症、增殖性红斑和鲍温样丘疹病等皮肤癌前病变的治疗。经过20多年国内外学者的研究和临床实践，其安全性及有效性已得到公认。目前国外一些权威的皮肤癌治疗指南已经将ALA-PDT疗法列为皮肤恶性肿瘤的标准治疗手段之一。

3.1 鲍温病(BD) 鲍温病多见于老年人，可发生在身体任何部位的皮肤或黏膜，以头面部和四肢居多，并且可发展为侵袭性鳞癌。以往对于鲍温病的治疗多以手术为主，其余还有液氮冷冻、微波、电灼等。手术治疗多易复发，且留有手术瘢痕。其他方法易造成局部出血、糜烂、溃疡等不良反应。相对于以上方法，ALA-PDT治疗鲍温病对组织破坏性小且美容效果好，局部用药无明显刺激，且可反复使用。在欧美国家，局部ALA-PDT已较大量地应用于鲍温病的治疗，首次治疗皮损清除率为86%, 2～3次后达93%；随访3～36个月，复发率低于40%，平均复发率为12%。刘兴禄[8]对10例BD患者采用ALA-PDT进行治疗，10例患者中7例完全反应(皮损完全消失、色素沉着或减退、组织学检查无原有病理改变)；2例部分反应(皮损面积缩小≥50%)；1例无效(皮损面积缩小<50%或无改变)；连续随访8～15个月，有1例复发。宋静卉[9]研究发现对7例经ALA-PDT治疗的BD患者中，5例痊愈，1例有效，1例无效，1例复发。总有效率85.7%，复发率14.3%。 杨永生等[10]认为虽然各试验报道的疗效不尽相同，但PDT治疗鲍温病，尤其是对表浅的皮损，其安全性及疗效是肯定的。

3.2 鳞状细胞癌(SCC) ALA-PDT用于治疗鳞癌的研究不多，由于起始疗效不明显，加上鳞癌有转移倾向，这使得人们很少应用PDT治疗鳞癌。刘圆圆等[11]经体外研究发现，ALA-PDT通过诱导皮肤鳞状细胞癌A431细胞中Caspase-3及Caspase-7的表达引起细胞的凋亡，从而抑制皮肤鳞状细胞癌。颉玉胜等[12]对16例肿瘤面积较大、患者拒绝手术治疗或因患各种不宜进行手术治疗的内科疾患的面部SCC患者，分别进行了4～12次ALA-PDT治疗，12例获得了完全缓解，完全缓解率75%，取得了较满意的临床效果。

综上可知ALA-PDT治疗SCC，对于面积较大、不能耐受手术、不愿意手术或者部位特殊的患者，其具有创伤小、美容效果好、耐受性好及易于执行等特点，且对于浅表型SCC较其他型SCC清除率高、复发率低。

3.3 基底细胞癌(BCC) 基底细胞癌好发于头面部，临床多采用手术切除，考虑到手术可能遗留的面部美观问题，临床逐渐将目光转向ALA-PDT治疗BCC。多数学者认为ALA-PDT较适用于浅表性BCC的临床治疗，尤其对那些皮损面积较大和多发性皮损的病例或不能耐受手术的患者更具有其他方法不可比拟的优越性。汪治国等[13]对42例基底细胞癌患者进行ALA-PDT治疗，完全缓解者29 例(69.0%)，部分缓解者8 例(19.0%)，无效5例(11.9%)，总有效率88.1%。达到较好疗效。熊林[14]对61例基底细胞癌患者采用3个疗程的ALA-PDT治疗，完全缓解45例，占73.77%；部分缓解9例，占14.75%；无效7例，占11.48%，总有效率88.52%(54/61)。其中完全缓解的患者45例均为浅表型基底细胞癌；部分缓解的患者有8例为结节型，1例为浅表型；无效患者5例为色素型，2例为结节型。

以上可知，ALA-PDT对于浅表型BCC疗效较好，结节性BCC有效率较低可能与肿瘤的浸润深度以及组织吸收ALA不充分且不均匀有关。今后是否可以考虑将表皮渗透剂与ALA相结合以增加ALA的吸收量或者治疗前进行表面削除术后再进行ALA-PDT治疗有待实践证明。

3.4 日光性角化病(AK) AK是皮肤科的一种常见上皮癌前病变,早期、有效的治疗很重要。以往多采用冷冻、激光等有创疗法，影响美观。1999年11月美国食品药品管理局(FDA)正式批准ALA-PDT用于治疗日光性角化病。近年来，ALA-PDT 治疗AK的技术日益成熟，越来越多的研究结果证实其安全性及有效性明显高于激光、冷冻和手术等技术。并且ALA-PDT对于面部AK的效果优于其他部位,能够有效解决患者面部的美观问题。

魏振东等[15]对26例日光性角化的29个皮损采用ALA-PDT疗法，29个皮损经过3次治疗后痊愈19个(65.5%),5次治疗后痊愈23个(79.3%)。痊愈病例12个月，随访未见复发。杜鹏等[16]对8例AK患者采用δ-ALA-PDT进行治疗，8例患者经过3～5次ALA-PDT治疗后获得完全缓解，完全缓解率为100%，经过3～10个月随访未见复发。罗东等[17]对12例日光性角化病患者进行ALA-PDT治疗，20%ALA溶液外敷封包 4 h后用 633 nm LED-ALA光动力治疗仪照射，功率密度为100 mW/cm2，照射时间30 min，每周治疗 1 次。皮损完全消失或治疗5次后进行疗效判定。12 例患者的皮损均获得完全缓解，1 例复发,复发率为8.3%。 总结欧美学者6个开放性研究，对323例头面部AK进行ALA-PDT治疗，结果显示，单次治疗后皮损完全清除率为71%～100%。四肢AK对ALA-PDT的反应不如头面部好，有报道其治愈率仅为44%。位于下肢或手部的皮损仅部分消退，可能是由于肿瘤表面的广泛角化过度使得皮肤穿透性差。

3.5 增殖性红斑 增殖性红斑是一种发生于黏膜上皮的癌前病变或原位癌,部分学者认为其发病与HPV感染或慢性炎性刺激有关,但仍缺乏明确依据[18]。王宏伟等[19]对3例Queyrat增殖性红斑患者进行ALA-PDT治疗,1例经3次治疗后无反应转手术治疗，另2例分别经5次和7次治疗获得完全缓解，随访未见复发。 经3次治疗无反应而转手术治疗的1例病例，考虑可能与病变组织增生肥厚及局部外用ALA所达组织深度有限相关。邹晓辉等[20]将67例增殖性红斑患者分为光动力治疗组和单纯冷冻治疗组，结果光动力组总有效率达85.2%，明显高于冷冻组的51.5%,两组差异有统计学意义(P<0.05)。鉴于国外报道的两面性以及国内的相关报道，ALA-PDT治疗增殖性红斑需要积极进行理论探讨及临床研究，以进一步促进该技术的成熟。

3.6 鲍温样丘疹病(BP) 鲍温样丘疹病好发于青年外生殖器，发病原因考虑与人类乳头瘤病毒(HPV)，特别是与HPV-16感染有关。其临床呈良性经过，但其组织病理呈原位癌表现，类似鲍温病改变，并且部分患者可转变为鳞癌。该病传统的治疗多为电灼、冷冻、激光、手术等，创伤大易复发，且对于特殊的部位具有局限性。黄克等[21]用ALA-PDT治疗BP发现，治疗组经 CO2激光联合 ALA-PDT治疗后其有效率为94.44%,而复发率仅为8.33%，均优于单用CO2激光治疗的对照组(有效率为58.33%，复发率为50%)，且两组不良反应相似。葛天华等[22]将70例BP患者分为对照组与观察组,分别采用干扰素和干扰素联合ALA-PDT进行治疗，观察组有效率91.43%，对照组62.86%，差异有统计学意义(P<0.05)。观察组复发率(5.71%)明显小于对照组(17.14%)，观察组不良反应率(11.43%)亦明显小于对照组(25.71%)。 ALA-PDT作为一种创伤小、选择性高、无刺激、代谢快并且可以反复应用的新技术，近年来已成为治疗BP的一种新方法，已在BP治疗中初显其优势。

3.7 乳房外Paget病(EMPD) 乳房外Paget病是一种少见的上皮内癌，治疗上多采用手术治疗且辅以化疗放疗。但手术易出现伤口感染、肿瘤切除不彻底等危险，且化、放疗副作用均较多。近年来医学界将目光投向创伤小、选择性好、可重复治疗且对靶器官的功能影响较小的光动力学研究。Housel等[23]采用光动力学治疗8例乳房外Paget病、16块病灶中，8块完全反应，3块部分反应，5块稍有反应。李志昊等[24]对10例乳房Paget病患者进行ALA-PDT治疗，每2周1次，连续治疗 5 次。3个月内每 2 周随访1次，3个月后每月随访1次，随访时间6个月～1 年，结果:3例患者经过5次治疗后完全缓解;5例患者部分缓解，其中3例患者肿瘤明显缩小后，给予手术治疗，效果良好;2 例患者无反应，但肿瘤均有不同程度的缩小。

虽然有关光动力学治疗乳房外Paget病的疗效和复发率不一，但多数认为其可减轻患者临床症状，提高患者生存质量。ALA-PDT尤其适用于肿瘤细胞限于表皮内者、高龄患者和无法耐受手术的乳房外Paget病患者。传统的皮肤肿瘤的治疗5年复发率为7.5%～10.1%,Moh手术1%，因ALA-PDT类似的长期随访资料很有限，其远期疗效仍需要进一步研究评价。

4 ALA-PDD在非黑素皮肤肿瘤疾病的应用

20世纪50年代，人们开始将光动力学疗法应用到肿瘤的早期诊断上，即肿瘤的荧光定位诊断，此后光动力学疗法被真正应用到临床诊断上。国内外学者普遍认为，ALA-PDD是一种极有潜力的肿瘤检测方法，具有非介入式、不损伤正常组织、快速灵敏、不引起病变组织恶化等优点，已经在皮肤科、口腔、肺、胃肠等临床诊断中得到广泛应用。

王自明等[25]认为ALA-PDD的机制，一是对迅速增殖的细胞有累积作用，即定位作用；二是当适当光照时，可以产生特征性的荧光和光谱。ALA代谢产生的原卟啉等荧光物质易累积于肿瘤部位,表现为强荧光，而周围正常组织几乎没有荧光,因此利用肿瘤的特征荧光可明显地判定肿瘤组织边缘,进行肿瘤定位诊断,帮助确定肿瘤切除范围或判定手术后组织切除边缘有无肿瘤残存。大量研究表明，ALA-PDD对早期微小癌变组织及癌前病变的诊断具有较高的临床应用价值，尤其对皮肤和浅表黏膜病变的诊断灵敏度较高，这可能与ALA局部使用只特征性地在上皮细胞特异性吸收有关[26]。

Bäumler W等[27]利用ALA光敏剂结合CCD照相机对早期皮肤癌进行荧光诊断,结果显示可达到准确定位和诊断皮肤癌,为外科准确切除肿瘤以及术后观察是否切除完全提供有力的保证,同时可代替组织活检方法判断肿瘤的存在,做到无损、准确。

外阴上皮内瘤变是一种潜在的由不典型增生的鳞状细胞群构成的癌前病变。Nowakowski Z等[28]认为，PDD作为一种无创性的检查在外阴上皮内瘤变的诊断中，尤其在降低假阴性方面有一定价值[28]。

有研究认为,应用PDD技术确定乳房外Paget病范围相对效果理想,对可疑基底细胞癌、Bowen病、日光性角化症皮损,PDD有一定诊断价值[29]。张慧等[30]应用荧光定位肿瘤边界并手术联合ALA-PDT治疗1例乳房外Paget病患者,皮损区避光外敷20%氨基酮戊酸3 h，Wood氏灯下观察皮损区呈砖红色荧光反应，边界清楚，手术切除皮损联合光动力学疗法治疗6次，随访3年无复发。表明荧光定位法可提示肿瘤细胞侵犯范围，指导临床制定治疗手术方案，术后联合光动力学疗法可杀灭可能残存的肿瘤细胞，有效减少复发率。万苗坚等[31]采用荧光诊断方法结合Mohs外科技术治疗乳房外Paget病3例，外用25%的5-ALA湿敷皮损及周围正常皮肤，约3.5 h，在Wood灯下观察荧光范围，随后行手术切除。3例均切除干净，随访3～6月，未发现复发,目前仍在随访中， 表明荧光诊断方法结合Mohs外科技术是一具有良好应用前景的治疗乳房外Paget病的方法。

刘永鑫[32]对40例初发尖锐湿疣患者进行光动力学诊断研究，发现40例患者皮损处均观察到境界清楚的特异性红色荧光；32例在皮损周边2 cm内可以观察到特异性PpIX荧光，而临床并无皮损表现，提示该处存在亚临床感染可能；皮损周边2 cm外部位并未观察到荧光。部分患者在进行ALA-PDT治疗7 d后的再次荧光诊断结果显示，原皮损处表现为特异性的亚临床荧光，而原皮损周边的亚临床荧光区域为阴性结果。

5 总结

近年来，ALA作为一种比较理想、安全便捷的光敏剂，已成为国内外学者争相研发应用的热点之一。在皮肤科领域中已有充分证据说明ALA-PDT能够有效治疗多种皮肤癌前病变及非黑素皮肤肿瘤，特别是对头面部及生殖器部位的病变具有明显优势，尤其适宜于免疫力低下的特殊患者或特殊部位，或者复发率高的皮肤病患者。ALA-PDD也因为高选择性、无损伤、简便易行等优点被越来越广泛应用于非黑素皮肤肿瘤的诊断。目前，ALA-PDT和ALA-PDD还处于不断研究发展的过程中，合适的ALA治疗浓度、封包时间及激光能量对于诊疗也至关重要。此外，尚有不少报道显示了ALA-PDT对其他炎症性皮肤病的治疗作用，但由于各研究者所采用的具体治疗方案不尽相同，又缺乏与其他疗法的严格对照，疗效缺乏一致性。随着ALA衍生物在临床的不断应用和新光源的不断出现，相信ALA-PDT和ALA-PDD在皮肤科领域的应用中，将会有越来越广阔的前景。

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Application of ALA in the diagnosis and treatment of non melanoma skin cancer

Ma Lanlan1， Gu Lizhong2

(1. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193; 2. Tianjin Gongan Hospital, Tianjin 300042)

5-aminolevulinic acid (ALA) as the second generationalporphyrin-based photosensitizers, due to its small molecular weight, easy to be absorbed, In vivo excretion of fast and light toxicity, It is widely studied by domestic and foreign scholars. And it is currently the most commonly used experimental and clinical photosensitizer. At the same time, the ALA-PDT and ALA-PDD diagnosis are more and more widely used in clinic because of its low toxicity and high selectivity and minimally invasive and repeatable treatment. This paper mainly discusses the ALA as a photosensitizer for the principle and application of diagnosis and treatment of various non melanoma skin cancer in skin tumors.

ALA, ALA-PDD, ALA-PDT, non melanoma skin cancer

2015-10-26

R979.1

A

1006-5687(2016)01-0057-05