激光及光动力疗法在甲真菌病治疗中的应用进展

赵家晴，郭姝婧，李业贤，胡彩霞，张国强，

1河北医科大学第一医院，石家庄050031；2河北医科大学第四医院

甲真菌病是一种真菌侵犯指趾甲板及甲下组织引起的慢性感染性疾病，常见的致病菌包括皮肤癣菌、非皮肤癣菌性霉菌和酵母菌等，全世界范围内发病率为2%～8%，占所有甲疾病的50%［1］。甲真菌病临床表现多样，常表现为甲板浑浊、增厚、分离、变色、萎缩、脱落、翘起、表面凹凸不平、钩甲以及甲沟炎等，亦可出现疼痛、瘙痒等不适，糖尿病、HIV感染、免疫力低下、肥胖、高龄是该病的易感因素［2-3］。甲真菌病的治疗有难度，且较易复发，传统治疗手段主要包括系统性使用、局部外用抗真菌药物或化学拔甲术等；口服抗真菌药物对肝肾功能的损伤及有可能引起全身性不良反应，可导致患者依从性降低和不良事件发生；局部抗真菌药物很难以有效剂量穿透指甲并到达病灶，治疗效果有限；手术拔甲损伤较大，且容易复发，临床较少应用。医用激光及光动力技术通过局部光动力治疗、光热或光消融作用达到对甲真菌病抗真菌目的，包括CO2激光、Nd：YAG激光、Er：YAG激光、半导体激光、强脉冲光及各种光敏剂介导的光动力疗法等，具有操作简便、治疗快速、创伤小、恢复期短等优点，逐渐成为治疗甲真菌病的新型疗法。现就激光及光动力疗法在甲真菌病治疗中的应用进展情况综述如下。

1 激光疗法在甲真菌病治疗中的应用

1.1 CO2激光疗法CO2激光器是最早应用于治疗皮肤疾病的激光设备，近年来逐渐用于甲真菌病的治疗。CO2激光可以通过光热效应介导真菌细胞的损伤和死亡，也可以在甲板上钻孔，联合局部药物治疗，有利于药物的吸附及透甲吸收［4］。MA等［5］发现，CO2激光治疗甲真菌病累积治愈率明显高于其他类型的激光。ZAKI等［6］认为，CO2激光联合28%噻康唑溶液外用（10 600 nm CO2激光，功率10～15 W，H状脉冲，脉宽500µs，光斑尺寸700 800µm，3周1次，共5次；28%噻康唑溶液，外用2次/d，持续16周）治疗甲真菌病临床改善率及真菌病原学检查转阴率均明显高于单用。CO2激光治疗甲真菌病操作简单、经济、患者依从性好，其治疗效果有待进一步探讨。

1.2 Nd：YAG激光疗法

1.2.1 1 064 nm Nd：YAG激光疗法 自2010年美国食品与药品管理局（FDA）批准长脉冲Nd：YAG 1 064 nm激光用于治疗甲真菌病以来，其已成为目前治疗甲真菌病最常用的激光器之一。长脉冲Nd：YAG 1 064 nm激光器基于选择性光热作用原理发展而来，激光能作用于真菌组织中的发色基团，发色基团吸收足够的热量，继而转化为热能，使真菌组织温度升高，从而达到破坏真菌的作用［7］。长脉冲Nd：YAG 1 064 nm激光治疗甲真菌病临床效果良好，但激光器的使用参数尚未有统一的标准。一项包含177例甲真菌病患者（551枚病甲）的临床随机对照实验表明，能量密度和治疗时间是影响治疗效果 的 主 要 因 素（P均＜0.05）［8］。长 脉 冲Nd：YAG 1 064 nm激光治疗甲真菌病的最佳方案为能量密度45 J/cm2，脉冲宽度35 ms，光斑尺寸4 mm，频率1 Hz，疗程1周1次，共6周。ZHONG等［9］发现，24周激光治疗甲真菌病真菌治愈率及临床有效率高。甲真菌病的临床类型及疾病的严重程度对于长脉冲Nd：YAG 1 064 nm激光的治疗效果也有显著影响，浅表白斑型甲真菌病的疗效明显优于完全营养不良型或远端外侧指甲下型，中度甲真菌病的治疗效果优于重度患者［10］。长脉冲Nd：YAG 1 064 nm激光治疗甲真菌病可能出现的不良反应较少，治疗过程仅发生中轻至中度的疼痛、红斑、肿胀及黄色变等。对于可能出现的不适，操作者可采取治疗前于患处涂抹局部麻醉剂，治疗后冰袋冷敷等方式来缓解。较高的安全性及显著的治疗效果可能是该治疗方式受到广泛研究的重要原因，但仍需更大样本量、更长随访时间的临床实验来验证其安全性及有效性。虽然短脉冲Nd：YAG 1 064 nm激光用于治疗甲真菌病也已获得FDA批准，但其治疗效果一直存在争议。研究［11］发现，单独使用短脉冲Nd：YAG 1 064 nm激光不能有效治疗甲真菌病。KARSAI等［12］的研究也得出了类似的结论。而钟泽敏等［13］的一项临床随机对照试验结果表明，0.9 ms Nd：YAG1 064 nm激光1年内能有效改善甲真菌病病甲的外观，同时对于较为严重的甲真菌病，联合伊曲康唑治疗是个更好的选择。笔者认为，造成各项临床试验结果差异巨大的原因可能与激光的参数设置（脉宽、频率等）、治疗方案（治疗频率、疗程等）等存在很大差异有关，但具体原因还需要大样本临床试验来探寻。

1.2.2 1 064/532 nm Q开关Nd：YAG激光疗法Q开关Nd：YAG激光器能释放出1 064 nm的近红外光，当1 064 nm激光通过一个钛铣磷酸钾晶体后，获得倍频效果而产生532 nm激光，其脉冲宽度在纳秒范围内，能释放出高强能量密度和极短脉冲宽度的激光，是惟一被批准用于治疗甲真菌病的Q开关系统激光器。有研究表明，Q开关激光系统可产生比真菌病原体的热弛豫时间更短的快速、高能量脉冲来缩短治疗时间［14］。ELMORSY等［15］通过Q开关Nd：YAG 1 064 nm激 光 系 统 与 长 脉 冲Nd：YAG 1 064 nm激光系统治疗甲真菌病，证实Q开关Nd：YAG 1 064 nm激光治疗甲真菌病的安全性及有效性，且Q开关激光治疗次数及不良反应均少于长脉冲Nd：YAG 1 064 nm激光，疼痛程度也更低。目前还没有相关临床试验探究Q开关Nd：YAG激光器治疗甲真菌病合理参数设置、治疗频率及周期等。

1.2.3 1 320 nm Nd：YAG激光疗法1 320 nm Nd：YAG激光治疗甲真菌病的作用机制尚不明确，可能是激光的光热能量选择性作用于菌丝细胞中的水及非特异性的热作用使真菌凋亡。一项单中心临床随机对照试验表明，1 320 nm Nd：YAG激光可用于改善病甲的外观；10例双侧趾甲患病的受试者参加了该项研究，受试者一侧的病甲分别在第1、7、14、60天使用1 320 nm Nd：YAG激光器（光斑直径5 mm、脉宽350µm、频率20 Hz、功率3 W）进行了4次治疗；另一侧病甲仅接受假冷冻剂冷却处理；治疗结束随访3个月后测量线性透明甲板增长最大值（MLCNG），评估甲板临床改善情况；治疗组40%甲板MLCNG升高，平均为1 mm；甲板增厚、变黄及甲下碎屑等临床表现略有改善。值得提及的是治疗期间研究人员对所有受试者双足予以外用抗真菌药物以避免患甲周围足癣感染扩散，但这也有可能对试验结果造成一定干扰［16］。

1.2.4 1 444 nm Nd：YAG激光疗法1 444 nm Nd：YAG激光可用于治疗多种皮肤病，特别是激光溶脂和紧肤。与1 064 nm和1 320 nm Nd：YAG激光器相比，该激光器1 444 nm的波长对脂肪和水的吸收系数更高。近年来有体外实验证实了该激光治疗甲真菌病的有效性［17］。实验使用1 444 nm Nd：YAG激光（功率5 W，脉宽100 ms，脉冲能量250 mJ，频率20 Hz）对20例确诊为甲真菌病的招募者的趾甲进行离体治疗。治疗后对样本进行菌落形成单位（CFU）的分析及扫描电镜观察，结果显示经激光治疗的趾甲CFU计数明显少于未治疗组；与未治疗组甲板上的正常真菌结构相比，经1 444 nm激光照射后，甲板下部有大量解体孢子，而甲板上部仅有少量细小且解体严重的真菌孢子。目前尚未有1 444 nm Nd：YAG激光治疗甲真菌病的临床试验报道，如何将对人体组织过度光热效应的危险降到最低，并最大限度地发挥1 444 nm Nd：YAG激光的抗真菌作用，还需要进行进一步的研究。

1.3 Er：YAG激光疗法 体外实验表明，Er：YAG激光对红毛癣菌并无明显破坏作用［18］，该激光可能是参与外用抗真菌药物的透甲递送系统来达到辅助治疗甲真菌病的目的。ZHANG等［19］发现，2 940 nm Er：YAG激光联合5%阿莫罗芬搽剂治疗甲真菌病可取得良好效果。但目前关于该激光器治疗甲真菌病的研究仅限于同抗真菌药物联合应用，且均为小样本临床试验。未来需要更多，更大样本量的临床试验来探究2 940 nm Er：YAG激光是否可以单独用来治疗甲真菌病以及联合局部抗真菌药物治疗甲真菌病的具体方案等。

1.4 半导体激光疗法

1.4.1 870 nm/930 nm半导体激光疗法870 nm/930 nm半导体激光是一种双波长激光器，可以发射870 nm和930 nm的近红外光，可通过热效应使真菌细胞的线粒体跨膜电位降低，活性氧增加，最终使真菌细胞死亡［5］。LANDSMAN等［20］发现，26枚病甲在60 d内经过4次激光治疗，180 d后85%患者有透明新甲长出，65%新甲长出≥3 mm，26%新甲长出≥4 mm，真菌学治愈率为30%。

1.4.2 635 nm/405 nm半导体激光疗法635 nm/405 nm半导体激光是一种非热低强度激光，可通过光调作用达到抗真菌的目的，但具体机制尚不明确［21］。目前惟一公布的治疗数据来自激光研发商赞助的用于FDA批准程序的临床回顾性研究。研究显示，635 nm/405 nm半导体激光治疗（1周1次，共4周）后6个月内，患甲基线处的透明甲平均增加了5.18 mm，67%的病甲在治疗后6个月内新甲长出≥3 mm［22］。

1.4.3 1 064 nm半导体激光疗法 基于1 064 nm Nd：YAG激光治疗甲真菌病的良好表现，RENNER［23］等选用了一种新型且操作更为简便的激光器，即1 064 nm半导体激光，探究其治疗甲真菌病的效果。该项临床试验中，82枚病甲分别使用1 064 nm半导体激光（功率8 W，脉宽80 ms，频率5.6Hz）治疗或激光联合局部抗真菌药物治疗甲真菌病。试验使用OSI评估临床疗效，经过8周的治疗后，结果显示临床有效率为25%。试验并未对治疗前后患甲行真菌学检查。随后一项回顾性研究表明，仅经过平均4.5次治疗后，使用1 064 nm半导体激光治疗的患者中有56%得到了临床改善；经过平均3.6次治疗后，使用激光与局部抗真菌剂联合治疗的患者中有69%获得了临床改善；仅进行平均5.4次激光治疗后，63%的患者真菌培养转为阴性，而经过平均4.8次治疗，接受激光联合局部抗真菌药物治疗的患者中有86%的患者真菌培养转为阴性。试验中未观察到明显的不良反应［24］。以上研究结果提示，1 064 nm半导体激光是治疗甲真菌病有效且安全的选择，与局部抗真菌药物联合应用可提高总体治疗效果并缩短治愈时间。

1.5 强脉冲光（IPL）疗法IPL又称脉冲强光，是一种高功率宽带光，能发射波长400～1 200 nm的非相干多色光，脉冲宽度在2～200 ms，其本质是一种非相干的普通光而非激光，其工作原理与激光一样，皮肤科治疗中同样遵循选择性光热原理。近年体外实验证实，420 nm IPL对尖孢镰刀菌和白色念珠菌有较好的杀灭效果［25］。ALBERDI等［26］对20例患者进行1～2周1次的IPL照射治疗，疗程共16周，治疗结束12周随访发现80%的患者达到了完全治愈，除治疗期间的的短暂疼痛及红肿外，无任何不良反应及不良反应。

1.6 其他激光疗法 飞秒钛—蓝宝石激光器瞬间功率大、聚焦精确性极高，体外实验表明使用飞秒钛—蓝宝石激光器（波长800 nm，脉冲200×10-15s，频率76 MHz，能量7×1 031 E m2/s）可使所有甲样本真菌培养转为阴性，且不引起甲板损伤，但目前尚未有临床试验来验证这一结果［27］。

2 光动力疗法（PDT）在甲真菌病治疗中的应用

PDT作为一种治疗甲真菌病的非侵入性疗法，能利用特定波长的光照射于吸收了光敏剂（PS）的组织，产生活性氧和单线态氧，诱导真菌细胞的坏死或凋亡。光敏剂作为PDT中的核心物质，是影响治疗效果的关键因素。

2.1 氨基酮戊酸光动力疗法（ALA-PDT）氨基酮戊酸（ALA）本身不具有光动力学活性，但它可作为前体被靶细胞摄取，转化为内源性光敏剂，继而发挥一系列抗菌效应。ALA的主要吸收峰出现在410～420 nm的蓝光，磷酸钛酸钾激光器（KTP）、脉冲染料激光器（PDL）和IPL可作为ALA的激发光源。KAMP等［28］发现，红色毛癣菌能够在液态培养基中使ALA转化为内源性光敏剂原卟啉IX（PPIX），表明ALA-PDT对红色毛癣菌有生长抑制作用，这种抑制作用表现为菌落数量减少及菌落直径变小，提示ALA-PDT可能是减少甲真菌病红色毛癣菌定植的有效方法。卢丽明等［29］的一项临床随机对照试验证明，ALA-PDT对甲真菌病有一定疗效。目前，ALA-PDT治疗甲真菌病的临床研究较少且结果差异较大，未来需要更多、更大样本量的实验来深入研究ALA-PDT的治疗效果。

2.2 氨基酮戊酸甲酯光动力疗法（MAL-PDT）氨基酮戊酸甲酯（MAL）是ALA的甲基化酯形式，同样是转化为PPIX发挥作用，其吸收峰出现在630 nm的红光。GILABERTE等的一项多中心临床随机对照试验评价了MAL-PDT治疗甲真菌病的疗效及安全性。研究将40例患者随机分为治疗组（22例）和对照组（18例），治疗组予以40%尿素+常规MALPDT，对照组予以40%尿素+“假”PDT（只接受红光照射）。经过3个疗程（1周1次，共3周）的治疗并随访36周，结果显示MAL-PDT组中临床治愈4例（18.18%）、临床有效9例（40.91%）、完全真菌清除7例（31.82%），对照组相应数据依次为1例（5.56%）、3例16.66%、2例（11.11%）。相比于对照组，MAL-PDT组有更高的临床有效率及真菌学治愈率（P＜0.05）。

2.3 亚甲蓝光动力疗法（MB-PDT）亚甲蓝（MB）是一种经典的组织学染色剂，在微生物学和药理学领域充当着重要角色，已在临床应用多年。已有研究证实，MB-PDT治疗甲真菌病安全且有效。研究中20例患者接受MB-PDT治疗前3～7 d使用40%尿素软膏封包软化12 h，后将2%MB溶液涂于患处，使用低能量半导体激光（波长670 nm，功率200 mW）照射治疗区域5 min，治疗频率2周1次，共8次。在治疗结束随访12周后，70%的患者同时实现临床治愈及真菌学治愈，且无明显不良反应。

2.4 氯化铝酞菁纳米乳光动力疗法（AlClPc-NEPDT）国外一项概念验证性临床试验将氯化铝酞菁（AlClPc）包裹在水包油纳米乳液（NE）中用作PS。这两种物质的结合体被定义为第三代PS，并且在一些方面比第1代PS有更有优势，例如当使用波长更长的光照射患处时，可治疗更深处的病变区域，并且能更容易扩散到甲板和周围皮肤组织中等。近年有研究评估了AlClPc-NE介导的PDT治疗甲真菌病在概念验证临床试验中的有效性和安全性，发现经Al⁃ClPc-NE-PDT治疗后的患者60%的皮损达到临床治愈，临床愈合的皮损中40%的实验室检查真菌感染阴性，无明显的局部和全身不良反应，且真菌培养阴性的甲板至少维持4周没有再次真菌感染。

2.5 其他PDT除上述类型PDT外，目前正在研究用于治疗甲真菌病的还有孟加拉红介导的PDT、Photogem（光灵素）介导的PDT及金丝桃素介导的PDT等。但是目前这些治疗手段尚在体外实验阶段或仅有病例报告，未进行多样本临床试验研究，它们的临床效果还有待验证。

综上所述，激光及PDT治疗甲真菌病效果显著，无明显并发症，有可能成为系统治疗的替代方案，尤其适用于免疫力低下、肝肾功能不全以及存在多种基础疾病的老年患者，临床上还可以将激光、PDT与传统治疗手段联合应用以缩短治疗时间、提高治疗效果。目前，CO2激光及1 064 nm Nd：YAG激光临床应用最多且效果显著，但仍需大样本、多中心的临床随机对照试验来确定最优的光敏剂种类、激光器的选择标准、参数设置及治疗疗程等。另外目前还没有临床试验探究甲真菌病的激光及PDT与口服抗真菌药的疗效差异，这可能是未来新的研究方向。