光动力疗法治疗甲真菌病的临床研究进展

张苗苗 崔滋欣 王晓鹏 牛新武 朱艳艳 耿松梅 刘成程

(1.西安交通大学基础医学院病原生物学与免疫学系，西安 710061；2.西安交通大学第二附属医院皮肤科，西安 710004)

甲真菌病(onychomycosis)是由皮肤癣菌、酵母菌及非皮肤癣菌性丝状真菌侵犯甲板/床引起的一种常见皮肤病。流行病学调查显示，甲真菌病的发病率占自然人群的2%～18%，全国多中心流行病学调查皮肤科门诊就诊足病患者中甲真菌病患者的比例为15.7%[1]。目前，甲真菌病的系统治疗主要依靠口服抗真菌药物如特比萘芬、伊曲康唑和氟康唑等，但这些药物在治疗中仍存在一些问题，包括服药周期较长、患者依从性差、药物不良反应和相互作用风险，以及有可能导致耐药等[2-3]。局部治疗药物如阿莫罗芬、环吡酮胺等虽然不良反应小和药物相互作用风险低，但因为疗程漫长、药物难以渗透甲板、治疗效率低、复发率高等问题，在甲真菌病的局部治疗中仍受到一定限制[1-2]。近年来，新型治疗技术如激光治疗、离子导入治疗、光动力疗法等的快速发展，可能为甲真菌病的局部治疗提供新的选择。因此，本文就光动力疗法治疗甲真菌病的临床研究进展进行综述，以期为其临床应用提供参考。

1 光动力疗法的原理及优点

光动力疗法(photodynamic therapy，PDT)是一种非侵入治疗方法，它利用无毒的光敏剂(photosensitizer，PS)、特定波长的可见或近红外光、病原菌周边或内部的分子氧产生光毒性反应来杀伤病原菌[4]。PS在特定波长光的照射下从基态经过寿命极短的激发单重态，系间窜越到激发三重态。处于三重态的PS与分子氧通过I型反应产生羟基自由基(OH•)、超氧阴离子自由基(O2•-)、过氧化氢(H2O2)，或通过II型反应产生单线态氧(1O2)[4]。这些活性氧(reactive oxygen species，ROS)对病原菌的生物大分子和细胞结构造成不可逆转的氧化破坏，从而导致病原菌的死亡[5]。

PDT具有下列优点：① 高选择性：PS能够在快速增殖的病原菌中选择性地累积，且光毒性反应只能发生在光照区域[5]；② 高安全性：能够有效杀死病原菌所需的PS浓度和光照剂量远低于对角质形成细胞产生类似效果所需的浓度和剂量，并且研究表明几乎所有的PS不具有基因毒性和诱变毒性[6]；③ 无耐药性：由于ROS非特异性的氧化作用模式，氧化损伤发生在细胞内许多作用靶点(如核酸、脂质和蛋白质等)和细胞结构，一般认为病原菌不太可能对PDT产生抵抗机制[7]。

2 用于甲真菌病光动力治疗的光敏剂

2.1 5-氨基酮戊酸

5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid，5-ALA)是血红素生物合成途径的重要内源性成分，其本身并无光敏活性。当外源性5-ALA进入机体后能够被快速增殖的肿瘤细胞、炎症细胞、细菌、真菌等选择性地吸收，经一系列血红素合成酶的作用下转化为具有光敏活性的原卟啉IX(protoporphyrin IX，PpIX)，并在623～643 nm红光的照射下对这些细胞产生光毒性[8]。Piraccini等[9]用5-ALA介导的PDT治疗1例由红色毛癣菌引起、阿莫罗芬局部治疗18个月无效的甲真菌病患者。将病甲用40%尿素软膏软化7 d，局部施加5-ALA后用37 J/cm2的630 nm红光进行治疗。经过3个疗程的治疗(每次间隔15 d)后，真菌镜检和培养结果阴性，患者治疗期间未出现疼痛和其他局部不良反应。Sotiriou等[10]治疗甲真菌病患者23例，病甲用20%尿素软膏软化10 d，局部使用20%的5-ALA并用40 J/cm2的570～670 nm红光治疗3次(每次间隔14 d)。1年后随访治愈率为43.3%，治疗时患者VAS疼痛评分6.4～6.8(范围0～10)，局部出现红斑、水肿和水疱，并在治疗7～15 d内消失。卢丽明等[11]治疗甲真菌病患者40例，以10%尿素软膏软化病甲，20%的5-ALA溶液涂抹于病甲表面，并用100 J/cm2的635 nm红光治疗6～7周(每周1次)。9个月后随访发现总有效率为37.5%，患者治疗中出现灼热感4例，经冰敷后好转。

2.2 氨基酮戊酸甲酯

氨基酮戊酸甲酯(methyl aminolevulinate，MAL)是5-ALA的亲脂性衍生物，相比5-ALA具有更高的生物利用度[12]。Gilaberte等[13]利用MAL介导的PDT治疗非皮肤癣菌性霉菌引起的甲真菌病患者2例，患者口服特比萘芬和伊曲康唑，局部使用阿莫罗芬和环吡酮胺均无显著疗效，将病甲用40%尿素软膏软化12 h，局部涂抹16%的MAL软膏，并用37 J/cm2的635 nm红光治疗，治疗3次，每次间隔2周。经第1次PDT治疗后效果显著，真菌培养结果阴性，6个月后随访显示甲真菌病彻底治愈无复发。Watanabe等[14]使用20%尿素软膏软化病甲10 h，局部滴加20%的MAL溶液，用100 J/cm2的630 nm激光治愈甲真菌病患者2例。Gilaberte[15]尝试利用MAL-PDT治疗多种病原菌引起的甲真菌病患者22例，经过3个疗程(每周1次，共3次)的光动力治疗，36周后随访真菌学治愈率为31.82%。Alberdi等[16]开展的一项临床研究表明，20例轻中度甲真菌病患者接受9次MAL介导的PDT治疗，40周后随访治愈率达70%。

2.3 亚甲基蓝和甲苯胺蓝

亚甲基蓝(methylene blue，MB)和甲苯胺蓝(toluidine blue O，TBO)属于吩噻嗪类PS，它们最大吸收分别位于660 nm和630 nm。Alberdi等[17]采用MB-PDT治疗由多种病原菌引起的甲真菌病患者20例，用40%尿素软膏软化患者病甲12 h，向病甲滴加2%的MB溶液，并用670 nm的红光照射5 min。经过8个疗程(每次间隔2周)的光动力治疗后，患者甲真菌病治愈率为70%，且未发现任何不良反应及并发症。Souza等[18]对22例由红色毛癣菌引起的甲真菌病患者进行分组，通过对病甲进行打磨并用2% MB溶液和36 J/cm2的630 nm红光治疗12次(每次间隔15 d)后，轻度至中度甲真菌病患者的治愈率达到100%，重度甲真菌病患者的治愈率为63.3%。Bowornsathitchai等[19]比较了MB-PDT和5%阿莫罗芬对甲真菌病的疗效，发现经过22周的治疗后，PDT治疗组的真菌学治愈率和临床治愈率均优于阿莫罗芬治疗组。Mehra等[20]向1例趾/指间毛癣菌导致的甲真菌病患者感染部位涂抹TBO凝胶(100 μg/mL)，并用635 nm的激光(500 mW)连续治疗3 d，发现6个月后该患者甲真菌病得到彻底治愈。

2.4 其他光敏剂

孟加拉玫瑰红(rose bengal，RB)是一种食品工业中常用的氧杂蒽染料，其最大吸收位于565 nm。Houang等[21]最近开展的一项临床研究表明，6例由红色毛癣菌引起的甲真菌病患者经过140 μmol/L的RB和763 J/cm2的532 nm绿光治疗5次(每次间隔3周)后，甲真菌病得到了显著的治愈，且患者未见疼痛和明显的不适。姜黄素(curcumin)是从中草药姜黄中提取的一种天然PS，其最大吸收位于425 nm。Silva等[22]利用1.5%的姜黄素卡波姆凝胶或乳剂结合120 J/cm2的450 nm蓝光治疗甲真菌病，2例患者经过6次光动力治疗后痊愈。而Morgado等[23]制备了一种装载铝酞菁(Al-phthalocyanine)的纳米乳剂，发现其介导的PDT对甲真菌病的治愈率达60%。

3 PDT联合其他治疗方式

近期的一项研究表明，PDT联合口服抗真菌药物对甲真菌病具有良好的治疗效果。20例皮肤癣菌引起的重度甲真菌病患者每天口服250 mg特比萘芬，连续服用12周，并接受9次MB和MAL介导的PDT治疗。52周后随访发现MB-PDT联合口服特比萘芬治疗组的治愈率达到100%，MAL-PDT联合口服特比萘芬治疗组的治愈率达到90%[24]。对于口服特比萘芬治疗失败的甲真菌病患者，Park等[25]利用MAL-PDT联合1 064 nm长脉冲Nd:YAG激光及外用艾氟康唑取得了很好的治疗效果。

4 小结和展望

PDT作为一种日趋成熟的非侵入治疗模式，具有损伤性小、安全性高、重复性强、不良反应轻以及不会导致耐药性等优点，在甲真菌病的局部治疗方面显示出良好的临床应用前景。已有的临床研究结果表明，PDT对甲真菌病的治愈率为31.82%～100%，治疗次数为3～12次(大多为3～6次)，治疗周期一般为3个月(与治疗次数和间隔有关)，对于有口服药物禁忌症或标准药物治疗失败的患者得到了很好的临床疗效。另外，PDT的耐受性良好，少数患者在治疗中伴有红斑、轻微或短暂的疼痛和烧灼感，可通过及时的干预而缓解。

然而，PDT治疗甲真菌病的临床研究及病例报道仍然较少，这主要是因为现有第二代PS很难充分渗透到病甲的感染部位。在临床光动力治疗中通常需要对病甲进行预处理(包括削减、打磨以及用20%～40%的尿素软膏进行软化)才能获得较好的疗效[26]。因此，如何提高PS在病甲中的渗透性是甲真菌病光动力治疗中的一个关键问题。目前，已有多种纳米载体被开发用于药物在病甲中的递送，包括固体脂质纳米颗粒、脂质体、传递体、醇质体、纳米乳液等[27-28]。借助这些纳米载体开发的第三代PS有望提高现有PS在病甲中的渗透能力，进一步提高光动力治疗效果、减少治疗次数和周期。

尽管目前PDT的治疗效果尚不及口服抗真菌药物，仅作为辅助或替代治疗的选择[1]，但随着通过更大样本量的临床试验来研究其疗效和不良反应，通过更多的临床随机对照研究来明确光敏剂的种类和剂量、孵育时间、光照条件和参数等，制定规范化的光动力治疗方案，以及通过发展在病甲中具有良好渗透性的新型PS和透甲递送载体，进一步提高PDT的治疗效果，减少治疗次数和周期。相信PDT在甲真菌病的局部治疗方面将逐渐得到认可和推广，并发挥越来越大的作用。