光动力治疗遗传性皮肤病相关非黑素皮肤癌的研究进展

郑 洁 张国龙

上海市皮肤病医院光医学治疗科，同济大学医学院光医学研究所，上海,200443

目前已知的与皮肤病相关的罕见病有450余种，可分为角化性、色素异常性、代谢类、自体免疫性以及皮肤肿瘤相关遗传性皮肤病，而其中表现为皮肤肿瘤并可因皮肤肿瘤死亡的遗传性皮肤病有数十种[1,2]。该类疾病的发病率较低，属于罕见病，但随着当前分子诊断技术的发展，越来越多的罕见病被确诊和报道，迄今尚无理想的治疗方法，传统的手术、冷冻、激光等创伤大、易复发、可行性差，因此如何有效治疗遗传性皮肤病相关NMSC已是迫在解决的临床难题。光动力治疗(photodynamic therapy, PDT)是一种药械联合的肿瘤消融疗法，1903年由德国学者Von Tappeiner首次提出和报道，随着PDT技术的不断优化，目前已被广泛应用于HPV感染性皮肤病、NMSC以及皮脂腺相关皮肤病的治疗。基于PDT靶向性、创伤小、可重复、防复发的优势以及遗传性皮肤病相关NMSC的诊疗需求，国内外已有一定数量的临床个案报道，现综述如下：

1 遗传性皮肤病相关非黑素皮肤癌

遗传性皮肤病相关非黑素皮肤癌(non melanoma skin cancer , NMSC)是继发于遗传性皮肤病并可以导致患者死亡的一类恶性非黑素皮肤癌，其中以基底细胞癌(basal cell carcinoma，BCC)和皮肤鳞状细胞癌(cutaneous squamous cell carcinoma, cSCC)为最多见。此外，还有一些常见的癌前病变，如光线性角化病(actinic keratosis, AK)、光化性唇炎(actinic cheilitis, AC)等。NMSC通常与长期日晒、放射治疗、免疫抑制剂的应用、人类免疫缺陷病毒(HIV)或人乳头瘤病毒(HPV)感染以及一些纹身外伤等相关[3]，少数与遗传和内脏恶性肿瘤相关。目前报道的遗传性皮肤病相关NMSC有Gorlin综合征、着色性干皮病、疣状表皮发育不良、遗传性大疱性表皮松解症、白化病、先天性角化不良、Oley综合征等。该类疾病呈现一定的家族聚集性，发病年龄较早，常于儿童时期发病，病变常多发，好发于面部、颈部、四肢的曝光部位，且易反复发作。除外皮肤癌，还可伴有特殊面容、骨骼或肢体发育畸形、听力或视力受损、内脏受累或一些其他皮肤表现，如皮肤色素异常、皮肤毛细血管扩张、毛发减少等。治疗方面，目前多采用手术切除，也有冷冻、激光、咪喹莫特和5-氟尿嘧啶治疗的报道[2]。近些年随着分子诊断技术的飞速发展，可以通过致病基因的突变筛查对相关遗传性皮肤病进行分子诊断，进而实现疾病的早期诊断、临床分期、鉴别诊断及预后判断等，但在治疗方面，迄今为止还没有特效的治疗方法，给患者自身带来巨大身心创伤的同时，也给患者家庭造成沉重的经济负担，给社会医疗也带来巨大挑战。

2 PDT治疗非黑素皮肤癌

2.1 PDT治疗的原理 PDT是一种新兴、无创的药械联合的物理治疗方法，光敏剂、光源、氧是PDT的三大要素，光敏剂被组织选择性吸收后可被特定波长的光激发，在氧的参与下产生单态氧、氧自由基等氧活性产物(reactive oxygen species，ROS)，从而靶向性破坏病变组织。光敏剂根据其成分分为三代，第一代多为血卟啉混合制剂、第二代为单体、第三代是第二代光敏剂基础上交联某些特殊化学物质组成；5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid，5-ALA)是第一个在卟啉-血红素途径中合成的天然亲水性小分子化合物，本身不具有光敏作用，肿瘤细胞或增生组织选择性地摄取ALA并通过线粒体酶将其转化为光敏物质原卟啉IX(protoporphyrin IX , PpIX)，从而吸收光能激活产生光动力效应；ALA分子量较低，可以穿透皮肤角质层经皮吸收，因此已被广泛应用于皮肤科临床[4]。近些年有研究者把光敏剂与纳米材料组合，通过与亲水性聚合物分子形成共价连接，疏水性卟啉的生物利用度得到有效提高，从而提高光动力治疗的效率并消除其不良反应[5]。光一般指能穿透一定深度的组织并激活光敏剂后使其产生ROS的光源，主要有红光(波长为630～635 nm)和蓝光(波长为410 nm)，除了波长，能量密度、功率密度、光照时间等同样也是决定其疗效的重要参数，另外作为复合光的自然光，也可作为 PDT的激发光源，称为日光-光动力治疗(DL-PDT)。氧是PDT效应的关键分子，在特定波长激发光源的照射下光敏剂被激活，吸收光能转化给周边氧分子，生成ROS，最终发挥光动力效应[4]。

2.2 PDT治疗非黑素皮肤癌的机制 PDT主要通过直接杀伤肿瘤细胞、封闭肿瘤脉管和诱导抗瘤免疫发挥治疗作用。PDT过程中产生大量ROS可直接杀伤肿瘤细胞，间接损伤肿瘤的脉管系统，还可以诱导宿主抗肿瘤免疫导致肿瘤细胞发生免疫原性死亡[6]。自20世纪90年代，加拿大科学家Korbelik等[7]首次报道PDT免疫学效应以来，越来越多的研究显示PDT诱导宿主产生的特异性免疫反应是对肿瘤实现有效控制和防止复发的关键因素。本课题组于1996年在国内率先开展ALA-PDT治疗皮肤鳞癌的临床和基础研究，确证ALA-PDT可促进肿瘤细胞表达大量损伤相关模式分子(damage-associated molecular patterns，DAMPs)，进而作为内源性危险信号激活树突状细胞(dendritic cells，DCs)，活化的DCs可识别、加工并递呈肿瘤相关抗原给T细胞，最终有效诱导机体获得特异性抗瘤免疫[8,9]。

2.3 PDT治疗非黑素皮肤癌的适应证及疗效 NMSC主要发生于体表，为PDT的应用提供了绝佳的条件。不同于传统的手术或放疗，PDT治疗时皮肤肿瘤周围组织一般不受PDT影响，因此，具有不破坏原有组织结构、可重复，且不受皮损数目和部位限制等优点。目前国内外共识/指南都一致推荐PDT为原位和早期浅表NMSC及其癌前病变的一线治疗方法：PDT可有效治疗AK，对于头面部、多发或大面积的AK更是首选，循证医学证据Ⅰ级，推荐等级A级；对于低风险浅表型BCC及侵袭深度<2 mm的结节型BCC，PDT是一种可替代手术的有效选择，且美容效果更佳，循证医学证据Ⅰ级，推荐等级A级；对于由AK或AC进展而来的，侵袭程度低、发病部位特殊、皮损多发及不耐受手术或对美容有要求的cSCC患者，PDT有显著的优越性，循证医学证据Ⅱ级，推荐等级B级[4,10]。新近，我们团队试探性治疗了一批不适和不愿接受手术切除的cSCC患者，通过梅花针(PBM)预处理或联合局部咪喹莫特外用，发现大部分患者得到了有效的临床缓解，尤其是生活质量得到显著提高，提示PDT也可以作为不适及不愿手术NMSC患者的一种替代治疗[11]。

3 PDT治疗遗传性皮肤病相关非黑素皮肤癌的临床应用

3.1 PDT治疗Gorlin综合征 Gorlin综合征又称为痣样基底细胞癌，因PTCH基因突变引起的一种罕见常染色体显性遗传疾病，主要表现为先天发育异常和BCC易感。早期的BCC常发生于青春期，甚至儿童时期，皮损主要发生于曝光部位，非曝光的部位也有发生，最常见于面部、背部和胸部，常呈多发[12]。Basset-Seguin[13]等对既往应用局部氨基乙酰丙酸甲酯光动力(methyl aminolevulinate photodynamic therapy, MAL-PDT)治疗的83例Gorlin综合征患者的临床疗效进行的总结，并根据皮肤科专家的个人经验和文献综述的结果形成共识，认为MAL-PDT是治疗Gorlin综合征中BCC的一种有效和安全的治疗方法，推荐参数如下：16% MAL避光封包3 h，630 nm红光，照光剂量37 J/cm2；治疗间隔1周，两次治疗为基础，治疗后3个月评估疗效，必要时进行第二个治疗周期。Girard等[14]选择了7例患者(包括2例儿童)，16.8% MAL避光封包3 h，635 nm红光照射10 min(37 J/cm2)；所有患者连续治疗两次(间隔7～14 d)；治疗后3个月评估疗效，结果提示浅表性和结节性BCC的总清除率分别为78%和79%，同时美容效果出色，且儿童表现出良好的耐受性。为了进一步比较红光和蓝光PDT疗效的差异，Maytin等[15]对3例伴有141个BCC皮损的患者进行了PDT治疗，采用20%ALA避光封包4 h，所有患者一半皮损用蓝光(417 nm，10 J/cm2)照射,一半用红光照射(630 nm，75 J/cm2)照射，治疗间隔2周，共6次；治疗后6个月评估疗效，结果发现蓝光(98%)总体清除率略高于红光(93%)，虽统计学上无显著性差异，但蓝光PDT的疼痛较红光PDT弱。

国内同样也有少许报道，但相对较晚。2017年，中科院皮研所方方团队[16]开展了Gorlin综合征多发BCC首次梭形原位切除后ALA-PDT和二次手术的疗效回顾性研究，结果发现术后2次ALA-PDT组(20% ALA，封包4 h，635 nm红光，62.5 mW/cm2照射20 min)和二次扩大切除组(切口距离原切口0.5 cm)的复发率无统计学差异，但在经济负担、愈合时间以及美容满意度上ALA-PDT组存在显著优越性。2020年，张锡宝团队[17]联合微波和ALA-PDT(20% ALA，封包4 h，633 nm红光，40～60 mW/cm2照射30 min，微波治疗后立即治疗，1次)治疗1例Gorlin综合征头皮的浅表性BCC，治疗后3个月未见复发。

3.2 PDT治疗着色性干皮病 着色性干皮病(xeroderma pigmentosum，XP)是一种罕见的常染色体隐性遗传性皮肤病，父母多系近亲结婚。由于患者的皮肤部位缺乏核酸内切酶，不能修复被紫外线损伤的DNA，因此在日光照射后皮肤容易被紫外线损伤，且发生皮肤癌的可能性几乎是100%。XP具有遗传异质性，在某些家族中显示性联遗传。本病存在8种不同类型和1种变异型，即XPA、XPB、XPC、XPD、XPE、XPF、XPG、XPH和1中变异型XP-V，它们的致病基因分别是XPA，ERCC3(XPB)，XPC，ERCC2(XPD)，DDB2(XPE)，ERCC4(XPF)，ERCC5(XPG)，ERCC1以及POLH(XP-V)。

XP传统治疗的首要措施是严格避免接触阳光，以尽可能减少皮肤炎症和延迟皮肤癌的发生，其中最为常见的皮肤癌是BCC、cSCC及黑素瘤[18]，目前首选治疗方法仍是手术切除，同时也有氟尿嘧啶、咪喹莫特乳膏外用及放疗的报道；由于患者日常生活需要严格避光，因此仅有零星PDT治疗的报道[19]。1991年，奥地利格拉茨大学的Wolf和Kerl[20]在《The Lancet》上报道了首例应用ALA-PDT治疗XPC的患者，皮损系发生于47岁女性XP患者手背的浅表性cSCC；笔者应用40% ALA封包4 h，莱卡幻灯机250瓦灯泡经肖特RG570长波彩色玻璃滤光片过滤照射，能量密度90 J/cm2；治疗后照光处反应强烈，皮损局部红肿、周边水疱持续近两周，但所幸的是经一次治疗后皮损完全消退，局部仅留有色沉，随访6个月未见复发。Larson等[21]应用ALA-PDT治疗了1例16岁女性XPC西班牙裔患者，患者面部多发AK及NMSC，在一年内共接受了3次全面部的ALA-PDT，ALA(浓度未给出)封包40 min，417～432 nm蓝光照射16 min，能量密度未给出；治疗后，患者面部无明显不良反应，且取得了良好的效果。夏育民等[22]于2007年在国内最早报道应用手术联合ALA-PDT治疗1例40岁的XP女性患者，该患者双手及面部多发BCC，在手术切除患者左下睑病灶并植皮后，对周边卫星灶行ALA-PDT治疗(20% ALA 避光封包3 h，632.8 nm 波长的氦氖激光，时长30 min，剂量100 J/cm2，治疗间隔1周，共2次)，治疗2周后植皮处皮瓣存活良好，且PDT治疗处皮疹明显消退，且无肿胀、渗出，但后期失访，未进一步治疗。新近，国内Cai等[23]报道了一例接受血卟啉-PDT治疗的12岁的XP患者，其面颈部发生弥漫多发性BCC，其中鼻部瘤体相互融合成块并完全遮盖鼻部皮肤；患者经静脉注射血卟啉(3 mg/kg)，48 h后全麻下二氧化碳激光联合血卟啉-PDT(波长630 nm，光斑直径4 cm，能量密度100 mW/cm2，照光时间1000 s)，治疗后 2个月患者面部皮损基本消退，皮肤镜复检显示治疗区域已无异常肿瘤组织。除外以上PDT治疗有效的报道，既往也有一篇PDT无效的报道：Procianoy等[24]应用血卟啉-PDT治疗了1例严重表型的XP患儿(DeSanctis-Cacchione综合征)，该患儿眼部发生了累及结膜和角膜的侵袭性cSCC，该团队尝试性对其进行了血卟啉-PDT治疗(血卟啉1.5 mg/kg，630 nm二极管红光，功率密度120 mW/cm2，能量密度200 J/cm2，照射时长77 min)；治疗后3个月，患者局部肿瘤范围急剧增大，且伴有严重的视力障碍，提示血卟啉-PDT在治疗重症XP患者的眼部和眼周肿瘤方面存在加重风险。

综合以上，限于XP光敏性的特点，尤其是严格避免紫外线照射的要求，广大皮肤科同仁对于应用PDT治疗XP相关NMSC一直持保守的态度，从既往为数不多的报道结果来看也提示值得商榷和期待今后更多临床研究的探索。

3.3 PDT治疗疣状表皮发育不良 疣状表皮发育不良(epidermodysplasia verruciformis，EV)是一种罕见的常染色体隐性遗传性皮肤疾病，由于免疫异常导致患者易感染人类乳头瘤病毒(HPV)，所以易早期发生皮肤癌，尤其好发于曝光部位。Karrer等[25]于1999年首报应用PDT治疗EV相关NMSC的病例，患者系65岁女性，手臂和额头多发浅表性BCC，经1次ALA-PDT(20% ALA避光封包6 h，580～740 nm非相干光源，功率密度160 mW/cm2，能量密度160 J/cm2)治疗后6个月，所有瘤体均显示临床和组织学的完全缓解，1年随访期内有散在复发皮疹，提示ALA-PDT不能完全根治皮损，但可以有效控制病情的发展。Sunohara等[26]报道了1例EV患者应用ALA-PDT成功治疗发生于左下睑的Bowen病，治疗参数如下：20% ALA 避光封包4 h，585 nm染料激光，光斑直径7 mm，脉宽450 μs，能量密度10 J/cm2，光斑重叠50%，共治疗3次，治疗间隔1个月；经2次治疗后两个月，患者的皮肤外观几乎正常，行皮肤病理检查未见任何异型细胞。本团队新近连续报道了两例经ALA-PDT成功治疗的EV患者：(1)患者1，女，68岁。左上眼睑术后复发性cSCC(部位特殊)，6个疗程的ALA-PDT(20% ALA避光封包4 h，635 nm半导体激光，功率密度60 mW/cm2，能量密度100 J/cm2)，治疗中局部较厚皮损处联合钬激光消融(10 Hz, 0.5～0.8 J，光纤直径550 μm)，最终该处复发cSCC被完全清除，治疗1年后随访未见复发[27]；(2)患者2，男，51岁。面部和躯干多发、复发性cSCC和AK，既往接受多次手术切除，经8次ALA-PDT(10% ALA避光封包4 h，633 nm+/-6 nmLED红光，功率密度90 mW/cm2，照光20～40 min)治疗后，所有皮损均被成功清除，且未遗留明显疤痕，1年后随访未见复发[28]。此外，鲁莎等[29]曾报道一例花斑癣型EV伴外阴部Bowen病的患者，采取口服维A酸联合ALA-PDT治疗(具体参数不详)，3次ALA-PDT后皮损变化不明显，最终选择予以手术切除后，随访半年未见复发。

3.4 PDT治疗遗传性大疱性表皮松解症 遗传性大疱性表皮松解症(epidermolysis bullosa, EB)一般呈常染色体显性或隐性遗传，是由于编码皮肤结构蛋白的基因发生突变导致，根据水疱发生的部位不同分为单纯性大疱性表皮松解症(simplex EB，EBS)，交界性大疱性表皮松解症(junctional EB，JEB)及营养不良性大疱性表皮松解症(dystrophic EB，DEB)，EB增加了患者局部罹患皮肤癌的风险，尤其是cSCC，既是DEB 最严重的并发症，同时也是造成这些患者死亡的主要原因[30]。Souza等[31]报道了1例51岁DEB女性患者，该患者右无名指腹侧和背侧皮疹诊断为BD, 且局部伴有疤痕和畸形，通过1次ALA-PDT(20%ALA避光封包6 h，630 nm二极管激光，功率密度130 mW/cm2，能量密度100 J/cm2，两步法照光，中间暂停15 min)后，皮损完全消退，随访2年未见复发，有效规避了传统手术治疗可能导致的潜在疤痕挛缩和手指功能丧失的风险。Lee等[32]报道了1例22岁男性DEB患者，其右前额发生周边呈结节样增生的局灶浅表性BCC，在接受了2个疗程的MAL-PDT(MAL浓度和封包时间未提供，Aktilite灯照射，能量密度37 J/cm2，照光时间8分45秒；间隔2周，共2次)；治疗后4周后复诊，边缘仍残留部分结节性病变，遂行局部手术切除加植皮，最终实现了局部BCC的有效治愈。

3.5 PDT治疗眼皮肤白化病 眼皮肤白化病(oculocutaneous albinism，OCA)是一种常染色体隐性遗传性疾病，由酪氨酸酶缺乏或功能减退引起的一种皮肤及附属器官黑色素完全缺失或减少的疾病，主要表现包括肤色苍白，毛发呈白色或淡黄色，不同程度的先天性眼球震颤、中心凹发育不全、虹膜半透明、视网膜上皮色素沉着减少、视力下降和屈光不正、色觉障碍并伴有明显的畏光等，患者由于缺乏黑色素的保护，极易受到紫外线辐射的伤害，导致患者30岁之前易发生AK或皮肤癌[33]。Garcia Galvão等[34]报道了3例女性OCA患者，年龄分别为22、48和65岁，3例患者共伴有66处面部AK，患者接受了为期24周的DL-PDT，治疗流程如下：治疗当天刮除AK皮损，然后提前使用SPF50防晒霜及衣物，随后用16% MAL外敷于患者面部，待在清晨户外阴凉处，地点03°43'02'' 南，平均气温26.3℃，治疗时间7:30～9:30，之后分别于4、12、24周进行随访治疗；治疗期间患者均未报告疼痛或烧灼感，仅有1例22岁的患者术后10 min出现中度面部红斑，伴轻度瘙痒。但在其后4周的随访期内均未报告显著不良反应，且其中52个病灶(78.8%)在第4周和第 12周达到临床治愈，50个病灶(75.8%)在第24周被认为完全治愈。

3.6 PDT治疗其他易发生皮肤肿瘤的遗传性疾病 与Gorlin综合征临床表现相似的Bazex-Dupre-Christol综合征(BDCS)，即“毛囊萎缩-基底细胞癌”，是一种非常罕见的X连锁显性疾病，通常伴有先天性毛发减少、四肢毛囊萎缩以及易感BCC；Oley综合征是由BCC、少毛和皮肤糜烂等表现组成的三联症，目前被广泛认为是BDCS的临床变种[35]，由于该种疾病患者很可能发展为多发性BCC，除了传统的手术治疗，理论上还可采用非手术方法，如咪喹莫特、5-氟尿嘧啶、PDT和冷冻治疗等[2]；PDT虽广泛推荐用于浅表性BCC的治疗，但由于该病较为罕见，迄今未见PDT治疗的报道。先天性角化不良(dyskeratosis congenita, DC)是由端粒酶相关基因突变引起的遗传病，由Zinsser于1906年首次描述，通常具有皮肤黏膜异常三联征，主要表现为皮肤网状色素沉着、指(趾)甲变形或萎缩、口腔黏膜白斑，常伴随造血功能下降等[36]；其中口腔黏膜白斑(oral leukoplakia, OLK)也可以是一种独立疾病，表现为口腔黏膜上的白色损害，是口腔内最常见的癌前病变，通常以上皮增生、过度角化为主，虽然PDT是OLK治疗的不错选择[37]，但迄今未见PDT治疗DC的报道。还有一些易发生皮肤肿瘤的遗传疾病，如汗孔角化症、Bloom综合征、Rombo综合征、Huriez综合征、Ferguson-Smith综合征等，虽未见PDT治疗报道，但对于继发于这些遗传病的皮肤肿瘤，对于不能耐受手术的患者，PDT或许可作为有效尝试。

4 总结与展望

PDT不破坏原有组织结构、可重复、可诱导抗瘤免疫的优势为遗传性皮肤病相关NMSC早发、多发、易复发临床难题带来突破，但限于部分遗传性皮肤病相关NMSC如XP、EV或白化病等明确要求避光，因此导致较长时期内少有应用PDT治疗遗传性皮肤病相关NMSC的研究。随着人类对于遗传性皮肤病相关NMSC疾病以及PDT技术认识的不断深入，越来越多PDT有效治疗遗传性皮肤病相关NMSC的病例被报道，提示PDT治疗遗传性皮肤病相关NMSC具有良好的临床应用前景。但遗憾的是，由于总体报道的病例数量有限，同时还有部分无效，甚至有个别促进侵袭性cSCC进展的报道，而国内相关报道更是罕见，且治疗方式多为手术联合PDT，因此亟待开展更大样本、更高级别的临床随机对照研究进一步探索和证实其真实临床疗效和安全性，为最终的临床应用和推广提供必要的临床依据。