光動(dòng)力治療（Photodynamic therapy，PDT）是完全不同于手術(shù)、放療、化療和免疫治療之后的又一種正在研究、快速發(fā)展中的嶄新療法，在臨床應用方面，不少?lài)乙呀?jīng)將PDT視為治療早期腫瘤以及減緩晚期腫瘤患者癥狀的一項常規手段。PDT通過(guò)結合光敏劑藥物、光照、組織內的氧分子發(fā)生光動(dòng)力反應，生成活性氧成分(ROS)實(shí)現對腫瘤細胞的選擇性損傷，而這種損傷既可帶來(lái)有利的方面，又可帶來(lái)不利的方面。因此，從細胞和分子機制上研究PDT對腫瘤微環(huán)境的產(chǎn)生的直接和間接影響對于將PDT能夠更好地應用于臨床治療是非常重要的。下面主要從三個(gè)方面分別闡述PDT對腫瘤微環(huán)境的影響：

　　首先，PDT能夠改變腫瘤微環(huán)境內的細胞外基質(zhì)(ECM)和細胞粘連蛋白。PDT通過(guò)改變細胞外基質(zhì)抑制了腫瘤微環(huán)境內所有細胞的黏附、遷移和生長(cháng)。此外，PDT也對細胞表面粘連蛋白造成了直接損傷，并降低了整合蛋白和鈣粘蛋白的黏附能力。還有，PDT使得在內皮細胞上的細胞間黏附分子（ICAM）和血管細胞黏附分子(VCAM)也相應減少了，但內皮細胞內的E-選擇蛋白水平的升高卻提升了中性粒細胞的黏附能力，因而該中性粒細胞內的ICAM-1配體CD11b和CD11c也升高了。PDT還可以使內皮細胞收縮，從而讓中性粒細胞通過(guò)β2-整合蛋白黏附受體向內皮下基質(zhì)的腫瘤細胞方向黏附，加劇腫瘤的損傷。基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）存在于退化的細胞外基質(zhì)內，它對腫瘤細胞的血管增生、侵襲和轉移均有促進(jìn)作用。PDT通過(guò)對膠原基質(zhì)產(chǎn)生交聯(lián)作用可抑制大部分MMPs。

　　其次，PDT可以誘導腫瘤微環(huán)境內的抗腫瘤免疫系統產(chǎn)生應答。PDT使瀕臨死亡的腫瘤細胞產(chǎn)生諸如熱休克蛋白的危險信號分子，特別是熱休克蛋白70。而這些危險信號分子可促使許多細胞因子、黏附分子、協(xié)同刺激分子以及重要的免疫基因高表達，也促使著(zhù)組胺和血清素從被破壞的脈管系統里釋放出來(lái)，這一系列連鎖反應誘發(fā)了補體的激活，也使得中性粒細胞以及其他炎癥細胞大量聚集到靶腫瘤細胞上，從而加劇腫瘤細胞的損傷。在PDT的激活下，感應到死亡的腫瘤細胞產(chǎn)生的危險信號分子的樹(shù)突狀細胞轉移到了腫瘤浸潤的淋巴結并激活淋巴結內的T細胞。雖然在某些情況下，PDT會(huì )對免疫系統產(chǎn)生抑制作用，但通過(guò)調節治療方案，這個(gè)問(wèn)題是可以得到解決的。相比目前抑制免疫系統的化療和放射療法，PDT在激活免疫應答方面便具有了十分顯著(zhù)的優(yōu)勢。

　　最后，PDT的不足之處，據相關(guān)研究，PDT對腫瘤造成的低氧環(huán)境誘發(fā)了自噬，而自噬本身又抵抗了PDT的治療效果。當用PDT治療腫瘤時(shí)，PDT首先直接殺死腫瘤細胞，并切斷腫瘤的血管并改變細胞外基質(zhì)，隨后腫瘤細胞激活細胞死亡通路，比如凋亡，還激活了細胞復活通路，比如自噬。雖然自噬在未經(jīng)治療的腫瘤細胞里就很活躍，但經(jīng)過(guò)PDT治療誘導產(chǎn)生缺氧誘導因子1（HIF-1）和ROS后，更加深了自噬的活躍程度。此外，PDT對腫瘤內血管的破壞造成了細胞營(yíng)養缺乏和缺氧，這些都會(huì )加劇自噬。待自噬使腫瘤細胞繼續生長(cháng)時(shí)，生存下來(lái)的腫瘤細胞便適應了受到應激的微環(huán)境，從而重新建立腫瘤的脈管系統。漸漸地，恢復生長(cháng)的腫瘤細胞復活后也對隨后的PDT產(chǎn)生了抵制。

　　值得注意的是，因光敏劑的種類(lèi)和劑量的選擇差異，PDT對腫瘤微環(huán)境的作用大小也會(huì )受到不同程度的影響。

　　總而言之，調節細胞黏附、破壞細胞外基質(zhì)、抑制腫瘤的自噬活動(dòng)以及優(yōu)化臨床應用方案以促進(jìn)機體免疫應答等方式，都是提高腫瘤的治療效果的一些關(guān)鍵之處。此外，PDT與其他化療或放療方案的結合，可能會(huì )大大地提高光動(dòng)力治療腫瘤的效果。
　　L. Milla Sanabria et al. / Biochimica et Biophysica Acta 1835 (2013) 36–45