西安交通大学Xi'an Jiaotong University影响光动力效果的主要因素4.2.2为明确各参数对PDT作用效果的影响，有学者建议引入光动力损伤剂量量（photodynamic damage dose,PDD）白的概念对PDT损伤效应给予量化的评价。在已知某一点各治疗参数的条件下，PDD可由公式表达：aPDD(t, a,r)= K,(a).I(t, a, r)·[P(t,r)]·[O(t,r)]at其中t一时间，r一定位，入一波长，PDD （t，r，2）一光动力损伤剂量，I（t，r，2）一功率密度,[O （t，r）]一氧浓度，[P（t，r）]一光敏剂浓度，Kp（2）一光动力损伤常数
Xi’an Jiaotong Jiaotong Jiaotong University University University 4.2.2 影响光动力效果的主要因素 为明确各参数对PDT作用效果的影响，有学者建议引入光动 力损伤剂量（photodynamic damage dose, PDD）的概念对 PDT损伤效应给予量化的评价。在已知某一点各治疗参数 的条件下，PDD可由公式表达： 其中t—时间，r—定位，λ—波长，PDD（t，r，λ）—光动力 损伤剂量，I（t，r，λ）—功率密度， [O（t，r）]—氧浓度，[P（t，r）]—光敏剂浓度，KD （λ）—光动力损伤常数。 ( , , ) ( ) ( , , ) [ ( , )] [ ( , )] PDD t r K I t r P t r O t r D t
西安交通大学Xi'an Jiaotong University影响光动力效果的主要因素4.2.2由上面的公式可见，在光动力反应中，氧的存在是发生光动力作用的要素之一，是产生光动力效应的必然要求和重要条件。实验表明，在PDT作用过程中或者作用后，会出现显著的氧分压改变，说明氧是PDT中一个重要的治疗参数，且其含量与PDT效应的强度呈正相关。O,的存在也是影响单态氧（'O，）生成率的决定性因素。尽管其他活性氧物质也可能与PDT的生物效应有关，但许多证据表明单态氧是PDT灭活靶向肿瘤细胞的重要因素。单态氧是一种带电的氧的激活态物质，口以与多种生物分子有高反应性并极易与其化学结合，将自身电子传递给底物分子，使底物分子处于激发态，而单态氧本身则回到基态，该过程被称为氧灭。光动力反应中生成的活性氧物质有很高的化学反应活性，能与多种细胞成分相互作用，如蛋白质，脂质和核酸等对单态氧都很敏感，某些有机酸，醇，胺，碳水化合物，含氮杂环分子，激素，吡略，维生素和细胞因子也能与单态氧发生反应，最终导致细胞杀伤效应
Xi’an Jiaotong Jiaotong Jiaotong University University University 4.2.2 影响光动力效果的主要因素 由上面的公式可见，在光动力反应中，氧的存在是发生光动力作用的要 素之一，是产生光动力效应的必然要求和重要条件。实验表明，在PDT 作用过程中或者作用后，会出现显著的氧分压改变，说明氧是PDT中一 个重要的治疗参数，且其含量与PDT效应的强度呈正相关。 O2的存在也是影响单态氧（1O2）生成率的决定性因素。尽管其他活性氧 物质也可能与PDT的生物效应有关，但许多证据表明单态氧是PDT灭活 靶向肿瘤细胞的重要因素。单态氧是一种带电的氧的激活态物质，可 以与多种生物分子有高反应性并极易与其化学结合，将自身电子传递 给底物分子，使底物分子处于激发态，而单态氧本身则回到基态，该 过程被称为氧淬灭。光动力反应中生成的活性氧物质有很高的化学反 应活性，能与多种细胞成分相互作用，如蛋白质，脂质和核酸等对单 态氧都很敏感，某些有机酸，醇，胺，碳水化合物，含氮杂环分子， 激素，吡咯，维生素和细胞因子也能与单态氧发生反应，最终导致细 胞杀伤效应
西安交通大学Xi'anJiaotongUniversity4.2.3PDT对肿瘤细胞及实体肿瘤的作用效果1对肿瘤细胞的作用效果近年来，在PDT灭活肿瘤细胞方面，国内外均做了许多有效的基础性研究工作。例如美国Kessel小组的研究指出，定位于亚细胞膜的光敏剂，例如Photofrin、m-THPCPorphycene可以将抗凋亡的BCL-2作为光损伤的作用靶，引起细胞的迅速凋亡。而一些对质膜亲和的光敏剂，则对某些胞质酶（caspases）的光损伤起催化作用，引起细胞坏死美国新泽西Rutgers大学的AlmeidaRD教授小组则通过研究细胞间的信号传递来试图解释了解PDT中单态氧的产生机制。日本大阪医学院的InoueHKaimotoY等人的研究结果表明通过控制线粒体通道的活性，PDT可以诱导大量的恶性神经胶质瘤细胞凋亡在国内，张镇西小组用基于ALA的PDT对一系列白血病肿瘤细胞进行了研究，结果表明①ALA-PDT能够灭活K562、HL60、U937、MOLT-4和6T-CEM等多种白血病细胞株。②较理想的体外灭活白血病肿瘤细胞的实验条件是：2mmol/LALA避光孵育2×105/ml细胞，4h、光源波长为410nm。PDT对外周血单个核细胞无灭活作用，对外周血造血干细胞、脐血、骨髓单个核细胞影响较小
Xi’an Jiaotong Jiaotong Jiaotong University University University 4.2.3 PDT对肿瘤细胞及实体肿瘤的作用效果 1 对肿瘤细胞的作用效果 近年来，在PDT灭活肿瘤细胞方面，国内外均做了许多有效的基础性研究工作。例如美国 Kessel 小 组 的 研 究 指 出 ， 定 位 于 亚 细 胞 膜 的 光 敏 剂 ， 例 如 Photofrin 、 m-THPC 、 Porphycene可以将抗凋亡的BCL-2作为光损伤的作用靶，引起细胞的迅速凋亡。而一些对 质膜亲和的光敏剂，则对某些胞质酶（caspases）的光损伤起催化作用，引起细胞坏死。 美国新泽西Rutgers大学的Almeida RD教授小组则通过研究细胞间的信号传递来试图解释了 解PDT中单态氧的产生机制。日本大阪医学院的Inoue H, Kajimoto Y等人的研究结果表明， 通过控制线粒体通道的活性，PDT可以诱导大量的恶性神经胶质瘤细胞凋亡。 在国内，张镇西小组用基于ALA的PDT对一系列白血病肿瘤细胞进行了研究，结果表明： ① ALA-PDT能够灭活K562、 HL60、U937、MOLT-4和6T-CEM等多种白血病细胞株。 ② 较理想的体外灭活白血病肿瘤细胞的实验条件是：2 mmol/L ALA避光孵育2×105 /ml细 胞，4h、光源波长为410nm。PDT对外周血单个核细胞无灭活作用，对外周血造血干细 胞、脐血、骨髓单个核细胞影响较小