光動力療法(photodynamic therapy, PDT)簡介

台大皮膚科  王修含 醫師

光動力療法(photodynamic therapy, PDT)是以光能長時間照射光敏感物質(photosensitizer,又稱為「激化藥物」),在吸收光能後,光敏感物質可由基態轉化至激發態。當此狀態還原至基態,能量將會釋出,產生單原子氧及自由基,可氧化破壞周圍細胞。



圖片:引用自Nature Reviews Cancer 3, 380-387 (May 2003)
http://www.nature.com/nrc/journal/v3/n5/fig_tab/nrc1071_F1.html


活化的sensitizer可進行兩種反應:
Type I reaction (type I photo-oxidative reaction):
此型反應的光感物質藉由氫或電子的轉移,直接與受質(如細胞膜或細胞分子)反應,將氫原子轉化為自由基(radicals),自由基再與氧分子反應,產生氧化產物(oxygenated products, 1O2),形成細胞毒素,如superoxide, hydroxyl, lipid-derived radicals,進而在體內進行自由基連鎖反應。

Type II reaction (type II photo-oxidative reaction):
此型反應將激發態光感物質本身的能量直接傳遞給氧分子,產生singlet oxygen (1O2),此為高活性的氧分子( a highly reactive oxygen species, ROS),可將許多種生物分子受質(various substrates)氧化,例如蛋白質、脂質、核酸。

上述兩型反應會同時產生,並相互競爭,但因第二型反應產生的單分子氧,與生物分子具有較高效率的作用能力,所以具有較高毒殺細胞的毒性。因此,在進行光動力療法時,type II reaction具有較重要的角色

光動力療法在皮膚科方面有很大的應用潛力,可用於治療皮膚癌等疾病。

參考文獻:
1. Nature Reviews Cancer 3, 380-387 (May 2003)
2. Kalka K, Merk H, Mukhtar H. Photodynami therapy in dermatology. J Am Acad Dermatol 2000; 42; 389-413

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皮膚科 王修含醫生

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