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浅谈光动力治疗药物发展概况

https://www.cphi.cn   2024-02-09 10:41 来源:CPHI制药在线 作者:W&D

光动力治疗是一种由光照射已进入人体组织细胞内的光敏剂而产生光化学反应,通过选择性光敏化作用来杀伤肿瘤细胞或其他病变组织。

       光动力治疗(photodynamic therapy,PDT)是一种由光照射已进入人体组织细胞内的光敏剂而产生光化学反应,通过选择性光敏化作用来杀伤肿瘤细胞或其他病变组织。以肿瘤治疗为例,光敏剂进入肿瘤组织后,在富氧环境下被特定波长的光源照射并活化产生活性氧物质(ROS),从而破坏肿瘤血管,抑制肿瘤细胞生长。可见,光动力治疗需要具备光敏剂、光、氧等三大关键要素。与传统手术或化疗相比,光疗法是公认的肿瘤微创治疗方式,具有靶向性高、不良反应小、应用范围广等优势,成为当前国内外肿瘤治疗研究中最热门的领域之一。

       1.发展历程

       光疗法也是偶然发现的,早在1897年,德国慕尼黑医学院学生将草履虫与某些染料一起孵育后,发现在光照条件下,草履虫将被杀死,而在黑暗条件下,却能长时间存活,这一现象开启了光疗法的漫漫探索之旅。随后几十年里,光疗法始终没有取得突破性进展,直到1970年,美国罗斯威尔公园癌症研究所开发出血卟啉,成为了真正意义上的第一个光敏剂,后续几十年,行业内围绕光敏剂纯化,不断更新迭代。光疗法逐步被证明在皮肤癌、头颈癌、肺癌等均有治疗效果,获得广泛认可。1990年,加拿大研究者首次使用氨基酮戊酸光疗法(ALA-PDT)治疗基底细胞癌,2000年,FDA批准ALA-PDT用于治疗日光性角化病,光疗法应用逐步加快。

       2.光敏剂研究进展

       光疗法的发展重点围绕光敏剂这一核心要素展开的,理想的光敏剂具有高靶向性、高量子产率和低暗毒性等特点,目前已发展到第三代:第一代以血卟啉及其衍生物为主,主要存在成分较为复杂、皮肤光毒性较大、ROS产量低等缺点;第二代包括卟吩、稠环醌类、金属酞菁等衍生物,种类更加丰富,相较于第一代具有结构单一、靶向性好、ROS产量高等优点;第三代进一步优化分子结构修饰,通过引入抗体或配体,提高光敏剂主动靶向性,如搭载光敏剂的ADC药物Akalux,于2020年在日本获批上市,全球第一个光免疫疗法药物,实现光敏剂的高效递送,提高了治疗效果。

       3.国内发展概况

       近年来,我国光疗法发展逐步缩小与国外差距,但仍有较大的提升空间。1997年,我国研究者首次成功使用ALA-PDT治疗尖锐湿疣,随后光疗法获得一定的应用,2015年、2021年ALA-PDT临床治疗的共识与指南陆续发表,拓展了ALA-PDT应用范围。去年4月,国家药监局正式发布光动力药物临床开发指导原则,为光动力药物研发提供重要参考,加速引导行业健康发展。目前,上海复旦张江是国内光动力疗法龙头企业,其代表性产品盐酸氨酮戊酸外用散剂和注射用海姆泊芬上市至今销售额合计超40亿元;重庆华鼎现代制药、青龙高科技、龙华药业、海正药业等企业已有相关原料药或制剂产品处于临床研究阶段。

       4.已上市光动力治疗药物

       目前上市的光动力药物数量较少,主要以第一代卟啉及其衍生物为主,其次为第二代的酞菁、卟吩等,第三代光敏剂以Akalux为代表,它由西妥昔单抗(cetuximab)与IRDye700DX构成的抗体偶联药物(ADC),患者用药后,辅以照射近红外光,从而激活药物破坏肿瘤细胞。整体来看,该领域目前发展较为缓慢,光敏剂结构优化、毒副作用、递送系统等技术瓶颈需要进一步突破。

序号

名称

光敏剂分类

激发光波长(nm)

1

卟吩姆钠注射剂

卟啉

630

2

5-氨基酮戊酸甲酯

卟啉

630

3

盐酸氨酮戊酸外用散

卟啉

417

4

海姆泊芬

卟啉

532

5

替莫泊芬注射剂

酞菁

652

6

磺化铝酞菁

酞菁

675

7

他拉泊芬注射液

卟吩

664

8

二氢卟吩e6—PVP

卟吩

663

9

Akalux(ADC药物)

新型结构修饰

690

 

       5.小结

       光动力药物凭借确控制治疗区域、可重复治疗等优势, 在癌症治疗中取得了较好的疗效,未来发展潜力较大。但当前关键"三要素"存在的技术瓶颈依然较大,现有的光敏剂普遍存在生物利用度不高的缺点;该类药物多以药械组合方式申报获批,光源设备至关重要,但由于激光对于组织的穿透力较差,难以达到深层肿瘤组织,导致光敏剂无法发挥作用;肿瘤组织多数是缺氧状态,如何改善富氧环境,提高治疗效率,也是一个待突破的关键难题之一。未来,随着基础研究的不断深入和技术突破,光动力疗法的固有优势将会吸引越来越多的企业参与其中,获得更加广泛的关注和应用。

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