声动力疗法的研究进展哈尔滨医科大学附属第一医院韩辉声动力疗法(SonodynamicTherapy,SDT)组织吸收声敏剂,而后用超声波照射靶组织,使靶组织中声敏剂获得能量,产生活性氧物质(ROS),从而杀伤靶细胞。声动力疗法的发展史1989年,Umemura发现使用超声波照射S180和AH-130肿瘤细胞具有一定的破坏作用,当加入血卟啉时,破坏作用显著加强。sheng'dong'li'liaoJpnJCancerRes.1989,80(3):219-222SDT后细胞变化SDT优势1.无创2.穿透距离深3.重复性好4.成本低声动力疗法的发展史LifeSciences.2018,61(4):415-426内容CONTENTSSDT的机制01声敏剂的分类02应用现状及前景03SDT的机制氧自由基理论01空化效应理论02诱导细胞凋亡03其他041.氧自由基理论1993年,Umemura发现应用镓卟啉配合物(ATX70)可加重超声对细胞的损伤作用,进而提出氧自由基介导的细胞损伤机制。CancerScience.1993,84(5):582CancerandMetastasisReviews.2014,33(1):143-160当靶细胞内的声敏剂受到一定频率和强度的声波照射后,声波传递的能量使声敏剂电子处于激发态,当受激发电子回归基态时产生ROS,发生脂质过氧化反应杀伤细胞。1.氧自由基理论声致发光假说高温分解假说2.空化效应理论超声声能可以迅速增加组织液中的机械压力,导致组织液中微气泡产生,气泡在极小的空间内增大破溃将声能释放时可破坏细胞骨架,直接杀伤细胞。UltrasonSonochem,2006,13:535-5422.空化效应理论声孔效应:在一定强度的超声作用下,空化的微气泡接近细胞膜,形成声孔,改变细胞膜的流动性,增加细胞膜的通透性。PhysicalBiology,2015,12(6):0660073.诱导细胞凋亡SDT增强了线粒体膜上钙超载,改变线粒体膜的渗透率,促进cyt-c、凋亡因子释放和使线粒体膜电势降低,同时还能使ROS产生增多诱导靶细胞凋亡。CellBiochemistryandBiophysics,2014,70:1445-524.其他理论SDT能增加机体抗肿瘤免疫。UltrasoundinMedicineBiology,2014,40:2125-33.4.其他理论内容CONTENTSSDT的机制01声敏剂的分类02应用现状及前景03声敏剂的分类卟啉化合物01氧杂蒽酮化合物02抗肿瘤及非甾体类03其他041.卟啉化合物卟啉类化合物包括血卟啉、血卟啉单甲醚、原卟啉和ATX-70等,通过产生ROS和空化效应杀伤靶细胞。2.氧杂蒽酮化合物氧杂蒽酮化合物是一系列染色剂,其中包括赤藓红B、玫瑰红和荧光染料等,在鼠脑胶质瘤模型用SDT结合玫瑰红治疗,可在实验室条件下治疗恶性神经胶质细胞瘤而不伤害正常脑组织。3.抗肿瘤及非甾体类抗炎药阿霉素顺铂二代氟喹诺酮4.其他5-ALA、Ce6、新型纳米分子和亚甲蓝等。4.其他纳米颗粒。4.其他中药:大黄素内容CONTENTSSDT的机制01声敏剂的分类02应用现状及前景03SDT的应用治疗肿瘤01治疗动脉硬化02抗菌03其他041.SDT治疗肿瘤IntJHyperthermia.2015,12(6):066007SDT治疗胶质瘤UltrasonicsSonochemistry,2017,(37):592–599SDT治疗胶质瘤Sci.Transl.Med.2016,8:e342Carpentier等在对15例复发性胶质母细胞瘤患者进行卡铂化疗前应用声动力对肿瘤照射,可使药物更好的突破血脑屏障。ActaNeurochir.2009,151:1655–1661血卟啉单甲醚作为一种重要的声敏剂可通过ROS作用于C6胶质瘤细胞,使其凋亡。阿霉素应用于声动力治疗大鼠胶质瘤可使其生存率提高24%。UltrasoundMed.Biol.2012,38:1716–1725.SDT治疗乳腺癌AnticancerRes,2014,34:4589-4593.SDT治疗乳腺癌IntegrativeCancerTherapies.2009,8:283-287王晓怀等报告了3例经传统放疗、化疗、激素治疗无效的乳腺癌晚期患者,使用PDT-SDT结合治疗取得临床缓解的病例。说明包含SDT治疗的综合治疗在人体上治疗乳腺癌是有效的,且具有不良反应小、有诱导患者抗肿瘤免疫的优势。SDT治疗血液肿瘤AnticancerRes,2014,34:2195-2202SDT治疗黑色素瘤UltrasoundinMed.&Biol.,2014,40(9):2125–2133SDT治疗动脉硬化CellPhysiolBiochem2017;41:2432-2446SDT治疗类风湿UltrasoundinMed.&Biol.,2017;41(1):1-9SDT消除增殖性瘢痕PlosOne,2014,9:e86003SDT杀菌TrendsinMolecularMedicine,2014,20:363-367.有实验报道用超声波(频率>20KHz)激活声敏剂产生大量ROS,再由ROS直接杀灭病原微生物。SDT治疗具有杀灭病原微生物的潜能,利用声敏剂会在病原微生物内优先蓄积的特性,可运用SDT杀死病原微生物。探索SDT杀伤机制ASDT展望BC探索更好的声敏剂和超声发射器加强光-声动力联合治疗,增强治疗效果Thanks