肿瘤光谱诊断治疗研究

导读：肿瘤光谱诊断治疗研究

摘要：本文从光敏剂的光敏化机理出发，初析肿瘤光谱诊断和光动力治疗的现状，提出肿瘤光谱诊断和光动力治疗中值得重视的问题。
关键词：光谱诊断，光动力治疗，光敏剂，内源性卟啉

目前，肿瘤的光谱诊断(ectraldiagnosis)以及光动力治疗（photodynamictherapy，PDT）已成为肿瘤诊治研究中一个十分活跃的新领域。随着基础研究和临床应用的不断深入，给肿瘤的诊治提供了新的思路，并使成千上万的癌症患者受惠于这一新技术。
1、肿瘤的光谱诊断
激光诱导荧光是诊断肿瘤的重要手段和方法。临床上肿瘤光谱诊断研究，分为加用光敏剂和不用光敏剂两类。

1.1、外加光敏剂方法

1.1.1、光敏剂研究概况
向患者体内注入光敏剂诊治肿瘤的方法称为外加光敏剂方法。光敏剂又称“光敏药物”或“光动力药物”，是一种本身（或其代谢产物）能选择性浓集于靶部位的化学物质，它（或其代谢产物）在适当波长光的激化下能发生光动力反应。早在本世纪初，人们就发现了血卟啉（HP）的光毒效应，1913年证实了这一点。50年代初，研究者发现产生光毒效应的并不是血卟啉本身，而是其中的血卟啉寡聚混合物杂质。为了提高血卟啉寡聚混合物的含量，研究者将血卟啉用硫酸和醋酸处理，首次得到血卟啉衍生物(hematoporphyriderivative,HPD)，该衍生物对肿瘤组织摄入的选择性明显优于血卟啉。80年代初，在对HPD化学组成的研究和对肿瘤光生物活性成分的分离鉴定后，国外研制出光敏素Ⅱ（PhotofrinⅡ）；我国则研制成功了与光敏素Ⅱ相似的YHPD以及化学组成稳定、肿瘤光生物活性成分明确的癌光啉（D-007）。这些所谓的“第二代光敏剂”，种类较多、结构各异，不管是有意思的获得，还是偶然发现，从药物化学角度来看，它们大都是从血卟啉优化而来：有的由血卟啉母体骨架卟吩大环径电子等排所得，如C和N互换、β，β′位-C=C-还原或加成、吡咯基的变换等；有的来自其母体骨架上取代基的变换，如中介位R3，6，9，12用芳基取代等；有的采取剖裂、拼合、潜优化等优化方法获得。

1.1.2、光敏剂的理化性质
光敏剂具有以下几项特性[1]:
(1)在进入人体后，组织的吸收、分布及排出体外速度不一，除了肝、脾、肾外，恶性肿瘤组织吸收光敏剂快而多于其它组织，24小时达峰值；其它组织排出较快，而肝、脾、肾、癌组织排出较慢，在48～72小时，这些组织中的HPD浓度明显高于周围正常组织。
(2)在特定波长的光刺激下，HPD分子能吸收光波而成为不稳定的高能状态，并很快恢复到低能的基础状态，同时发出特征性的荧光。例如，HPD被405nm光激发，能产生红色荧光，其波长主要为630nm且在630nm、690nm处各有一高、一低的峰，荧光肉眼可见，并可被图象增强器放大，还可用多光导分析仪来测出组织含有HPD的特定波长曲线，故可用来作定位、诊断之用。
(3)HPD被光所激发(例如用488~514.5nm的氩离子激光，630nm的染料激光等)能产生活性态氧(如单线态氧)，起到细胞毒的作用。因肿瘤细胞中的HPD浓度大，故可选择性的破坏肿瘤细胞而用来治癌。
激发荧光的光源均采用高纯度的单色光，最常用的是波长在630nm附近的氩离子泵浦染料激光（630nm，脉冲输出）、金蒸汽激光（627.8nm，脉冲输出）、铜蒸汽激光（578nm，脉冲输出）、倍频YAG泵浦染料激光（630nm）、He-Ne激光（630nm，连续输出）等。因HPD具有360~690nm的吸收光谱，其间有不同的吸收峰位，不同成分的吸收峰位有一定的差异。一般而言，最大吸收峰位多在400nm附近，故从诊断角度理论上以400nm波长的激光效果较好。而630nm附近的红色激光可提供较大的组织穿透性和较少的自然生物分子吸收。故相对来说，400nm波长的激光更有利于表浅肿瘤的诊断，而630nm波长的激光更适合于较深肿瘤的治疗[4]。前述激光器需用高压电源和冷却装置，设备复杂、笨重且价格昂贵。而半导体激光器以其体积小、重量轻、使用市电、空气冷却等优点倍受青睐。尤其是半导体激光器波长范围较宽（630~980nm不等），更适合匹配一些新的吸收波长较长的光敏剂。630nm的半导体激光器适合于HPD类的光敏剂，而670nm以上的半导体激光器则更适合新光敏剂，穿透人体组织能力更强，具备更深组织的治疗功能。
光动力反应主要有两类：其一是三线态光敏剂与底物直接作用引发的自由基光敏化反应（TypeⅠ）；其二是三线态光敏剂首先与三线态氧分子（3O2）作用生成单线态氧（1O2），然后活泼的1O2再去氧化底物TypeⅡ。它们共同的基础是三线态光敏剂，故而三线态光敏剂的量子产率（φT）和寿命（Tf)在很大程度上决定了光敏剂的光敏化力。此外，光敏剂的最大吸收波长（λmax）对其光敏化力也有重要影响。λmax在600~800nm的红光区时最易穿过人体组织，并且λmax越长，光对人体组织的穿透能力越强，对靶组织的穿透深度越大，而日光对皮肤的光敏副作用越小。光敏剂作用部位的选择性，取决于它分布的特异性。HPD在肿瘤组织中的特异性聚积的原理尚不完全清楚。一般认为该机理涉及肿瘤组织的生物学异常特性。前者包括肿瘤的血流灌注增多、肿瘤血管通透性改变、淋巴回流障碍以及肿瘤细胞表面的受体异常，后者包括HPD的成分的种类、聚合形成及相互转变，以及由此而形成的不同的憎水、亲水特性。大分子的HPD聚合体经肿瘤新生血管运达肿瘤区域，加之肿瘤血管通透性增高，结果导致肿瘤组织中HPD浓聚。这种聚积发生于注药后相当短的时间内。由于肿瘤组织中不存在淋巴回流系统或淋巴回流系统不健全,导致组织中HPD清除障碍。

1.2、不加光敏剂方法[2,3]
不向患者体内注入任何光敏剂,利用肿瘤组织固有荧光(autofluorescence)直接检测肿瘤本身发光以诊断癌症，是一种快速无损伤定位早期癌症的新方法。关于肿瘤的发光，早在1924年Plicard等就已观察到，并认为与其内源卟啉(endouporphyri)有关。利用内源卟啉诊断肿瘤的临床研究始于80年代，陆续报道了选用不同光源、选择一些波长作为特征峰用来诊断子宫、宫颈、皮肤、食道、口腔等的恶性肿瘤，其中有氮分子激光(特征峰选择420nm和640nm)、氙离子激光(630nm或690nm)，紫外激发光波长300nm(340nm或44nm)，氦一镉激光(420nm)，氩离子激光(560nm~600nm)等，都取得了一定临床效果。
关于肿瘤发光机理有多种观点。Robert等人曾观察到动物的多种肿瘤特征峰都位于590~600nm之间，认为可能是来自肿瘤内的内源卟啉发光。由于正常人体内源性卟啉物质系血红素合成过程中的中间产物，以乙酸和甘氨酸为底物在细胞线粒体酶系的催化下合成。其代谢与血红素的合成速度相关，并与△－氨基酮戊酸合成酶(△-ALA-S)活性相互抑制形成负反馈而起调节作用。因而也有人认为，肿瘤发光可能是来源于血红蛋白的分解产物，即由血红蛋白分解产生的内源卟啉的发光。笔者认为，肿瘤的发生虽然与其内源性卟啉发光有关，但并非内源卟啉单一发光，可能是肿瘤细胞组中的发光物质与其内源性卟啉之间的敏化荧光。该发光物质也有可能是肿瘤特异发光物质。用模拟实验方法，也观察到波长337nm、365nm和405nm光作用下，原卟啉IX(ProtoporphyriIX)与蛋白质结合物的发光，与临床诊断所选择的肿瘤特征峰基本相同，而单独的原卟啉IX则不完全相同。

1.3、肿瘤光谱诊断的应用
临床诊断应用的HPD种类较多[3]。HPD的体外合成通常是由HP为起点，先经9:1的乙酸－硫酸混合液乙酰化。因HP含有三个羟基，即可乙酰化，亦可被脱水，故经此步可产生多种产物。现在HPD已经进一步纯化或半纯化为一种醚或和酯的二聚血卟啉(dihematoporphyrin,DHE)，即市售的Photopofrin-Ⅱ，具有较强的光敏活性和较少的副作用。用药剂量以0.25~5.0mg/kg体重不等，使用DHE时只需普通HPD一半剂量而达到同样效果。剂量越大，光敏效果越好，荧光越强，因而也有利于诊断，但副反应也越重。给药途径多选择静注，用药前行皮肤划痕试验，以排除过敏可能，但迄今为止HPD所致过敏尚未见报导。时效关系研究表明，用药48~72小时可得最高的肿瘤/正常(T/N)比值以利诊断。但更多的报导则表明,HPD的最大吸收发生于用药后24小时以后。多数人认为于48~72小时以后经予激光激发探查肿瘤效果较好，因非肿瘤组织中的HPD得以清除。

2、肿瘤的光动力治疗

2.1、光动力治疗的机理[5,6]
光动力治疗(Photodynamicthcrapy,PDT)是通过向机体内注射“光动力治疗药物”即光敏剂(如HPD)及用相应波长的光(如630nm)照射，引起光化学反应，进而达到选择性肿瘤杀伤作用。此方法自1978年由Dougherty等人首次报告以来，在临床上已得到广泛应用。目前，光动力治疗药物的发展重点为中介取代芳基卟吩或二氢卟吩、叶绿素降解衍生物、水溶性金属酞菁和苯并卟啉等在600~700nm波长处吸收系数较高的单体化合物。卟吩衍生物在红光区的吸收系数高，对肿瘤组织的亲和力要比HPD高一个数量级，可适于组织穿透深的光源。目前卟吩类衍生物mtetrahydroxypheny1（MTHPC）已进入Ⅰ、Ⅱ期临床试验。Grosjean[7]等人用它作光敏剂，以652nm的激光激发，进行上消化道肿瘤的治疗，临床效果较好。金属酞菁的理化性质稳定，在红光区的吸收系数比HPD高10倍至50倍。酞菁的半衰期短，只需避光10天，毒副反应小，疗效好，是第二代光动力治癌药物的理想候选化合物。水溶性的锌酞菁（Zinchthalocyanine）已进入Ⅰ期临床试验[8]。叶绿素α降解产物衍生物包括脱镁叶绿素α、二氢卟吩e6、紫红素18和二氢卟吩e6及其各自的衍生物。目前，二氢卟吩e6衍生物e6已经进入Ⅱ期临床试验，它的吸收峰为664nm，分子吸收光系数为Photofrin的10倍，应用2~4小时后，在肿瘤内的聚集达到高峰，水溶性使它可以从尿中排泄，日光过敏反应弱，有希望进行PDT的门诊治疗[9-10]。另外，紫红素的Tinetiopurpurin（ET2）的激发光波长为664nm，在国外已进行了Ⅱ期临床试验；作为光敏剂进行转移性皮肤癌PDT治疗，临床效果较好。卟啉类衍生物进入临床试验的有D-MA和5-ALA[11]。D-MA的最大吸收峰在689nm，可用组织穿透深的激光激发，被称为理想的第二代光动力治癌新药，可用于治疗更深部位的肿瘤，目前已进入Ⅱ期临床试验阶段。5-ALA的最大吸收峰在635nm，在国外已进入Ⅱ期临床试验阶段。

关于PDT的肿瘤杀伤机制现在还没完全弄清楚。比较公认的是单线态氧直接肿瘤杀伤学说，即光敏剂在各种组织中的半衰期不同，经过一定的时间后可造成肿瘤组织中光敏剂的浓度高于其周围正常组织，在特定波长的光的照射下，基态的光敏剂经短暂存在的激发状态的单线态光敏剂转变成激发状态的三线态光敏剂。激发状态的三线态光敏剂一方面作用于组织底物或氢原子或电子，产物与氧作用形成各种氧化物；另一方面它直接将能量转移给周围环境中的分子氧，形成单线态氧。单线态氧与氧化物都具有细胞毒作用，能与多种生物大分子发生作用，当它达到一定浓度时即可致癌细胞的死亡。其中以细胞膜、线粒体等部位对其最为敏感。尤其单线态氧，是光动力作用诱导肿瘤坏死的主要损伤形式。笔者认为，在体内PDT除具有直接的肿瘤杀伤作用外，还与PDT改变肿瘤的生长环境有关，PDT对组织微血管系统(microvasculature)的影响尤其值得关注。一些研究者已从组织形态上观察到DT对组织微血管系统的损伤情况。PDT引起组织微循环障碍,是以治疗后迅速的血小板聚集、血管收缩及血流停滞为特征。这些变化可引起进行性的组织缺氧和营养缺乏，进而导致肿瘤细胞的死亡。当然，由于该领域的研究刚刚开始，很多具体问题仍需进一步的探讨。

2.2、光动力治疗的临床应用[5-7]
1976年，美国科学家Dougherty应用PDT治疗皮肤癌，开始了PDT对体表肿瘤的治疗[12]。1980年，日本科学家Kato等人[13]用肿瘤亲和性感光色素HPD、Ar+泵浦染料激光、光纤及内窥镜成功地治疗了早期中心性肺癌，开始了PDT对腔内肿瘤的治疗。1994年，我国科学家曾超英等人，用PDT在B超引导下对肝癌进行治疗，开始PDT介入性治疗的新时代。目前，应用PDT治疗的癌症主要有以下几种：

2.2.1、膀胱癌
据统计，PDT治疗表浅膀胱癌的总有效率为70％~100％。有效率随所治肿瘤的大小而异，2cm以上的肿瘤有效率一般＜50％。用PDT整膀胱辐射来预防经尿道切除的表浅膀胱癌(乳头状)复发有显效。

2.2.2、支气管肺癌
美国曾用5年时间对170名患者的370个支气管病灶进行疗效和安全性观察，对闭塞性和粘膜性病灶的有效率为78％，近期治愈率为76％。重复PDT治疗可提高疗效，一些受治患者首次疗效为部分有效(PR)，但再次治疗后达到近期治愈(CR)。支气管闭塞性肿瘤转移肺部后对PDT的反应很敏感。目前北美和欧洲正在对支气管肺癌的光动力治疗进行Ⅲ期临床研究。PDT还可以增加手术的适应症与减少切除范围以便尽可能地保留肺功能。

PDT治疗肺癌的适应症为：不能手术的早期中央型肺癌，肿瘤仅侵及粘膜。据对109例早期肺癌患者PDT近期疗效统计，表浅型肿瘤大小为0.5cm者89.4％达到近期治愈，结节型92.3％达到近期治愈。而肿瘤大于2cm者表浅型和结节型的近期治愈率则分别为28.5％和25％。

2.2.3、胃肠道肿瘤[8-13]
PDT对体积小于1cm的早期胃肠道恶性肿瘤是优选的治疗方法；对于体积大的晚期胃肠道肿瘤，可合并手术疗法以缩小手术范围，也可合并用于放射治疗。更多的是用于其他疗法治疗无效和患者的姑息治疗。据报道,59例早期表浅食管癌PDT的各组结果为12/13例(92.3％)，9/11例(81.81％),8/21例(38％)和15/15(100％)达到近期治愈。PDT姑息治疗的89例晚期食管癌患者中各组病例相当一部分有恶性吞咽困难或完全不能进食,肿瘤大的达9cm,治疗结果全部或大部分患者病情得到了缓解。32例早期胃癌患者应用PDT治疗28例(82％)治后窥镜和活检均未见肿瘤。PDT是早期胃癌的一种可取的有效治疗手段,但在临床实践中应考虑到胃的形状、其进行性蠕动和胃粘膜皱襞这三个问题。据报道,一组10例直肠癌患者,肿瘤大小均在5cm以下，2例达到近期治愈并保持在4~20个月以上,8例部分有效,其肿瘤坏死深度为3~15mm。陈洵流等PDT治疗消化道肿瘤35例，有效率达94%。

2.2.4、体表肿瘤[1-5,8-15]
PDT治疗早期体表恶性肿瘤，不仅操作简单，预后也十分良好。特别是位于头面部和颈部的恶性肿瘤，PDT使患者避免外貌的严重损伤。PDT对乳腺癌的多发皮肤转移的治疗亦有其独到之处。此外,女性生殖器官癌、口腔癌等，PDT亦有良好的治疗效果。据近年来不完全统计，DT治疗的285个头颈部恶性肿瘤病壮，173个得到近期治愈(60.70％)，113例妇科肿瘤PDT后67例达到近期治愈(59.29％)，491个皮肤和皮下肿瘤PDT后373个达到近期治愈(75.96％)。

2.2.5、其它肿瘤
PDT可用于治疗眼黑色素瘤和视网模胚细胞瘤。神经肿瘤在PDT临床研究中颇受关注。在原发癌患者中，总有效率在35％左右。非神经胶母细胞瘤患者PDT后平均存活时间为6.6~18个月。也有用PDT治疗脑瘤、白血病、胆管癌、胰腺癌的实验研究和临床试验报道[14-15]。美国Hebeda等[16]用PDT治疗与艾滋病有关的口腔肉瘤，效果较好。

3、值得重视的研究课题[17-20]
虽然肿瘤光谱诊断和光动力治疗在基础研究和临床应用上都取得较大进展。但笔者认为，在光敏剂、光技术、临床和机理研究等方面尚有待进一步深入，主要包括：

3.1、光动力治疗中的光剂量计量
要将PDT发展成为一种有效并可靠的临床技术,必须有精确的光剂量计量,人们将这一专题的研究称为激光剂量学或光剂量学。目前PDT使用的光辐射剂量是给定皮肤或组织表面上的辐照度(W/M2或W/cm2)和照射时间，即给定单位受照面积上的辐射能(J/cm2)，也称为治疗的曝光量。由于人体组织光学性质上的高度非均匀及光在组织中有限的穿透深度，造成了组织体内光强分布不均；表层组织比肿瘤的基底,接收到高得多的曝光强度。因此，临床PDT仅以表面曝光量作为光剂量是十分粗糙的经验数据，有待寻找更精确的光剂量计量方法。

3.2、组织体中激光辐射有效吸收剂量
组织体中真实的光吸收剂量除了曝光量大小外，还决定于光源的光谱、照射光路、肿瘤或组织的深度和光学特性，以及光敏剂浓度等诸多因素。模仿离子辐射治疗的物理描述，用单位质量组织所吸收的能量来定义有效吸收剂量，其中单线态氧的有效性被校正。为了确定PDT时光辐射的有效吸收剂量，应该选定激光的波长和功率[4]，确定光敏剂的摩尔消光系数和相对光动力学效率，测量肿瘤中某些空间点的光辐射能流率，测量肿瘤中光敏剂的浓度，调整光照时间等。PDT的基础是生物光动力敏化作用。在光敏化剂存在下，生物大分子和细胞在有分子氧的环境中，会受到近紫外和可见光的破坏。在生物光敏化反应中，光能被敏化剂分子吸收，它象催化剂那样可反复不断地敏化产生光氧化作用。生物体系中的变化是敏化剂引发的光氧化过程的结果。通过生物光敏化作用来损伤肿瘤和其它病理性增生组织而达到治疗目的。笔者研究发现，人体内热休克蛋白(H)水平对PDT治疗效果有一定影响,通过诱导产生H可提高PDT的治疗效果[18]。

3.3、利用肿瘤内源性卟啉光动力治疗
当前，能否开创利用人体内源卟啉光动力治疗癌症，是值得重视的研究课题。人体内的卟啉是生命活动的重要物质，与人体关系较密切的有三种：粪卟啉(coproporphyrin,CP)、尿卟啉(uroporphyrin,UP)和原卟啉(protoporphyrin,)。在正常人体血液中发现有少量原卟啉，它的含量是每100ml血红蛋白中有15~40ug，一般不超过30ug,但病理情况血液每100ml血红蛋白中原卟啉可达600ug。卟啉对肿瘤组织有较高亲和并能潴留在其中。癌固有发光机理研究表明，临床诊断选择的癌固有荧光特征峰与癌细胞组织中潴留的卟啉发光有关，这在一定程度上揭示了癌细胞不仅对外源卟啉，而且对人体内固有的内源卟啉也有潴留作用。综上所述，在不注入外源光敏剂情况下，依靠人体内源性卟啉在癌细胞组织中的聚潴作用，进行光动力治癌的可能性是存在的。这是一项很有意义的开创性工作，有待进一步进行基础和临床研究。

3.4、加强光敏剂、光技术的临床和基础研究
PDT使用的光敏剂的选择原则为：一是对机体无副作用、安全；二是肿瘤选择性摄入高，正常组织能够快速排泄；三是光敏化力强，三线态氧寿命长而且产量多。目前，还没有完全满足这些条件的光敏剂。我国临床上使用的光敏剂为HPD、YHPD、D-007。在国外正式注册作为光动力治癌药物的只有光敏素Ⅱ。光敏素Ⅱ与HPD相比，肿瘤光生物活性高，毒副作用小。但是，不管HPD、光敏素Ⅱ，还是YHP、D-007都不是纯品。而且组成比例不稳定，排泄缓慢，易发生光毒反应。用药前需进行皮试，用药后需避光近一个月，使其应用受到限制。另外，上述混合卟啉制剂的作用光谱不理想，它们在组织穿透好的红光区低吸收，由此造成了对光动力反应深度的限制。所以，对高光动力学活性、高肿瘤特异性的光敏剂成份的确定、分离、纯化及合成，研制高效、低毒的新型光敏剂，是今后的研究重点[1-3,17-19]。为了提供光敏剂对作用部位的特异性分布，研究者将其与特异性分布的导向基团联结，取得了较好效果。Severin等报道，酞菁与α-胎儿球蛋白的联结物对人肿瘤细胞较酞菁本身具有高得多的选择性毒性，如AlPc联结物为AlPc的1000倍，CoPc联结物为CoPc的50倍。光敏剂本身特异性分布的发展也显示了较好的前景。如：一卟啉二聚体（D1）具有很高的肿瘤亲和性，在瘤及其周围正常组织中的浓度比达100~140。此类光敏剂的分布机理值得深入研究。富勒烯（C60、C70）产生1O2的效率远比卟啉高[21]。实验发现富勒烯衍生物1a和1c与HcLaS3细胞共同培养并用光照射时，呈现细胞毒性，但当处于黑暗中时对细胞无任何影响[22]。为了进一步观察化合物1a和1c中C60的作用，用与1a和1c分子中侧链相类似的化合物作同样的实验，发现它们没有生物活性。Nakajima等[23]为了增加C60的溶解度，合成了带聚乙二醇单元的C60衍生物，并检查了它的细胞毒性，，情况与1a和1c类似，即光照时有细胞毒性，黑暗时无细胞毒性。这些结果表明，可能是O2-与细胞发生了相互作用，但也不排除1O2、羟基自由基或激发态的C60直接与细胞作用的可能性。这个问题有待进一步确证。它们还发现当细胞色素c与带聚乙二醇的富勒烯衍生物混合并经光照，细胞色素c则被还原，当SOD（超氧发物歧化酶）时，细胞色素c的还原则被抑制[23]。这意味着光照后超氧化物生成。但有趣的是，富勒烯衍生物的细胞毒性却与加入SOD无关，表明经辅照产生的超氧化物并没有SOD所转化。这些结果表面上看起来是互相矛盾的，但考虑到富勒烯衍生物可以被细胞吸收而SOD则不被吸收，富勒烯衍生物辐照产生的超氧化物就可能直接与细胞作用而不受SOD影响。Li等[24]用脂质体包裹的C60与人子宫颈癌细胞混合，并用光照很短时间，发现被辅照的癌细胞的繁殖速率增加了大约两倍。这个结果似乎与上述情况相矛盾，但是已发现血卟啉也有类似现象，后者表明只有当激光功率超过某一阈值，并且辅照的时间合适时才会杀死癌细胞否则反而促进细胞生长。

除了化学合成之外，从中草药提取物中研制低毒、高效、具有抗癌性的光敏剂是有可能的，如黄连素、大黄酸、大黄素等都具有一定光敏性和抗肿瘤作用，值得关注。此外,还应寻找选择性作用于不同靶细胞(肿瘤组织)的光敏物质，如光敏剂与单克隆抗体、纳米微粒、脂质体、抗癌药物结合作用。利用显微荧光光度计结合的细胞系检查及流式细胞术(FCM)来探查肿瘤细胞中的HPD荧光，亦将成为新的研究方向[25]。

在光技术方面，半导体激光器、激光传导系统、光纤镜、成像、控制及自动显示技术的发展，都将为肿瘤光谱诊断和光动力治疗的研究注入新的活力。目前还有一种设想，用对X射线敏感的光敏剂在X射线作用下所发出的荧光，取代PDT技术。此设想若能实现，将是癌症治疗的重大进展。

3.5、加强PDT联合化疗的研究
PDT也暴露出其局限性，首先是光子在组织中的穿透力有限。目前，用于PDT各种光源的组织穿透深度小于2cm；在光能量密度低于10J/cm2时，含有HPD的肿瘤细胞基本上没有反应。因此，深部肿瘤或较大体积的实体瘤用PDT的疗效不理想。还有一些正常组织对HPD的吸收量高于肿瘤组织，而且排泄较慢，潴留的时间较长，使之易受PDT的损伤。为此，探索用化疗和PDT联合治癌，可达到协同治疗的目的。目前，对PDT和化疗联合治癌的研究时间不长，数量有限，所涉及的化疗药物种类也不够多。但这些有限的研究已显示出，PDT和化疗联合治癌，有希望成为一种新的、有效的治癌手段。从已有的资料看，PDT和化疗联合治癌研究所选用的药物如5－氟脲嘧啶、长春新碱、放线菌素D等，对细胞膜均有不同程度的破坏作用。因此，PDT和化疗联合作用引起细胞膜的动态变化，及其与联合杀伤效应关系等问题，是值得深入研究的。关于PDT和化疗药物对肿瘤细胞核的作用，光敏剂处理细胞后，可以在细胞膜、核仁及染色质上检出光敏剂。而光敏剂与这些结构所结合的量，与DT抑制细胞DNA合成的程度有关。受PDT损伤的细胞，其DNA合成明显受到抑制[20]。PDT和化疗联合治癌的作用机理尚无定论。由于每一种化疗药物的作用机制各不相同，而且PDT的作用机制也是多方面的，因此仅从某一方面提出一些可能的解释尚不足以说明其作用的实质，还需要大量的实验积累以及综合、系统的研究。可以相信，通过对各种化疗药物及PDT作用机制的深入了解，从众多的化疗药物中筛选出能与PDT产生协同治癌效果的种类，将为临床应用PDT和化疗联合治癌提供可靠依据。