激光及光動力療法在甲真菌病治療中的應用進展

趙家晴，郭姝婧，李業賢，胡彩霞，張國強，

1河北醫科大學第一醫院，石家莊050031；2河北醫科大學第四醫院

甲真菌病是一種真菌侵犯指趾甲板及甲下組織引起的慢性感染性疾病，常見的致病菌包括皮膚癬菌、非皮膚癬菌性霉菌和酵母菌等，全世界范圍內發病率為2%～8%，占所有甲疾病的50%［1］。甲真菌病臨床表現多樣，常表現為甲板渾濁、增厚、分離、變色、萎縮、脫落、翹起、表面凹凸不平、鉤甲以及甲溝炎等，亦可出現疼痛、瘙癢等不適，糖尿病、HIV感染、免疫力低下、肥胖、高齡是該病的易感因素［2-3］。甲真菌病的治療有難度，且較易復發，傳統治療手段主要包括系統性使用、局部外用抗真菌藥物或化學拔甲術等；口服抗真菌藥物對肝腎功能的損傷及有可能引起全身性不良反應，可導致患者依從性降低和不良事件發生；局部抗真菌藥物很難以有效劑量穿透指甲并到達病灶，治療效果有限；手術拔甲損傷較大，且容易復發，臨床較少應用。醫用激光及光動力技術通過局部光動力治療、光熱或光消融作用達到對甲真菌病抗真菌目的，包括CO2激光、Nd：YAG激光、Er：YAG激光、半導體激光、強脈沖光及各種光敏劑介導的光動力療法等，具有操作簡便、治療快速、創傷小、恢復期短等優點，逐漸成為治療甲真菌病的新型療法?，F就激光及光動力療法在甲真菌病治療中的應用進展情況綜述如下。

1 激光療法在甲真菌病治療中的應用

1.1 CO2激光療法CO2激光器是最早應用于治療皮膚疾病的激光設備，近年來逐漸用于甲真菌病的治療。CO2激光可以通過光熱效應介導真菌細胞的損傷和死亡，也可以在甲板上鉆孔，聯合局部藥物治療，有利于藥物的吸附及透甲吸收［4］。MA等［5］發現，CO2激光治療甲真菌病累積治愈率明顯高于其他類型的激光。ZAKI等［6］認為，CO2激光聯合28%噻康唑溶液外用（10 600 nm CO2激光，功率10～15 W，H狀脈沖，脈寬500μs，光斑尺寸700 800μm，3周1次，共5次；28%噻康唑溶液，外用2次/d，持續16周）治療甲真菌病臨床改善率及真菌病原學檢查轉陰率均明顯高于單用。CO2激光治療甲真菌病操作簡單、經濟、患者依從性好，其治療效果有待進一步探討。

1.2 Nd：YAG激光療法

1.2.1 1 064 nm Nd：YAG激光療法 自2010年美國食品與藥品管理局（FDA）批準長脈沖Nd：YAG 1 064 nm激光用于治療甲真菌病以來，其已成為目前治療甲真菌病最常用的激光器之一。長脈沖Nd：YAG 1 064 nm激光器基于選擇性光熱作用原理發展而來，激光能作用于真菌組織中的發色基團，發色基團吸收足夠的熱量，繼而轉化為熱能，使真菌組織溫度升高，從而達到破壞真菌的作用［7］。長脈沖Nd：YAG 1 064 nm激光治療甲真菌病臨床效果良好，但激光器的使用參數尚未有統一的標準。一項包含177例甲真菌病患者（551枚病甲）的臨床隨機對照實驗表明，能量密度和治療時間是影響治療效果 的 主 要 因 素（P均＜0.05）［8］。長 脈 沖Nd：YAG 1 064 nm激光治療甲真菌病的最佳方案為能量密度45 J/cm2，脈沖寬度35 ms，光斑尺寸4 mm，頻率1 Hz，療程1周1次，共6周。ZHONG等［9］發現，24周激光治療甲真菌病真菌治愈率及臨床有效率高。甲真菌病的臨床類型及疾病的嚴重程度對于長脈沖Nd：YAG 1 064 nm激光的治療效果也有顯著影響，淺表白斑型甲真菌病的療效明顯優于完全營養不良型或遠端外側指甲下型，中度甲真菌病的治療效果優于重度患者［10］。長脈沖Nd：YAG 1 064 nm激光治療甲真菌病可能出現的不良反應較少，治療過程僅發生中輕至中度的疼痛、紅斑、腫脹及黃色變等。對于可能出現的不適，操作者可采取治療前于患處涂抹局部麻醉劑，治療后冰袋冷敷等方式來緩解。較高的安全性及顯著的治療效果可能是該治療方式受到廣泛研究的重要原因，但仍需更大樣本量、更長隨訪時間的臨床實驗來驗證其安全性及有效性。雖然短脈沖Nd：YAG 1 064 nm激光用于治療甲真菌病也已獲得FDA批準，但其治療效果一直存在爭議。研究［11］發現，單獨使用短脈沖Nd：YAG 1 064 nm激光不能有效治療甲真菌病。KARSAI等［12］的研究也得出了類似的結論。而鐘澤敏等［13］的一項臨床隨機對照試驗結果表明，0.9 ms Nd：YAG1 064 nm激光1年內能有效改善甲真菌病病甲的外觀，同時對于較為嚴重的甲真菌病，聯合伊曲康唑治療是個更好的選擇。筆者認為，造成各項臨床試驗結果差異巨大的原因可能與激光的參數設置（脈寬、頻率等）、治療方案（治療頻率、療程等）等存在很大差異有關，但具體原因還需要大樣本臨床試驗來探尋。

1.2.2 1 064/532 nm Q開關Nd：YAG激光療法Q開關Nd：YAG激光器能釋放出1 064 nm的近紅外光，當1 064 nm激光通過一個鈦銑磷酸鉀晶體后，獲得倍頻效果而產生532 nm激光，其脈沖寬度在納秒范圍內，能釋放出高強能量密度和極短脈沖寬度的激光，是惟一被批準用于治療甲真菌病的Q開關系統激光器。有研究表明，Q開關激光系統可產生比真菌病原體的熱弛豫時間更短的快速、高能量脈沖來縮短治療時間［14］。ELMORSY等［15］通過Q開關Nd：YAG 1 064 nm激 光 系 統 與 長 脈 沖Nd：YAG 1 064 nm激光系統治療甲真菌病，證實Q開關Nd：YAG 1 064 nm激光治療甲真菌病的安全性及有效性，且Q開關激光治療次數及不良反應均少于長脈沖Nd：YAG 1 064 nm激光，疼痛程度也更低。目前還沒有相關臨床試驗探究Q開關Nd：YAG激光器治療甲真菌病合理參數設置、治療頻率及周期等。

1.2.3 1 320 nm Nd：YAG激光療法1 320 nm Nd：YAG激光治療甲真菌病的作用機制尚不明確，可能是激光的光熱能量選擇性作用于菌絲細胞中的水及非特異性的熱作用使真菌凋亡。一項單中心臨床隨機對照試驗表明，1 320 nm Nd：YAG激光可用于改善病甲的外觀；10例雙側趾甲患病的受試者參加了該項研究，受試者一側的病甲分別在第1、7、14、60天使用1 320 nm Nd：YAG激光器（光斑直徑5 mm、脈寬350μm、頻率20 Hz、功率3 W）進行了4次治療；另一側病甲僅接受假冷凍劑冷卻處理；治療結束隨訪3個月后測量線性透明甲板增長最大值（MLCNG），評估甲板臨床改善情況；治療組40%甲板MLCNG升高，平均為1 mm；甲板增厚、變黃及甲下碎屑等臨床表現略有改善。值得提及的是治療期間研究人員對所有受試者雙足予以外用抗真菌藥物以避免患甲周圍足癬感染擴散，但這也有可能對試驗結果造成一定干擾［16］。

1.2.4 1 444 nm Nd：YAG激光療法1 444 nm Nd：YAG激光可用于治療多種皮膚病，特別是激光溶脂和緊膚。與1 064 nm和1 320 nm Nd：YAG激光器相比，該激光器1 444 nm的波長對脂肪和水的吸收系數更高。近年來有體外實驗證實了該激光治療甲真菌病的有效性［17］。實驗使用1 444 nm Nd：YAG激光（功率5 W，脈寬100 ms，脈沖能量250 mJ，頻率20 Hz）對20例確診為甲真菌病的招募者的趾甲進行離體治療。治療后對樣本進行菌落形成單位（CFU）的分析及掃描電鏡觀察，結果顯示經激光治療的趾甲CFU計數明顯少于未治療組；與未治療組甲板上的正常真菌結構相比，經1 444 nm激光照射后，甲板下部有大量解體孢子，而甲板上部僅有少量細小且解體嚴重的真菌孢子。目前尚未有1 444 nm Nd：YAG激光治療甲真菌病的臨床試驗報道，如何將對人體組織過度光熱效應的危險降到最低，并最大限度地發揮1 444 nm Nd：YAG激光的抗真菌作用，還需要進行進一步的研究。

1.3 Er：YAG激光療法 體外實驗表明，Er：YAG激光對紅毛癬菌并無明顯破壞作用［18］，該激光可能是參與外用抗真菌藥物的透甲遞送系統來達到輔助治療甲真菌病的目的。ZHANG等［19］發現，2 940 nm Er：YAG激光聯合5%阿莫羅芬搽劑治療甲真菌病可取得良好效果。但目前關于該激光器治療甲真菌病的研究僅限于同抗真菌藥物聯合應用，且均為小樣本臨床試驗。未來需要更多，更大樣本量的臨床試驗來探究2 940 nm Er：YAG激光是否可以單獨用來治療甲真菌病以及聯合局部抗真菌藥物治療甲真菌病的具體方案等。

1.4 半導體激光療法

1.4.1 870 nm/930 nm半導體激光療法870 nm/930 nm半導體激光是一種雙波長激光器，可以發射870 nm和930 nm的近紅外光，可通過熱效應使真菌細胞的線粒體跨膜電位降低，活性氧增加，最終使真菌細胞死亡［5］。LANDSMAN等［20］發現，26枚病甲在60 d內經過4次激光治療，180 d后85%患者有透明新甲長出，65%新甲長出≥3 mm，26%新甲長出≥4 mm，真菌學治愈率為30%。

1.4.2 635 nm/405 nm半導體激光療法635 nm/405 nm半導體激光是一種非熱低強度激光，可通過光調作用達到抗真菌的目的，但具體機制尚不明確［21］。目前惟一公布的治療數據來自激光研發商贊助的用于FDA批準程序的臨床回顧性研究。研究顯示，635 nm/405 nm半導體激光治療（1周1次，共4周）后6個月內，患甲基線處的透明甲平均增加了5.18 mm，67%的病甲在治療后6個月內新甲長出≥3 mm［22］。

1.4.3 1 064 nm半導體激光療法 基于1 064 nm Nd：YAG激光治療甲真菌病的良好表現，RENNER［23］等選用了一種新型且操作更為簡便的激光器，即1 064 nm半導體激光，探究其治療甲真菌病的效果。該項臨床試驗中，82枚病甲分別使用1 064 nm半導體激光（功率8 W，脈寬80 ms，頻率5.6Hz）治療或激光聯合局部抗真菌藥物治療甲真菌病。試驗使用OSI評估臨床療效，經過8周的治療后，結果顯示臨床有效率為25%。試驗并未對治療前后患甲行真菌學檢查。隨后一項回顧性研究表明，僅經過平均4.5次治療后，使用1 064 nm半導體激光治療的患者中有56%得到了臨床改善；經過平均3.6次治療后，使用激光與局部抗真菌劑聯合治療的患者中有69%獲得了臨床改善；僅進行平均5.4次激光治療后，63%的患者真菌培養轉為陰性，而經過平均4.8次治療，接受激光聯合局部抗真菌藥物治療的患者中有86%的患者真菌培養轉為陰性。試驗中未觀察到明顯的不良反應［24］。以上研究結果提示，1 064 nm半導體激光是治療甲真菌病有效且安全的選擇，與局部抗真菌藥物聯合應用可提高總體治療效果并縮短治愈時間。

1.5 強脈沖光（IPL）療法IPL又稱脈沖強光，是一種高功率寬帶光，能發射波長400～1 200 nm的非相干多色光，脈沖寬度在2～200 ms，其本質是一種非相干的普通光而非激光，其工作原理與激光一樣，皮膚科治療中同樣遵循選擇性光熱原理。近年體外實驗證實，420 nm IPL對尖孢鐮刀菌和白色念珠菌有較好的殺滅效果［25］。ALBERDI等［26］對20例患者進行1～2周1次的IPL照射治療，療程共16周，治療結束12周隨訪發現80%的患者達到了完全治愈，除治療期間的的短暫疼痛及紅腫外，無任何不良反應及不良反應。

1.6 其他激光療法 飛秒鈦—藍寶石激光器瞬間功率大、聚焦精確性極高，體外實驗表明使用飛秒鈦—藍寶石激光器（波長800 nm，脈沖200×10-15s，頻率76 MHz，能量7×1 031 E m2/s）可使所有甲樣本真菌培養轉為陰性，且不引起甲板損傷，但目前尚未有臨床試驗來驗證這一結果［27］。

2 光動力療法（PDT）在甲真菌病治療中的應用

PDT作為一種治療甲真菌病的非侵入性療法，能利用特定波長的光照射于吸收了光敏劑（PS）的組織，產生活性氧和單線態氧，誘導真菌細胞的壞死或凋亡。光敏劑作為PDT中的核心物質，是影響治療效果的關鍵因素。

2.1 氨基酮戊酸光動力療法（ALA-PDT）氨基酮戊酸（ALA）本身不具有光動力學活性，但它可作為前體被靶細胞攝取，轉化為內源性光敏劑，繼而發揮一系列抗菌效應。ALA的主要吸收峰出現在410～420 nm的藍光，磷酸鈦酸鉀激光器（KTP）、脈沖染料激光器（PDL）和IPL可作為ALA的激發光源。KAMP等［28］發現，紅色毛癬菌能夠在液態培養基中使ALA轉化為內源性光敏劑原卟啉IX（PPIX），表明ALA-PDT對紅色毛癬菌有生長抑制作用，這種抑制作用表現為菌落數量減少及菌落直徑變小，提示ALA-PDT可能是減少甲真菌病紅色毛癬菌定植的有效方法。盧麗明等［29］的一項臨床隨機對照試驗證明，ALA-PDT對甲真菌病有一定療效。目前，ALA-PDT治療甲真菌病的臨床研究較少且結果差異較大，未來需要更多、更大樣本量的實驗來深入研究ALA-PDT的治療效果。

2.2 氨基酮戊酸甲酯光動力療法（MAL-PDT）氨基酮戊酸甲酯（MAL）是ALA的甲基化酯形式，同樣是轉化為PPIX發揮作用，其吸收峰出現在630 nm的紅光。GILABERTE等的一項多中心臨床隨機對照試驗評價了MAL-PDT治療甲真菌病的療效及安全性。研究將40例患者隨機分為治療組（22例）和對照組（18例），治療組予以40%尿素+常規MALPDT，對照組予以40%尿素+“假”PDT（只接受紅光照射）。經過3個療程（1周1次，共3周）的治療并隨訪36周，結果顯示MAL-PDT組中臨床治愈4例（18.18%）、臨床有效9例（40.91%）、完全真菌清除7例（31.82%），對照組相應數據依次為1例（5.56%）、3例16.66%、2例（11.11%）。相比于對照組，MAL-PDT組有更高的臨床有效率及真菌學治愈率（P＜0.05）。

2.3 亞甲藍光動力療法（MB-PDT）亞甲藍（MB）是一種經典的組織學染色劑，在微生物學和藥理學領域充當著重要角色，已在臨床應用多年。已有研究證實，MB-PDT治療甲真菌病安全且有效。研究中20例患者接受MB-PDT治療前3～7 d使用40%尿素軟膏封包軟化12 h，后將2%MB溶液涂于患處，使用低能量半導體激光（波長670 nm，功率200 mW）照射治療區域5 min，治療頻率2周1次，共8次。在治療結束隨訪12周后，70%的患者同時實現臨床治愈及真菌學治愈，且無明顯不良反應。

2.4 氯化鋁酞菁納米乳光動力療法（AlClPc-NEPDT）國外一項概念驗證性臨床試驗將氯化鋁酞菁（AlClPc）包裹在水包油納米乳液（NE）中用作PS。這兩種物質的結合體被定義為第三代PS，并且在一些方面比第1代PS有更有優勢，例如當使用波長更長的光照射患處時，可治療更深處的病變區域，并且能更容易擴散到甲板和周圍皮膚組織中等。近年有研究評估了AlClPc-NE介導的PDT治療甲真菌病在概念驗證臨床試驗中的有效性和安全性，發現經Al?ClPc-NE-PDT治療后的患者60%的皮損達到臨床治愈，臨床愈合的皮損中40%的實驗室檢查真菌感染陰性，無明顯的局部和全身不良反應，且真菌培養陰性的甲板至少維持4周沒有再次真菌感染。

2.5 其他PDT除上述類型PDT外，目前正在研究用于治療甲真菌病的還有孟加拉紅介導的PDT、Photogem（光靈素）介導的PDT及金絲桃素介導的PDT等。但是目前這些治療手段尚在體外實驗階段或僅有病例報告，未進行多樣本臨床試驗研究，它們的臨床效果還有待驗證。

綜上所述，激光及PDT治療甲真菌病效果顯著，無明顯并發癥，有可能成為系統治療的替代方案，尤其適用于免疫力低下、肝腎功能不全以及存在多種基礎疾病的老年患者，臨床上還可以將激光、PDT與傳統治療手段聯合應用以縮短治療時間、提高治療效果。目前，CO2激光及1 064 nm Nd：YAG激光臨床應用最多且效果顯著，但仍需大樣本、多中心的臨床隨機對照試驗來確定最優的光敏劑種類、激光器的選擇標準、參數設置及治療療程等。另外目前還沒有臨床試驗探究甲真菌病的激光及PDT與口服抗真菌藥的療效差異，這可能是未來新的研究方向。