光動力治療遺傳性皮膚病相關非黑素皮膚癌的研究進展

鄭 潔 張國龍

上海市皮膚病醫院光醫學治療科，同濟大學醫學院光醫學研究所，上海,200443

目前已知的與皮膚病相關的罕見病有450余種，可分為角化性、色素異常性、代謝類、自體免疫性以及皮膚腫瘤相關遺傳性皮膚病，而其中表現為皮膚腫瘤并可因皮膚腫瘤死亡的遺傳性皮膚病有數十種[1,2]。該類疾病的發病率較低，屬于罕見病，但隨著當前分子診斷技術的發展，越來越多的罕見病被確診和報道，迄今尚無理想的治療方法，傳統的手術、冷凍、激光等創傷大、易復發、可行性差，因此如何有效治療遺傳性皮膚病相關NMSC已是迫在解決的臨床難題。光動力治療(photodynamic therapy, PDT)是一種藥械聯合的腫瘤消融療法，1903年由德國學者Von Tappeiner首次提出和報道，隨著PDT技術的不斷優化，目前已被廣泛應用于HPV感染性皮膚病、NMSC以及皮脂腺相關皮膚病的治療。基于PDT靶向性、創傷小、可重復、防復發的優勢以及遺傳性皮膚病相關NMSC的診療需求，國內外已有一定數量的臨床個案報道，現綜述如下：

1 遺傳性皮膚病相關非黑素皮膚癌

遺傳性皮膚病相關非黑素皮膚癌(non melanoma skin cancer , NMSC)是繼發于遺傳性皮膚病并可以導致患者死亡的一類惡性非黑素皮膚癌，其中以基底細胞癌(basal cell carcinoma，BCC)和皮膚鱗狀細胞癌(cutaneous squamous cell carcinoma, cSCC)為最多見。此外，還有一些常見的癌前病變，如光線性角化病(actinic keratosis, AK)、光化性唇炎(actinic cheilitis, AC)等。NMSC通常與長期日曬、放射治療、免疫抑制劑的應用、人類免疫缺陷病毒(HIV)或人乳頭瘤病毒(HPV)感染以及一些紋身外傷等相關[3]，少數與遺傳和內臟惡性腫瘤相關。目前報道的遺傳性皮膚病相關NMSC有Gorlin綜合征、著色性干皮病、疣狀表皮發育不良、遺傳性大皰性表皮松解癥、白化病、先天性角化不良、Oley綜合征等。該類疾病呈現一定的家族聚集性，發病年齡較早，常于兒童時期發病，病變常多發，好發于面部、頸部、四肢的曝光部位，且易反復發作。除外皮膚癌，還可伴有特殊面容、骨骼或肢體發育畸形、聽力或視力受損、內臟受累或一些其他皮膚表現，如皮膚色素異常、皮膚毛細血管擴張、毛發減少等。治療方面，目前多采用手術切除，也有冷凍、激光、咪喹莫特和5-氟尿嘧啶治療的報道[2]。近些年隨著分子診斷技術的飛速發展，可以通過致病基因的突變篩查對相關遺傳性皮膚病進行分子診斷，進而實現疾病的早期診斷、臨床分期、鑒別診斷及預后判斷等，但在治療方面，迄今為止還沒有特效的治療方法，給患者自身帶來巨大身心創傷的同時，也給患者家庭造成沉重的經濟負擔，給社會醫療也帶來巨大挑戰。

2 PDT治療非黑素皮膚癌

2.1 PDT治療的原理 PDT是一種新興、無創的藥械聯合的物理治療方法，光敏劑、光源、氧是PDT的三大要素，光敏劑被組織選擇性吸收后可被特定波長的光激發，在氧的參與下產生單態氧、氧自由基等氧活性產物(reactive oxygen species，ROS)，從而靶向性破壞病變組織。光敏劑根據其成分分為三代，第一代多為血卟啉混合制劑、第二代為單體、第三代是第二代光敏劑基礎上交聯某些特殊化學物質組成；5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid，5-ALA)是第一個在卟啉-血紅素途徑中合成的天然親水性小分子化合物，本身不具有光敏作用，腫瘤細胞或增生組織選擇性地攝取ALA并通過線粒體酶將其轉化為光敏物質原卟啉IX(protoporphyrin IX , PpIX)，從而吸收光能激活產生光動力效應；ALA分子量較低，可以穿透皮膚角質層經皮吸收，因此已被廣泛應用于皮膚科臨床[4]。近些年有研究者把光敏劑與納米材料組合，通過與親水性聚合物分子形成共價連接，疏水性卟啉的生物利用度得到有效提高，從而提高光動力治療的效率并消除其不良反應[5]。光一般指能穿透一定深度的組織并激活光敏劑后使其產生ROS的光源，主要有紅光(波長為630～635 nm)和藍光(波長為410 nm)，除了波長，能量密度、功率密度、光照時間等同樣也是決定其療效的重要參數，另外作為復合光的自然光，也可作為 PDT的激發光源，稱為日光-光動力治療(DL-PDT)。氧是PDT效應的關鍵分子，在特定波長激發光源的照射下光敏劑被激活，吸收光能轉化給周邊氧分子，生成ROS，最終發揮光動力效應[4]。

2.2 PDT治療非黑素皮膚癌的機制 PDT主要通過直接殺傷腫瘤細胞、封閉腫瘤脈管和誘導抗瘤免疫發揮治療作用。PDT過程中產生大量ROS可直接殺傷腫瘤細胞，間接損傷腫瘤的脈管系統，還可以誘導宿主抗腫瘤免疫導致腫瘤細胞發生免疫原性死亡[6]。自20世紀90年代，加拿大科學家Korbelik等[7]首次報道PDT免疫學效應以來，越來越多的研究顯示PDT誘導宿主產生的特異性免疫反應是對腫瘤實現有效控制和防止復發的關鍵因素。本課題組于1996年在國內率先開展ALA-PDT治療皮膚鱗癌的臨床和基礎研究，確證ALA-PDT可促進腫瘤細胞表達大量損傷相關模式分子(damage-associated molecular patterns，DAMPs)，進而作為內源性危險信號激活樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)，活化的DCs可識別、加工并遞呈腫瘤相關抗原給T細胞，最終有效誘導機體獲得特異性抗瘤免疫[8,9]。

2.3 PDT治療非黑素皮膚癌的適應證及療效 NMSC主要發生于體表，為PDT的應用提供了絕佳的條件。不同于傳統的手術或放療，PDT治療時皮膚腫瘤周圍組織一般不受PDT影響，因此，具有不破壞原有組織結構、可重復，且不受皮損數目和部位限制等優點。目前國內外共識/指南都一致推薦PDT為原位和早期淺表NMSC及其癌前病變的一線治療方法：PDT可有效治療AK，對于頭面部、多發或大面積的AK更是首選，循證醫學證據Ⅰ級，推薦等級A級；對于低風險淺表型BCC及侵襲深度<2 mm的結節型BCC，PDT是一種可替代手術的有效選擇，且美容效果更佳，循證醫學證據Ⅰ級，推薦等級A級；對于由AK或AC進展而來的，侵襲程度低、發病部位特殊、皮損多發及不耐受手術或對美容有要求的cSCC患者，PDT有顯著的優越性，循證醫學證據Ⅱ級，推薦等級B級[4,10]。新近，我們團隊試探性治療了一批不適和不愿接受手術切除的cSCC患者，通過梅花針(PBM)預處理或聯合局部咪喹莫特外用，發現大部分患者得到了有效的臨床緩解，尤其是生活質量得到顯著提高，提示PDT也可以作為不適及不愿手術NMSC患者的一種替代治療[11]。

3 PDT治療遺傳性皮膚病相關非黑素皮膚癌的臨床應用

3.1 PDT治療Gorlin綜合征 Gorlin綜合征又稱為痣樣基底細胞癌，因PTCH基因突變引起的一種罕見常染色體顯性遺傳疾病，主要表現為先天發育異常和BCC易感。早期的BCC常發生于青春期，甚至兒童時期，皮損主要發生于曝光部位，非曝光的部位也有發生，最常見于面部、背部和胸部，常呈多發[12]。Basset-Seguin[13]等對既往應用局部氨基乙酰丙酸甲酯光動力(methyl aminolevulinate photodynamic therapy, MAL-PDT)治療的83例Gorlin綜合征患者的臨床療效進行的總結，并根據皮膚科專家的個人經驗和文獻綜述的結果形成共識，認為MAL-PDT是治療Gorlin綜合征中BCC的一種有效和安全的治療方法，推薦參數如下：16% MAL避光封包3 h，630 nm紅光，照光劑量37 J/cm2；治療間隔1周，兩次治療為基礎，治療后3個月評估療效，必要時進行第二個治療周期。Girard等[14]選擇了7例患者(包括2例兒童)，16.8% MAL避光封包3 h，635 nm紅光照射10 min(37 J/cm2)；所有患者連續治療兩次(間隔7～14 d)；治療后3個月評估療效，結果提示淺表性和結節性BCC的總清除率分別為78%和79%，同時美容效果出色，且兒童表現出良好的耐受性。為了進一步比較紅光和藍光PDT療效的差異，Maytin等[15]對3例伴有141個BCC皮損的患者進行了PDT治療，采用20%ALA避光封包4 h，所有患者一半皮損用藍光(417 nm，10 J/cm2)照射,一半用紅光照射(630 nm，75 J/cm2)照射，治療間隔2周，共6次；治療后6個月評估療效，結果發現藍光(98%)總體清除率略高于紅光(93%)，雖統計學上無顯著性差異，但藍光PDT的疼痛較紅光PDT弱。

國內同樣也有少許報道，但相對較晚。2017年，中科院皮研所方方團隊[16]開展了Gorlin綜合征多發BCC首次梭形原位切除后ALA-PDT和二次手術的療效回顧性研究，結果發現術后2次ALA-PDT組(20% ALA，封包4 h，635 nm紅光，62.5 mW/cm2照射20 min)和二次擴大切除組(切口距離原切口0.5 cm)的復發率無統計學差異，但在經濟負擔、愈合時間以及美容滿意度上ALA-PDT組存在顯著優越性。2020年，張錫寶團隊[17]聯合微波和ALA-PDT(20% ALA，封包4 h，633 nm紅光，40～60 mW/cm2照射30 min，微波治療后立即治療，1次)治療1例Gorlin綜合征頭皮的淺表性BCC，治療后3個月未見復發。

3.2 PDT治療著色性干皮病 著色性干皮病(xeroderma pigmentosum，XP)是一種罕見的常染色體隱性遺傳性皮膚病，父母多系近親結婚。由于患者的皮膚部位缺乏核酸內切酶，不能修復被紫外線損傷的DNA，因此在日光照射后皮膚容易被紫外線損傷，且發生皮膚癌的可能性幾乎是100%。XP具有遺傳異質性，在某些家族中顯示性聯遺傳。本病存在8種不同類型和1種變異型，即XPA、XPB、XPC、XPD、XPE、XPF、XPG、XPH和1中變異型XP-V，它們的致病基因分別是XPA，ERCC3(XPB)，XPC，ERCC2(XPD)，DDB2(XPE)，ERCC4(XPF)，ERCC5(XPG)，ERCC1以及POLH(XP-V)。

XP傳統治療的首要措施是嚴格避免接觸陽光，以盡可能減少皮膚炎癥和延遲皮膚癌的發生，其中最為常見的皮膚癌是BCC、cSCC及黑素瘤[18]，目前首選治療方法仍是手術切除，同時也有氟尿嘧啶、咪喹莫特乳膏外用及放療的報道；由于患者日常生活需要嚴格避光，因此僅有零星PDT治療的報道[19]。1991年，奧地利格拉茨大學的Wolf和Kerl[20]在《The Lancet》上報道了首例應用ALA-PDT治療XPC的患者，皮損系發生于47歲女性XP患者手背的淺表性cSCC；筆者應用40% ALA封包4 h，萊卡幻燈機250瓦燈泡經肖特RG570長波彩色玻璃濾光片過濾照射，能量密度90 J/cm2；治療后照光處反應強烈，皮損局部紅腫、周邊水皰持續近兩周，但所幸的是經一次治療后皮損完全消退，局部僅留有色沉，隨訪6個月未見復發。Larson等[21]應用ALA-PDT治療了1例16歲女性XPC西班牙裔患者，患者面部多發AK及NMSC，在一年內共接受了3次全面部的ALA-PDT，ALA(濃度未給出)封包40 min，417～432 nm藍光照射16 min，能量密度未給出；治療后，患者面部無明顯不良反應，且取得了良好的效果。夏育民等[22]于2007年在國內最早報道應用手術聯合ALA-PDT治療1例40歲的XP女性患者，該患者雙手及面部多發BCC，在手術切除患者左下瞼病灶并植皮后，對周邊衛星灶行ALA-PDT治療(20% ALA 避光封包3 h，632.8 nm 波長的氦氖激光，時長30 min，劑量100 J/cm2，治療間隔1周，共2次)，治療2周后植皮處皮瓣存活良好，且PDT治療處皮疹明顯消退，且無腫脹、滲出，但后期失訪，未進一步治療。新近，國內Cai等[23]報道了一例接受血卟啉-PDT治療的12歲的XP患者，其面頸部發生彌漫多發性BCC，其中鼻部瘤體相互融合成塊并完全遮蓋鼻部皮膚；患者經靜脈注射血卟啉(3 mg/kg)，48 h后全麻下二氧化碳激光聯合血卟啉-PDT(波長630 nm，光斑直徑4 cm，能量密度100 mW/cm2，照光時間1000 s)，治療后 2個月患者面部皮損基本消退，皮膚鏡復檢顯示治療區域已無異常腫瘤組織。除外以上PDT治療有效的報道，既往也有一篇PDT無效的報道：Procianoy等[24]應用血卟啉-PDT治療了1例嚴重表型的XP患兒(DeSanctis-Cacchione綜合征)，該患兒眼部發生了累及結膜和角膜的侵襲性cSCC，該團隊嘗試性對其進行了血卟啉-PDT治療(血卟啉1.5 mg/kg，630 nm二極管紅光，功率密度120 mW/cm2，能量密度200 J/cm2，照射時長77 min)；治療后3個月，患者局部腫瘤范圍急劇增大，且伴有嚴重的視力障礙，提示血卟啉-PDT在治療重癥XP患者的眼部和眼周腫瘤方面存在加重風險。

綜合以上，限于XP光敏性的特點，尤其是嚴格避免紫外線照射的要求，廣大皮膚科同仁對于應用PDT治療XP相關NMSC一直持保守的態度，從既往為數不多的報道結果來看也提示值得商榷和期待今后更多臨床研究的探索。

3.3 PDT治療疣狀表皮發育不良 疣狀表皮發育不良(epidermodysplasia verruciformis，EV)是一種罕見的常染色體隱性遺傳性皮膚疾病，由于免疫異常導致患者易感染人類乳頭瘤病毒(HPV)，所以易早期發生皮膚癌，尤其好發于曝光部位。Karrer等[25]于1999年首報應用PDT治療EV相關NMSC的病例，患者系65歲女性，手臂和額頭多發淺表性BCC，經1次ALA-PDT(20% ALA避光封包6 h，580～740 nm非相干光源，功率密度160 mW/cm2，能量密度160 J/cm2)治療后6個月，所有瘤體均顯示臨床和組織學的完全緩解，1年隨訪期內有散在復發皮疹，提示ALA-PDT不能完全根治皮損，但可以有效控制病情的發展。Sunohara等[26]報道了1例EV患者應用ALA-PDT成功治療發生于左下瞼的Bowen病，治療參數如下：20% ALA 避光封包4 h，585 nm染料激光，光斑直徑7 mm，脈寬450 μs，能量密度10 J/cm2，光斑重疊50%，共治療3次，治療間隔1個月；經2次治療后兩個月，患者的皮膚外觀幾乎正常，行皮膚病理檢查未見任何異型細胞。本團隊新近連續報道了兩例經ALA-PDT成功治療的EV患者：(1)患者1，女，68歲。左上眼瞼術后復發性cSCC(部位特殊)，6個療程的ALA-PDT(20% ALA避光封包4 h，635 nm半導體激光，功率密度60 mW/cm2，能量密度100 J/cm2)，治療中局部較厚皮損處聯合鈥激光消融(10 Hz, 0.5～0.8 J，光纖直徑550 μm)，最終該處復發cSCC被完全清除，治療1年后隨訪未見復發[27]；(2)患者2，男，51歲。面部和軀干多發、復發性cSCC和AK，既往接受多次手術切除，經8次ALA-PDT(10% ALA避光封包4 h，633 nm+/-6 nmLED紅光，功率密度90 mW/cm2，照光20～40 min)治療后，所有皮損均被成功清除，且未遺留明顯疤痕，1年后隨訪未見復發[28]。此外，魯莎等[29]曾報道一例花斑癬型EV伴外陰部Bowen病的患者，采取口服維A酸聯合ALA-PDT治療(具體參數不詳)，3次ALA-PDT后皮損變化不明顯，最終選擇予以手術切除后，隨訪半年未見復發。

3.4 PDT治療遺傳性大皰性表皮松解癥 遺傳性大皰性表皮松解癥(epidermolysis bullosa, EB)一般呈常染色體顯性或隱性遺傳，是由于編碼皮膚結構蛋白的基因發生突變導致，根據水皰發生的部位不同分為單純性大皰性表皮松解癥(simplex EB，EBS)，交界性大皰性表皮松解癥(junctional EB，JEB)及營養不良性大皰性表皮松解癥(dystrophic EB，DEB)，EB增加了患者局部罹患皮膚癌的風險，尤其是cSCC，既是DEB 最嚴重的并發癥，同時也是造成這些患者死亡的主要原因[30]。Souza等[31]報道了1例51歲DEB女性患者，該患者右無名指腹側和背側皮疹診斷為BD, 且局部伴有疤痕和畸形，通過1次ALA-PDT(20%ALA避光封包6 h，630 nm二極管激光，功率密度130 mW/cm2，能量密度100 J/cm2，兩步法照光，中間暫停15 min)后，皮損完全消退，隨訪2年未見復發，有效規避了傳統手術治療可能導致的潛在疤痕攣縮和手指功能喪失的風險。Lee等[32]報道了1例22歲男性DEB患者，其右前額發生周邊呈結節樣增生的局灶淺表性BCC，在接受了2個療程的MAL-PDT(MAL濃度和封包時間未提供，Aktilite燈照射，能量密度37 J/cm2，照光時間8分45秒；間隔2周，共2次)；治療后4周后復診，邊緣仍殘留部分結節性病變，遂行局部手術切除加植皮，最終實現了局部BCC的有效治愈。

3.5 PDT治療眼皮膚白化病 眼皮膚白化病(oculocutaneous albinism，OCA)是一種常染色體隱性遺傳性疾病，由酪氨酸酶缺乏或功能減退引起的一種皮膚及附屬器官黑色素完全缺失或減少的疾病，主要表現包括膚色蒼白，毛發呈白色或淡黃色，不同程度的先天性眼球震顫、中心凹發育不全、虹膜半透明、視網膜上皮色素沉著減少、視力下降和屈光不正、色覺障礙并伴有明顯的畏光等，患者由于缺乏黑色素的保護，極易受到紫外線輻射的傷害，導致患者30歲之前易發生AK或皮膚癌[33]。Garcia Galv?o等[34]報道了3例女性OCA患者，年齡分別為22、48和65歲，3例患者共伴有66處面部AK，患者接受了為期24周的DL-PDT，治療流程如下：治療當天刮除AK皮損，然后提前使用SPF50防曬霜及衣物，隨后用16% MAL外敷于患者面部，待在清晨戶外陰涼處，地點03°43'02'' 南，平均氣溫26.3℃，治療時間7:30～9:30，之后分別于4、12、24周進行隨訪治療；治療期間患者均未報告疼痛或燒灼感，僅有1例22歲的患者術后10 min出現中度面部紅斑，伴輕度瘙癢。但在其后4周的隨訪期內均未報告顯著不良反應，且其中52個病灶(78.8%)在第4周和第 12周達到臨床治愈，50個病灶(75.8%)在第24周被認為完全治愈。

3.6 PDT治療其他易發生皮膚腫瘤的遺傳性疾病 與Gorlin綜合征臨床表現相似的Bazex-Dupre-Christol綜合征(BDCS)，即“毛囊萎縮-基底細胞癌”，是一種非常罕見的X連鎖顯性疾病，通常伴有先天性毛發減少、四肢毛囊萎縮以及易感BCC；Oley綜合征是由BCC、少毛和皮膚糜爛等表現組成的三聯癥，目前被廣泛認為是BDCS的臨床變種[35]，由于該種疾病患者很可能發展為多發性BCC，除了傳統的手術治療，理論上還可采用非手術方法，如咪喹莫特、5-氟尿嘧啶、PDT和冷凍治療等[2]；PDT雖廣泛推薦用于淺表性BCC的治療，但由于該病較為罕見，迄今未見PDT治療的報道。先天性角化不良(dyskeratosis congenita, DC)是由端粒酶相關基因突變引起的遺傳病，由Zinsser于1906年首次描述，通常具有皮膚黏膜異常三聯征，主要表現為皮膚網狀色素沉著、指(趾)甲變形或萎縮、口腔黏膜白斑，常伴隨造血功能下降等[36]；其中口腔黏膜白斑(oral leukoplakia, OLK)也可以是一種獨立疾病，表現為口腔黏膜上的白色損害，是口腔內最常見的癌前病變，通常以上皮增生、過度角化為主，雖然PDT是OLK治療的不錯選擇[37]，但迄今未見PDT治療DC的報道。還有一些易發生皮膚腫瘤的遺傳疾病，如汗孔角化癥、Bloom綜合征、Rombo綜合征、Huriez綜合征、Ferguson-Smith綜合征等，雖未見PDT治療報道，但對于繼發于這些遺傳病的皮膚腫瘤，對于不能耐受手術的患者，PDT或許可作為有效嘗試。

4 總結與展望

PDT不破壞原有組織結構、可重復、可誘導抗瘤免疫的優勢為遺傳性皮膚病相關NMSC早發、多發、易復發臨床難題帶來突破，但限于部分遺傳性皮膚病相關NMSC如XP、EV或白化病等明確要求避光，因此導致較長時期內少有應用PDT治療遺傳性皮膚病相關NMSC的研究。隨著人類對于遺傳性皮膚病相關NMSC疾病以及PDT技術認識的不斷深入，越來越多PDT有效治療遺傳性皮膚病相關NMSC的病例被報道，提示PDT治療遺傳性皮膚病相關NMSC具有良好的臨床應用前景。但遺憾的是，由于總體報道的病例數量有限，同時還有部分無效，甚至有個別促進侵襲性cSCC進展的報道，而國內相關報道更是罕見，且治療方式多為手術聯合PDT，因此亟待開展更大樣本、更高級別的臨床隨機對照研究進一步探索和證實其真實臨床療效和安全性，為最終的臨床應用和推廣提供必要的臨床依據。