臺北榮民總醫院皮膚部主治醫師
何翊芯
光動力療法(Photodynamic therapy)的介紹與教導學生們如何應用於皮膚疾病上
光動力療法(photodynamic therapy, PDT)是一種低侵入性、安全且有效的治療方式，在現今皮膚疾病上的應用越來越廣泛。因此，如何讓進入皮膚臨床學習的醫學生們了解這門新的醫療技術是現今皮膚科學教育重要的課題之一。
光動力療法主要是由三個關鍵要素所組成：光敏劑(photosensitizer)、光源(light)和氧氣(oxygen)。光敏劑是一種光敏感分子，會被特定波長或能量的光激活。當光敏劑暴露於特定波長的光下時，它會從基態S0被激活到第一激發態S1。活化後的光敏劑隨後可以進行兩種類型的反應，其中釋放的活性氧物質可以造成細胞凋亡(apoptosis)及壞死(necrosis)。第一種為光敏劑直接與細胞內分子或細胞膜成分反應，形成自由基(radicals)，然後與氧氣互動生成活性氧物質(ROS)(I型反應)；第二種反應為光敏劑直接將其能量轉移給氧氣，形成擁有強氧化能力的單重態氧(singlet oxygen)，進一步氧化包內的蛋白質、酯質而使其變性(II型反應)5。進而誘發細胞壞死和細胞凋亡，以達到臨床的治療效果。
光敏劑的選擇非常重要，不同的光敏劑有對特定光源、波長的吸收高峰，才能將能量從光能轉移為化學能，並激發出活性氧物質。理想的光敏劑需要具備以下條件：化學純度高、無光照時不會產生反應、吸光値介於600~800 mm 間、容易被人體組織細胞吸收作用並快速代謝、對作用的腫瘤癌細胞或是微生物具有高度選擇性、低成本等。大部分的光敏劑皆為血紫質(hematoporphyrin)的衍生物。血紫質是一種在血紅素合成途徑中的第一步的重要物質。1990年代中期，Kennedy等人發明了局部塗抹的光敏劑五胺基酮戊酸5-aminolevulinic acid (5-ALA)，成為現今最常使用在光動力療法的光敏劑之一6。現在唯二被美國食品與藥物管理局(FDA)核准用於治療皮膚疾病的光敏感劑為5- ALA (Levulan®, DUSA Pharmaceuticals Inc)及methyl aminolevulinate (MAL)(Metvixia®, Galderma SA, Lausanne, Switzerland)。5-ALA與MAL皆為胺基酸，為光敏感物質protoporphyrin IX (PPIX)的前驅物，經細胞代謝後會形成PPIX，再經由光照射產生後續的光動力作用。MAL為ALA的衍生物，具有較高的親脂性，可以增加組織的吸收。
在光源的選擇上，除了考量不同光敏劑的最佳吸光範圍外，還須根據病兆的深度與組織的穿透深度，選擇適當的波長。PPIX有兩個吸收高峰：404~420nm及635nm，分別位於可見光譜的藍光區域(Soret band)及紅光區域。其中紅光的波長較長，穿透深度較藍光為深，但相對需要較高的能量，適合用於較厚的病灶如鮑恩氏病(Bowen's disease)或基底細胞癌(basal cell carcinoma,BCC)。FDA核可的光源設備包含：BLU-U® (DUSA Pharmaceuticals, Wilmington, MA, USA)、ClearLight® (Lumenis, Santa Clara, CA, USA) systems。
我們科部在一開始引進此技術時，先邀請對於光動力熟悉的專家們演講，使得科部內醫師和實習學生們對於光動力有初步認識，並在定期的期刊討論會上，指派住院醫師定期分享光動力相關文獻。而後，實際執行光動力的個案，經由主治醫師帶領底下團隊醫師學生們一起參與病患的治療療程。
光動力療法的步驟是先將病灶及周圍皮膚上油脂清潔消毒乾淨，接著，可藉由刮搔，雷射，或是電燒減少病灶角化厚度，另外，也可以將癌腫瘤部分切除，剩餘部分再使用光動力治療。在病灶上塗抹光敏劑如5-ALA，貼上透氣透明敷料及鋁箔紙避光2-3小時，再利用伍氏燈(Wood's lamp)確認病灶有確實吸收感光藥物而發出螢光後，再進入照光階段，以特定波長的光線照射病灶來激發光敏劑產生後續的光動力作用。過程中不需要或是僅需要局部麻醉，且治療當天可立刻回復正常的生活作息，也不會留下明顯傷疤。照射後的副作用包含照射部位疼痛、光敏感、局部紅腫、患部搔癢燒灼感或暫時性的色素變化等。大多數副作用可以在治療後的1~2週緩解。
光動力療法於臨床皮膚疾病的應用包含皮膚惡性腫瘤。日光性角化症(actinic keratosis)為早期之皮膚鱗狀細胞原位癌(squamous cell carcinoma in situ)，因此有效的治療極具重要性。目前光動力療法應用於日光性角化症已被美國食品與藥物管理局(U.S. food and drug administration, FDA)視為核可的治療方式。而文獻也顯示光動力療法對於另一種皮膚的原位癌-鮑恩氏病(Bowen's disease)，比起冷凍治療或局部塗抹化療藥物fluorouracil更有效。另外光動力療法也可用於治療皮膚基底細胞癌中的表淺型(superficial type)及薄結節型(thin nodular type)(腫瘤厚度<2mm)。而皮膚上多處的鱗狀細胞癌(squamous cell carcinoma)，也可透過光動力療法達到治療成效。但若是腫瘤深度太深、太大或是轉移的腫瘤，就不適合用光動力療法來治療。
另外，光動力療法也可以治療一些發炎性皮膚疾病。光動力療法可以刺激多種免疫細胞及發炎物質的產生，如介白素1β/2(interleukin, IL-1-β, IL-2)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α)及基質金屬蛋白酶1/3(matrix metalloproteinase, MMP-1/MMP-3)等，並降低輔助型T細胞1(Th1)的活性，達到免疫調節與抗發炎的作用。因此，可應用於不同的發炎性皮膚疾病如：痤瘡(Acne vulgaris)、酒糟性皮膚炎(rosacea)等。
再者，光動力療法也可應用在如慢性傷口癒合，如轉化生長因子B1 (transforming growth factor beta 1)的表達，進而達到幫助傷口癒合的療效。也可治療反覆發作的病毒疣或是促進抗光傷害與光老化的基因表達，藉此達到抗老化、回春的效果。
光動力療法具有許多臨床上的優勢，包括治療的範圍會侷限在目標組織上而對正常組織細胞傷害小，並可以反覆多次治療而不會造成治療耐受性，治療時間短，侵入性低，可不需住院立刻回復正常生活。再者，不會留下明顯傷疤，另外，也可與其他治療如手術、放射線治療、化學療法等合併使用。
總之，光動力療法的應用十分廣泛，除了早期癌前病變及各種表淺皮膚惡性腫瘤以外，也可用於治療各種良性皮膚疾病。期許未來進入皮膚科學領域的學子們可以將光動力更廣泛應用於不同的皮膚疾病，或是與其他治療方式做結合，以幫助更多的病患！
