光动力学疗法的单态氧剂量学研究

随着光动力学疗法（PDT）基础研究的不断深入和临床应用的广泛开展，如何精确量化PDT剂量，并根据患者的个体差异进行PDT剂量的实时检测、调整和优化已成为亟待解决的挑战性难题，属于PDT研究的国际前沿。通过直接检测单态氧的近红外辐射发光进行PDT疗效评估的方法已引起学术界极大关注。本项目旨在开发一个用于细胞和活体动物PDT剂量评估的单态氧检测系统，该系统还能同时对光敏剂的光漂白特性进行定量分析。在揭示单态氧和光敏剂光漂白相互作用机制的基础上，构建一种利用单态氧产量和光敏剂光漂白特性进行PDT疗效评估的新方法，国内外未见报道。所开发的新技术还可应用于定量比较不同细胞器对PDT的响应灵敏度，为开发新型靶向光敏剂提供理论依据。本项目的研究具有重要学术意义和临床应用前景，可望获得国际认可的研究成果。

全面开展并完成了项目申请计划书中的预定研究内容，开发一项用于基于检测时间与光谱分辨单态氧发光的PDT 疗效评估的新技术，同时该系统还能够完成光敏化过程中氧分压、光敏剂光漂白特性和单态氧产量的实时监测，系统已获发明专利。首先，在完成系统开发的基础上，通过定量分析鉴别器阈值电压对时间分辨单态氧发光信号的影响，获得了单态氧发光检测系统的最佳阈值电压。其次，利用所开发的单态氧检测技术首次定量比较了分别定位在细胞核和细胞膜的ALA-PpIX和外源性光敏剂PpIX对OCI-AML5细胞的PDT灵敏度。结果表明：在PpIX绝对浓度相同的情况下，线粒体中PpIX的PDT杀伤效果是细胞膜的2倍，该结果有望为开发新型靶向光敏剂提供直接的理论依据。再者，在开展单态氧直接检测技术研究的同时，还开拓了一种间接利用单态氧荧光探针SOSG的定量检测单态氧的新技术，并在测定新型光敏剂的单态氧量子产量中得到成功应用。最后，提出了一种单态氧间接成像的新技术，实验表明生成于细胞膜中的单态氧能够逃逸出细胞，而生成于细胞核中的单态氧则无法扩散足够的距离并逃逸出细胞，实验首次直接证实了细胞中单态氧扩散距离有限的结论。. 依托项目研究共发表期刊学术论文10篇，其中SCI收录7篇，EI收录1篇。国际学术会议论文5篇，其中EI收录4篇。项目负责人分别应邀在国际和全国性学术会议上作邀请报告6次和5次，并应邀担任第14届IPA国际学术会议的学术委员会委员。项目在研期间，广泛开展国际合作，获得2项国家引智项目，邀请了国外知名同行专家共5人次来华开展项目合作研究。同时，项目负责人还新增立项国家基金重点项目（合作，61036014）和国家基金面上项目（主持，61275216）。此外，利用单态氧近红外发光检测系统评估新型光敏剂的单态氧量子产率已得到国内同行的广泛认可，项目组现已与西安交通大学、第二军医大学和第三军医大学等单位建立了实质性合作关系。总之，项目已圆满完成研究计划，并取得了预期的研究成果。