氢气联合疗法治疗癌症2例全文 [复制链接]

氢气联合多学科技术消除癌症2例报道

本研究报道了一种使用多学科技术的癌症有效治疗方法的开发，包括光动力疗法(PDT)与吲哚菁绿(ICG)脂质体以及香菇菌丝(LEM)和氢气吸入疗法的组合。吲哚菁绿脂质体是在50mL脂质体中加入5mg吲哚菁绿制备的。随后用5%葡萄糖溶液mL稀释吲哚菁绿脂质体25mL，静脉给药。我们选择了多激光传输系统(MLDS)，一种用于执行PDT的激光照射器。在整个治疗过程中给予香菇菌丝和氢气吸入治疗。

本文报告两例经PDT治疗的胸中段食管癌及下咽癌。在第一种情况下，多激光传输系统激光直接连接到内窥镜，并指向波长nm的癌症区域。治疗后，活检显示肿瘤无复发。第二例患者使用吲哚菁绿脂质体和多激光传输系统光纤行血管内PDT治疗。第1轮后肿瘤缩小，6个月后消失。综上所述，本研究结果提示，使用含香菇菌丝和氢气的吲哚菁绿脂质体进行PDT治疗，可以在不增加患者肿瘤免疫负担的情况下，消除肿瘤。

类似于放射疗法，光动力疗法(PDT)用光直接照射肿瘤组织。这是一种非常安全的方法，因为激光本身在光照下不会显示*性。因此，只有专门设计在癌细胞中积累的药物才会显示出*性。因此，我们将PDT作为一种使用聚合物药物的治疗方法，有效地诱导肿瘤细胞的免疫原性细胞死亡(ICD)，且副作用小。聚合物药物缀合物是基于聚合物的前药物，旨在增加抗癌药物的水溶性，从而提高生物利用度。

光敏剂，尤其是波菲默钠和塔拉泊芬钠，在医学领域有着广泛的应用。然而，这些药物有严重的缺陷，比如排泄缓慢，对可见光有反应，迫使患者在暗处呆几天。相比之下，吲哚菁绿(ICG)是一种光敏剂，对从红色到近红外(NIR)的宽波长敏感，峰值吸收在近红外区。它也能很好地排出体外，产生单重态氧，通常表现出与波菲默钠和塔拉泊芬钠相同的效果。单线态氧与细胞内的大分子(如核酸、蛋白质和脂类)快速反应，损伤癌细胞。单线态氧引起的细胞损伤引起内质网应激，引发免疫原性细胞死亡ICD并释放损伤相关的分子模式，如钙网蛋白和高迁移组盒1[7,8]。此外，吲哚菁绿通过近红外照射产生热量，因此有望通过光热疗法(PTT)证明其抗肿瘤作用。相比之下，吲哚菁绿在静脉注射后代谢迅速，很难在癌变组织中积聚。最近有研究报道，在一些药物的使用中，ICG被转化为脂质体或胶束，通过增强的渗透性和保留(EPR)效应[12]，使吲哚菁绿在癌症中积聚。

对于CTLA-4抑制剂，ipilimumab被认为是抗体药物中的主流，尽管香菇菇菌丝(LEM)提取物可能具有同样的作用[15]。LEM提取液是将香菇菌丝体接种培养在由bagus和米糠组成的固体培养基中，用热水提取LEM，然后烘干研磨成粉末而得到的棕色粉末。有研究报道，香菇菌丝改善了肿瘤小鼠体内以增加Treg为中心的免疫抑制状态，并通过恢复抗肿瘤免疫延缓肿瘤生长。香菇菌丝还含有多种具有抗氧化和抗肿瘤作用的成分，而不是单一物质。

相反，氢气通过清除单线态氧、超氧化物、过氧化氢和羟基自由基等活性氧来减少机体炎症。Akagi等报道吸入氢气降低了阳性细胞*性T淋巴细胞(CTLs)中PD-1的表达，增加了阴性CTLs的表达。

本研究报道了一种基于PDT的多学科治疗方法，使用吲哚菁绿脂质体，结合香菇菌丝和氢气吸入治疗，开发了一种有效的癌症治疗方法。

2试验方法

2.1.ICG脂质体和PDT的制备

1,2-dimyristoyl-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DMPC)购自日本东京Yuka-Sangyo株式会社，吲哚菁绿(ICG)购自日本东京DaiichiSankyo株式会社。我们使用布兰森?CPXH-J超声波清洗剂，在45°C条件下，40kHz超声照射60分钟，将DMPC溶解到浓度为8.85mM的5%葡萄糖溶液中。然后用0.20mm孔径过滤器过滤消*，制备脂质体。使用ELSZ-测定脂质体的大小约为nm。采用PD-10SephadexG-25凝胶过滤柱(Cytiva,MA,USA)，通过凝胶过滤色谱法测定ICG的脂质体化。

将25mLICG脂质体用mL5%葡萄糖溶液稀释后静脉给药(图1A)。我们选择了全球认可的多激光传输系统(MLDS)(韦伯，德国)作为激光照射器进行PDT。MLDS可以输出-nm的波长，并在12个位置同时照射6个波长(图1B)。此外，MLDS适用于低水平激光治疗，可安全地插入血管和淋巴管。我们对设备进行了独特的修改，并将其连接到内窥镜(奥林巴斯LUCERAGIF-XPN，日本东京)，如图1C所示。使用了四根纤维，两根在nm处，两根在nm处。每根光纤照射mW/cm2的光40分钟，总能量为J/cm2(两条nm光纤的能量为J/cm2，两条nm光纤的能量为J/cm2)。在PDT使用ICG脂质体前，患者需提供知情同意。日本临床研究安全评估组织机构伦理委员会批准了该研究设计(参考编号:Sacrj--07)。

2.2.LEM和氢气联合疗法

ShiitagenPro(LEM)购自小林制药株式会社。PDT期患者口服LEM~mg，每天2~3次。HycellvatorPF72(HelixCo.，Ltd,Tokyo,Japan)氢气吸入器安装在患者家中。患者每天通过HycellvatorPF72吸入mL/min的氢气1-3小时，进行PDT治疗。在这些治疗开始前，患者给予知情同意。

3.结果

3.1.PDT联合放射治疗胸内中段食管癌1例

年7月，一名60多岁的日本男子在日医院通过上内镜诊断出II期(T1bN0M0)食管癌，他感到胸部不适。食管癌是由病理结果决定的。医院建议手术治疗，但患者选择在我院保守治疗。年9月，内镜检查示上胸内食管一环状病变(2.5×1.0cm)(图2A)。患者每疗程接受2gy放射治疗，共33次;因此66-Gy的照射时间超过3个月。年11月，肿瘤缩小(2.0×0.5cm)(图2B)。随后，在年11月下旬，将50mlICG脂质体联合内镜PDT在约1小时内静脉给予患者。MLDS激光装置直接连接到内镜上，波长为nm，针对癌症区域(图2C)。在年12月至年3月期间，患者接受了6次PDT治疗。年12月内镜检查肿瘤消失，活检病理未见复发(图2D,E)。PDT检查前后食管癌CT图像如图2F,G所示。与PDT治疗前相比(图2F)，治疗后黏膜表面染色减少(图2G)。此外，在左前壁方向(箭头所示)可以看到壁增厚的轻微减少。该患者在整个治疗过程中接受了LEM和氢气吸入治疗。这些治疗均未观察到不良事件。

图2(A)患者治疗前胸中段食管癌的内镜图像。发现上段胸内食道不规则抬高。(B)放疗后肿瘤病变周围的内镜图像(66Gy/33次)。(C)ICG脂质体光动力治疗后的内镜图像。-nm和-nm激光通过光纤照射病变周围20分钟。(D)治疗完成1年后的内镜图像。内镜下消失，1年以上未见复发。(E)治疗完成1年后，病理切片观察食管分层鳞状上皮增厚，角化不全。未发现异型性;因此，本活检未发现恶性肿瘤。(F)光动力治疗前CT图像。(G)光动力治疗后CT图像。

3.2.PDT治疗下咽癌1例

年2月，一名患有左侧颈部淋巴结病的40岁妇女在日医院被诊断为下咽癌。下咽癌是通过穿刺活检的病理结果确定的。她尝试了一些抗癌药物(顺铂、5-氟尿嘧啶、水合多西他赛)化疗和放疗，但效果不佳;因此，于年12月转院。肿瘤大小16.5×15.3cm。我们拟采用ICG脂质体联合飞蛾膏[20]经骨科手术光免疫治疗自毁组织。年1月，静脉滴注ICG脂质体50mL，时间约为1小时。第二天，使用MLDS光纤，使用-nm激光照射颈部40分钟(图3A)。第一次治疗后1个月肿瘤缩小(14.0×9.5cm)(图3B)。随后于2月行2次ICG脂质体PDT(图3C)。年5月，肿瘤引起的皮肤溃疡明显修复(图3D)。下咽癌PDT前及PDT中CT表现如图3E,F。这些图显示PDT治疗后淋巴结肿大有所改善(右侧圆内)，肿瘤大小明显缩小(左侧圆内)。在整个治疗过程中，患者除接受LEM和氢气吸入治疗外，还接受了三次PDT治疗。这些治疗均未观察到不良事件。

4.讨论

本研究展示了2例LEM和氢气结合PDT的治疗方案。到目前为止，据我们所知，脂质体或胶束化ICG的作用仅在动物实验中有报道。因此，这份报告首次将这种疗法应用于人类。晚期癌症需要多方面的治疗。理想情况下，重要的是在不破坏免疫系统的情况下在癌组织中诱导ICD，并在抗原提呈细胞(APCs)中呈现抗原，同时用减少副作用[22]的物质接近免疫检查点。此外，使用ICG脂质体接受PDT治疗的个体可以同时进行PTT治疗。我们假设这些治疗方法诱导肿瘤组织特异性ICD，并通过氢气和LEM激活CTLs(图4)。在我们的研究中，晚期食管癌和下咽癌患者分别使用LEM和氢气进行免疫检查点抑制，同时使用ICG脂质进行PDT治疗。采用ICG脂质体的PDT虽不具有肿瘤特异性，但有望通过EPR效应选择性靶向肿瘤。本课题组近期报道EPR增强子可提高大分子药物的EPR效应效率。通过提高EPR效应和在脂质体[25]中加入聚乙二醇糖基化透明质酸或与癌症特异性受体结合的类似剂，可以进一步增强ICG脂质体在癌症中的积累。

先前的研究表明，LEM通过减轻调节性T细胞介导的免疫抑制来抑制B16黑色素瘤的生长。相反，Akagi等报道氢气吸入疗法通过作用于耗尽的CD8阳性T细胞(癌症预后不良的因素)的线粒体，将其转化为活跃的CD8阳性T细胞，从而增强尼鲁单抗的作用。他们认为，氢气作用于PD1/PDL1通路，使ctl有效地攻击癌细胞。我们认为这两种不同的免疫检查点抑制作用导致了在这两种情况下使用ICG对PDT进行肿瘤根除。

综上所述，利用ICG脂质体进行PDT治疗是一种廉价、简便的治疗方法。该疗法与LEM和氢气结合使用，没有副作用，有望通过提高机体对肿瘤的免疫力，在不加重患者负担的情况下根除癌症。