郝 昶 林 江

口腔中存在著一系列微生物，包括細(xì)菌、真菌和病毒，這些微生物群與口腔疾病至關(guān)重要，并影響著人類全身性疾病，如腫瘤、糖尿病、心血管疾病、菌血癥、早產(chǎn)和嬰兒低出生體重，口腔微生物間的平衡失調(diào)對(duì)致病起著至關(guān)重要的作用。由于口腔獨(dú)特的解剖特點(diǎn)，微生物可以存在于牙齒表面、根管系統(tǒng)、唾液、黏膜等處，這就使得對(duì)疾病的治療無(wú)法達(dá)到理想的效果。因此通常使用局部或口服抗生素控制和預(yù)防感染，但是抗生素的使用除了會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)外，最主要的問(wèn)題是細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生的耐藥性。細(xì)菌感染的治療需要敏感和滲透性良好的抗生素，以確保感染部位有足夠濃度的有效抗生素，同時(shí)又不會(huì)破壞口腔的自然微生物生態(tài)，然而局部使用抗生素會(huì)被唾液快速?zèng)_洗而不能在必要的濃度下長(zhǎng)時(shí)間保留，這就使得眾多研究者探究新的治療方式以解決這一問(wèn)題[1]。

近年來(lái)，光動(dòng)力療法(photodynamic therapy，PDT)被認(rèn)為是一種很有前途的治療方法，主要用于抗感染和腫瘤的治療，PDT在口腔領(lǐng)域的療效得到了廣泛的認(rèn)可，對(duì)牙髓病、牙周病、黏膜病、口腔癌等疾病有確定的治療效果，與傳統(tǒng)療法(手術(shù)、化療和放療)不同，PDT具有對(duì)病變細(xì)胞的高選擇性、對(duì)特定受體的靶向性、不良反應(yīng)小、可以重復(fù)使用、侵襲性小、快捷方便、不產(chǎn)生耐藥性、很少或沒(méi)有瘢痕形成等優(yōu)點(diǎn)[2]。除了抗菌作用，PDT還可以通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答反應(yīng)來(lái)控制癌癥、感染性疾病及自身免疫病的進(jìn)展，免疫因素在口腔疾病中也發(fā)揮著重要的作用，本文將從 PDT概念、相關(guān)免疫調(diào)控機(jī)制以及對(duì)口腔疾病的免疫調(diào)節(jié)作用的進(jìn)行論述。

一、光動(dòng)力療法概述

PDT的三大基本要素是光敏劑、光源和氧，目前應(yīng)用廣泛的光敏劑主要有合成染料、四吡咯類化合物和天然光敏劑三大類。合成染料常用的有亞甲基藍(lán)(methyleneblue，MB)和甲苯胺藍(lán)(toluidine blue，TB)；四吡咯類化合物常用的有酞菁和卟啉；天然光敏劑常用的有姜黃素和二氫卟吩(chlorine e6，C e6)[3]。PDT光源有三大類：激光、發(fā)光二極管(LED)和鹵素?zé)?。其中，二極管激光器因其操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、攜帶方便，成為PDT中的首選光源[4]。

PDT是一種現(xiàn)代的非侵入性治療方法，其作用機(jī)制復(fù)雜，基本原理是光敏劑在特定波長(zhǎng)的光源吸收光子，使能量從較低的基態(tài)躍遷到能量較高的激發(fā)單重態(tài)，激發(fā)的單重態(tài)可能隨著激光照射時(shí)間而衰減，或者可能轉(zhuǎn)變?yōu)槿貞B(tài)，這種激發(fā)的三重態(tài)可以發(fā)生兩種反應(yīng)：在I型反應(yīng)中，活化的光敏劑直接與底物分子(如細(xì)胞膜)反應(yīng)，一個(gè)電子或氫從分子中被除去形成自由基，隨后自由基與氧發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生高活性氧物種：超氧物、羥基自由基和單線態(tài)氧，通過(guò)破壞DNA或者產(chǎn)生的毒性物質(zhì)作用于細(xì)菌膜達(dá)到消除致病微生物的目的[5]。

目前PDT在口腔感染性疾病中的研究主要在于其抗菌作用，并對(duì)牙髓病、牙周病、種植體周圍炎及黏膜病中的抗菌作用效果顯著，有研究表明PDT 可以有效地消除原發(fā)性牙髓病變中的厭氧菌和兼性厭氧菌，殺滅牙周炎中具核梭桿菌牙齦卟啉單胞菌，隨著對(duì)PDT研究的深入，越來(lái)越多的研究者關(guān)注于PDT對(duì)口腔疾病的免疫調(diào)節(jié)作用，并進(jìn)行了一系列的研究[6，7]。

二、光動(dòng)力療法的免疫調(diào)控作用

腫瘤、感染及自體免疫疾病的治療離不開(kāi)機(jī)體固有免疫細(xì)胞及適應(yīng)性免疫細(xì)胞的參與，機(jī)體受到腫瘤和感染危害時(shí)機(jī)體產(chǎn)生的免疫應(yīng)答反應(yīng)影響著疾病的進(jìn)展，研究表明PDT可通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)影響疾病治療的效果。

在腫瘤中PDT免疫調(diào)控作用的研究更為深入和廣泛。研究表明PDT可通過(guò)產(chǎn)生活性氧(ROS)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞壞死、凋亡或自噬，這些細(xì)胞死亡過(guò)程中產(chǎn)生的損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular pattern，DAMPs)將由免疫細(xì)胞上的模式識(shí)別受體(pattern recognition receptor，PRR)識(shí)別，從而使免疫細(xì)胞活化[8]。Yu等[9]研究發(fā)現(xiàn)PDT殺死腫瘤細(xì)胞后，激活了樹(shù)突狀細(xì)胞，同時(shí)CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞在腫瘤內(nèi)的浸潤(rùn)，顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)，并且通過(guò)刺激免疫記憶抑制腫瘤復(fù)發(fā)，從而防止遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

研究表明在寄生蟲(chóng)感染中，PDT可通過(guò)誘導(dǎo)Treg細(xì)胞及TGF-β的表達(dá)從而減少感染小鼠的炎癥和寄生蟲(chóng)數(shù)量[10]；在光化性角化病中，PDT可以激活機(jī)體的先天和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，在PDT后48h，Ki67和p53陽(yáng)性為特征的異常角質(zhì)形成細(xì)胞數(shù)量減少，CD1a+Langerhans細(xì)胞數(shù)量減少[11]。

在自身免疫疾病中，二氧化鈦納米晶須溶液介導(dǎo)的PDT能顯著降低血清IL-17和TNF-α水平，改善類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的炎癥癥狀[12]。5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid，5-ALA)介導(dǎo)的PDT可阻斷K14-VEGF轉(zhuǎn)基因小鼠銀屑病病變的發(fā)生，并減輕其組織病理學(xué)改變，此外，5-ALA-PDT可明顯減少銀屑病樣病變中T細(xì)胞、CD11c+DC和中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)[13]。綜上所述，PDT具有調(diào)控機(jī)體免疫應(yīng)答的作用，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫細(xì)胞的表達(dá)調(diào)控著疾病的進(jìn)展。

三、光動(dòng)力療法對(duì)口腔相關(guān)疾病的免疫調(diào)控作用

1.光動(dòng)力療法在口腔癌中的免疫調(diào)節(jié)作用：口腔癌是發(fā)生于口腔的惡性腫瘤，生存率低，尤其是在診斷處于晚期時(shí)。盡管目前的治療方法有所進(jìn)步，但在過(guò)去50年中，存活率的改善微乎其微。局部復(fù)發(fā)、局部衰竭和第二原發(fā)性腫瘤的形成是這種不良預(yù)后的原因。組織氧存在的情況下，PDT產(chǎn)生的細(xì)胞毒性自由基殺死腫瘤細(xì)胞、損傷微血管的同時(shí)可以激活免疫反應(yīng)，免疫系統(tǒng)的激活可以使機(jī)體獲得對(duì)抗腫瘤細(xì)胞的能力。PDT作為早期病變的獨(dú)立治療或晚期病例的輔助治療，為在不同階段控制該疾病提供了一種新的方法。

Theodoraki等[14]對(duì)鱗狀細(xì)胞癌患者進(jìn)行PDT治療后發(fā)現(xiàn)，患者外周血中Treg和NK細(xì)胞的數(shù)量和頻率增加，IL-6和IL-10濃度顯著升高，雖然PDT是一種局部治療方案，但可以使外周免疫細(xì)胞群和細(xì)胞因子濃度改變，因此筆者認(rèn)為PDT治療后免疫細(xì)胞數(shù)量增加支持了鱗狀細(xì)胞癌特異性免疫的假說(shuō)。

Zhang等[15]在口腔鱗狀細(xì)胞癌動(dòng)物模型中，通過(guò)使用納米材料石墨烯量子點(diǎn)(graphene quantum dots，GQDs)作為光敏劑與聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)偶聯(lián)，探究了GQD-PEG在激光照射下的抗腫瘤免疫作用，無(wú)論是在體外還是在體內(nèi)，均顯示出對(duì)口腔鱗狀細(xì)胞癌的強(qiáng)消融作用；同時(shí)，光激活抗腫瘤活性后，宿主免疫相關(guān)的CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞和促炎性細(xì)胞因子(包括IFN-γ和TNF-α)顯著增加，CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞可以形成mhci-肽復(fù)合物，釋放細(xì)胞毒素(IFN-γ、穿孔素、顆粒酶和顆粒溶素)殺死腫瘤細(xì)胞[15，16]。Dube等[17]使用Cp6介導(dǎo)的PDT治療頰癌模型時(shí)發(fā)現(xiàn)，低劑量Cp6介導(dǎo)的PDT可以使免疫細(xì)胞在腫瘤中大量浸潤(rùn)，引起炎性反應(yīng)，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞壞死。在對(duì)小鼠皮膚鱗狀細(xì)胞癌治療中發(fā)現(xiàn)，5-ALA介導(dǎo)的PDT可以明顯增加DCs、CD4+T、CD8+T細(xì)胞數(shù)量，使局部TNF-α增多，誘導(dǎo)腫瘤間質(zhì)及皮下結(jié)締組織細(xì)胞凋亡迅速。另外PDT可以促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞的數(shù)量表達(dá)增加，通過(guò)上調(diào)MHCII、CD80和CD86的表達(dá)以及促炎性細(xì)胞因子IFN-γ和IL-12的分泌來(lái)誘導(dǎo)樹(shù)突狀細(xì)胞的成熟，這使得腫瘤中抗原呈遞的能力增強(qiáng)，更好地發(fā)揮抗腫瘤免疫[18]。由此可見(jiàn)，光動(dòng)力療法在調(diào)控機(jī)體免疫應(yīng)答，使疾病得到控制及維護(hù)療效中起到了重要作用。

2.光動(dòng)力療法在口腔黏膜病中的免疫調(diào)節(jié)作用：口腔黏膜病屬于常見(jiàn)的口腔疾病，由多種病因引起的口腔黏膜色澤、外形、完整性、功能等發(fā)生病變，當(dāng)機(jī)體免疫功能下降時(shí)容易患病[19]。在口腔扁平苔蘚(oral lichen planus，OLP)及口腔念珠菌病治療中，光動(dòng)力療法顯示出了積極的作用。

OLP是一種常見(jiàn)的T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性復(fù)發(fā)性黏膜炎癥性疾病,可引起嚴(yán)重的不適。Cosgarea等[20]通過(guò)對(duì)20例OLP患者進(jìn)行4個(gè)療程(第1、3、7及14天)PDT治療后發(fā)現(xiàn)，在PDT治療前(第1天)和治療后(第28天)分析外周血和炎性T細(xì)胞，結(jié)果顯示PDT可以使臨床參數(shù)(病灶大小、自身免疫性皰病嚴(yán)重程度評(píng)分)顯著降低，所有評(píng)估的生活質(zhì)量(QOL)項(xiàng)目均有改善，且黏膜OLP病變中CD4+和CD8+T細(xì)胞相對(duì)數(shù)量顯著減少，此外，CXCL10血漿水平降低，活化的外周血CD4+CD137+T細(xì)胞、CD8+CD137+T細(xì)胞和IL-17+T細(xì)胞數(shù)量減少，因此筆者認(rèn)為PDT可以通過(guò)降低CD4+、CD8+T炎性細(xì)胞相對(duì)數(shù)量使OLP病變減少，改善生活質(zhì)量，并可誘導(dǎo)局部和全身抗炎作用。

白色念珠菌口腔黏膜感染的最常見(jiàn)原因，在有利的條件下，也可能進(jìn)入血液導(dǎo)致深層組織感染，正常的情況下它通常是一種無(wú)害的共生真菌，在免疫功能低下或免疫缺陷的個(gè)體中可以轉(zhuǎn)化為機(jī)會(huì)致病菌(口腔念珠菌病)[21]。Huang等[22]為了探究PDT是否可以通過(guò)增強(qiáng)宿主的體液免疫功能來(lái)降低白色念珠菌的感染，通過(guò)對(duì)大蠟螟進(jìn)行PDT后，通過(guò)提取大蠟螟血細(xì)胞后與白色念珠菌共培養(yǎng)，結(jié)果顯示與對(duì)照組比較，PDT組的血細(xì)胞密度增加顯著，表明PDT可以通過(guò)增加循環(huán)血細(xì)胞，促進(jìn)機(jī)體的體液免疫反應(yīng)減輕真菌感染。

3.光動(dòng)力療法在牙周炎中的免疫調(diào)節(jié)作用：牙周炎是口腔疾病中發(fā)病率較高的疾病之一，是口腔微生物和宿主免疫系統(tǒng)之間的相互作用產(chǎn)生的慢性炎癥，主要表現(xiàn)為牙周組織炎癥和牙槽骨病理性破壞。宿主免疫反應(yīng)是牙周病進(jìn)展的重要原因。牙周炎中的宿主免疫反應(yīng)是復(fù)雜的，有多種細(xì)胞及細(xì)胞因子共同參與，研究表明牙菌斑病原體產(chǎn)生內(nèi)毒素、熱休克蛋白等誘導(dǎo)大量炎性細(xì)胞積聚在牙周組織中，通過(guò)分泌炎性因子導(dǎo)致牙周纖維降解及牙槽骨吸收[23]。

目前光動(dòng)力對(duì)牙周炎免疫細(xì)胞作用的研究比較少，大部分只局限于對(duì)細(xì)胞因子分泌水平的影響。在牙周炎動(dòng)物模型的研究中，甲苯胺藍(lán)介導(dǎo)的PDT可以有效減輕牙周組織炎癥和牙周組織中的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；通過(guò)促進(jìn)骨保護(hù)素OPG表達(dá)，抑制促炎性細(xì)胞因子RANKL的表達(dá)來(lái)抑制對(duì)牙周炎的骨吸收[24]。Zhang等[25]比較了TBO介導(dǎo)的PDT與全身抗生素(SA)治療大鼠牙周炎的療效，其中發(fā)現(xiàn)與SA組比較，PDT組COX-2和MMP-8水平明顯降低，OPG的表達(dá)水平增加，PDT能有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，降低牙周袋深度、炎癥浸潤(rùn)和牙槽骨吸收，從而促進(jìn)牙周組織的修復(fù)。Carvalho等[26]研究證明曙紅介導(dǎo)的PDT減輕了大鼠牙槽骨吸收，降低TNF-α表達(dá)，同時(shí)也觀察到了中性粒細(xì)胞遷移減少。Jiang等[27]研究發(fā)現(xiàn)MB介導(dǎo)的PDT可以通過(guò)線粒體caspase途徑誘導(dǎo)THP-1使巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)減少，降低牙周組織中IL-1β和TNF-α表達(dá)水平，從而減輕牙槽骨吸收及牙周炎癥。在最新的報(bào)道中，Sun等[28]研究發(fā)現(xiàn)PDT可以通過(guò)下調(diào)巨噬細(xì)胞的M1極化(促炎性)和上調(diào)巨噬細(xì)胞的M2極化(抗炎性和再生)調(diào)節(jié)牙周炎癥，這也為牙周再生提供了研究思路。

根據(jù)不同光敏劑介導(dǎo)的牙周炎的光動(dòng)力治療實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以總結(jié)出，光動(dòng)力可以通過(guò)增加骨保護(hù)素OPG表達(dá)，降低促炎性細(xì)胞因子RANKL、IL-1β和TNF-α的表達(dá)，以及減少中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在牙周組織的聚集等方面改善牙周炎。

四、展 望

光動(dòng)力療法由于靶向性好、不良反應(yīng)少等特點(diǎn)在口腔疾病中得到了廣泛的關(guān)注，并在臨床治療中取的很好的效果，在口腔癌、黏膜疾病、牙周炎都體現(xiàn)出多重的治療機(jī)制，尤其是對(duì)機(jī)體免疫的干預(yù)，成為研究的熱點(diǎn)。但是目前研究的機(jī)制還不是很清楚，尤其是對(duì)于牙周炎的免疫調(diào)節(jié)知之甚少。光動(dòng)力療法是否可以通過(guò)免疫細(xì)胞發(fā)揮作用，還未可知。隨著新型納米材料光敏劑的研究，靶向調(diào)節(jié)各亞型免疫細(xì)胞的功能將成為可能。深入研究光動(dòng)力對(duì)于口腔疾病的免疫調(diào)節(jié)作用及相關(guān)機(jī)制，將為口腔疾病的治療提供新的思路。