CyI作为光动力治疗的光敏剂在制备防治口腔黏膜恶性疾患的药物中的应用

摘要

本发明提供了一种CyI作为光动力治疗的光敏剂在制备防治口腔黏膜恶性疾患的药物中的应用，涉及光动力治疗技术领域，本发明通过大量的动物建模实验首次发现，采用光谱吸收范围为650～900nm的CyI作为光动力治疗的光敏剂进行光动力防治口腔黏膜恶性疾患，因其具有更强的穿透能力，能更好地阻断或逆转口腔黏膜发生恶性转化，治疗一次后即取得良好效果，疗效显著。并且，CyI施药后等待15分钟即可开始治疗，激光照射5分钟结束治疗，用时短、操作便捷；此外，光敏剂CyI对实验动物肝、肾、心、脑等器官均无毒副作用，生物安全性高。

说明书

技术领域

本发明涉及光动力治疗技术领域，尤其是涉及一种CyI作为光动力治疗的光敏剂在制备防治口腔黏膜恶性疾患的药物中的应用。

背景技术

口腔黏膜组织与外界抗原(如过敏原、共生菌、病原体等)直接接触，是机体抵抗感染及预防炎症的第一道防线，炎症性疾病高发，且有高达10种具有恶变潜能的炎性病损，包括口腔白斑、口腔红斑、黏膜下纤维样变、口腔扁平苔藓等，发病率达5％，且随着咀嚼槟榔人群上升而逐年上升，恶变率高达3-16％不等，流行病学数据显示约80％的口腔癌由口腔黏膜潜在恶性疾病(Oral potentially malignant disorders,OPMDs)发展而来。针对此类疾病，临床上尚无有效治疗措施。光动力治疗(photodynamic therapy，PDT)是目前一种新的治疗方法，它利用光敏制剂经激光或其他光源激发后产生一系列光化学和光生物学反应，产生单线态氧、自由基等可直接杀伤细胞，或者通过组织血栓的栓塞作用、免疫激活等作用，杀伤异常增殖的细胞。

近红外花青染料如吲哚菁绿等是PDT常用的光敏剂之一，然而其产生单线氧及活性氧的能力有限，因此用于PDT时疗效有待进一步改善。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供CyI作为光动力治疗的光敏剂在制备防治口腔黏膜恶性疾患的药物中的应用，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了CyI作为光动力治疗的光敏剂在制备如下(a)～(c)任一项的药物中的应用：

(a)治疗口腔黏膜炎性疾病；

(b)抑制口腔粘膜炎癌转化；

(c)逆转口腔粘膜恶性病变。

进一步的，所述口腔黏膜炎性疾病包括口腔白斑、口腔红斑、黏膜下纤维样变和口腔扁平苔藓中的至少一种。

进一步的，所述口腔粘膜恶性病变包括口腔粘膜原位癌和/或口腔粘膜浸润癌。

进一步的，所述CyI以有机溶剂溶解后稀释使用。

进一步的，所述有机溶剂包括DMSO。

进一步的，所述稀释终浓度为0.1％～0.4％。

进一步的，将CyI摄入到体内，待CyI聚集到病变组织部位，采用波长为750～900nm的光源进行照射，使光局部照射到病变组织部位。

进一步的，所述光源的功率为0.8～1.0W/cm

进一步的，将CyI通过局部注射、静脉注射、腹腔注射或外敷的方式摄入到体内。

进一步的，所述CyI的给药剂量为10～20mg/kg。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过大量的动物建模实验首次发现，采用光谱吸收范围为650～900nm的CyI作为光动力治疗的光敏剂进行光动力防治口腔黏膜恶性疾患，因其具有更强的穿透能力，同时可产生较好的单线氧及活性氧，能更好地阻断或逆转口腔黏膜发生恶性转化，治疗一次后即取得良好效果，疗效显著。并且，CyI施药后等待15分钟即可开始治疗，激光照射5分钟结束治疗，用时短、操作便捷；此外，光敏剂CyI对实验动物肝、肾、心、脑等器官均无毒副作用，生物安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的CyI-PDT治疗口腔潜在恶性病变的治疗效果的结果图，其中A为CyI-PDT治疗组与Ctrl组治疗前、后口内病损对比统计图，显示肉眼观察，CyI-PDT治疗小鼠口腔白斑病损减小(20％)或无明显变化(80％)，对照组病损进展(57％)或无明显变化(43％)；B为CyI-PDT治疗组与Ctrl组治疗后病理诊断结果统计，组织病理学结果显示，CyI-PDT治疗组小鼠舌黏膜病损40％逆转为正常上皮，40％为异常增生上皮，20％为浸润癌；对照组舌黏膜29％为异常增生上皮，71％为浸润癌；C为CyI-PDT治疗组与Ctrl组病损局部微环境中炎性细胞浸润对比图，显示治疗后炎性细胞浸润也得到有效抑制；

图2为本发明实施例提供的4NQO饮水法构建小鼠舌黏膜癌变模型各阶段口内及病理图片；

图3为本发明实施例提供的5-ALA介导的PDT治疗口腔潜在恶性病变口内病损及病理诊断；其中A为5-ALA-PDT治疗组与Ctrl组治疗前、后口内病损对比统计图；B为5-ALA-PDT治疗组与Ctrl组治疗后病理诊断结果统计；

图4为本发明实施例提供的组织病理切片HE染色结果图，结果显示，与对照组相比，CyI-PDT治疗组小鼠心脏、肝脏、脾脏、肾脏、脑、肺均未见明显异常；

图5为本发明实施例提供的口腔黏膜癌变不同阶段的CyI-PDT治疗的结果图；其中A为口腔黏膜在单纯增生阶段(4NQO饮水约14周)行CyI-PDT治疗的结果图；B为口腔黏膜在轻中度异常增生阶段(4NQO饮水约18周)行CyI-PDT治疗的结果图；C为口腔黏膜在重度异常增生或浸润癌阶段(4NQO饮水约22周)行CyI-PDT治疗的结果图。

具体实施方式

除非本文另有定义，连同本发明使用的科学和技术术语应具有本领域普通技术人员通常理解的含义。术语的含义和范围应当清晰，然而，在任何潜在不明确性的情况下，本文提供的定义优先于任何字典或外来定义。在本申请中，除非另有说明，“或”的使用意味着“和/或”。此外，术语“包括”及其他形式的使用是非限制性的。

一般地，连同本文描述的细胞和组织培养、分子生物学、免疫学、微生物学、遗传学以及蛋白和核酸化学和杂交使用的命名法和其技术是本领域众所周知和通常使用的那些。除非另有说明，本发明的方法和技术一般根据本领域众所周知，且如各种一般和更具体的参考文献中所述的常规方法来进行，所述参考文献在本说明书自始至终引用和讨论。酶促反应和纯化技术根据制造商的说明书、如本领域通常实现的或如本文所述来进行。连同本文描述的分析化学、合成有机化学以及医学和药物化学使用的命名法、以及其实验室程序和技术是本领域众所周知和通常使用的那些。

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的前期实验中采用重原子碘修饰吲哚菁绿衍生物Cy7获得新型光敏剂CyI。该光敏剂与传统光敏剂相比可产生更多的氧自由基及热诱导细胞凋亡，且未见明显毒性反应。CyI的光谱吸收范围在650-900nm，较传统光敏剂(光谱吸收范围在700nm以下)穿透能力更强。基于此，本发明进一步评估了采用CyI光动力疗法(CyI-PDT)防治口腔黏膜恶性疾患(OPMDs)的治疗效果，提供了CyI作为光动力治疗的光敏剂在制备如下(a)～(c)任一项的药物中的应用：

(a)治疗口腔黏膜炎性疾病；

(b)抑制口腔粘膜炎癌转化；

(c)逆转口腔粘膜恶性病变。

本发明首次发现采用光谱吸收范围为650～900nm具有更强的穿透能力的CyI作为光动力治疗的光敏剂进行光动力防治口腔黏膜恶性疾患，能更好地阻断或逆转口腔黏膜发生恶性转化，治疗一次后即取得良好效果，疗效显著。

需要注意的是，阻断炎癌转化的预防肿瘤药物是独立于抗肿瘤药物、抗炎药物的一个专门领域。由于抗肿瘤药物研究是直接用肿瘤细胞系或肿瘤组织来进行研究，临床上对应的是肿瘤中晚期的治疗。这与预防肿瘤发生，尤其是阻断正常细胞或组织向肿瘤的转化功能是完全不同的概念。

也就是说，预防肿瘤和治疗肿瘤是截然不同的两个概念。目前虽然抗肿瘤药物很多，但迄今为止发现的能够有效预防肿瘤发生的药物还很少见。同时，预防炎癌转化的药物和抗炎药也不是一个概念，目前众多的抗炎药物并不具有预防肿瘤的功能。

在一些可选的实施方式中，本发明所述的口腔黏膜炎性疾病包括口腔白斑、口腔红斑、黏膜下纤维样变和口腔扁平苔藓中的至少一种，这些炎性口腔黏膜疾病均有恶变潜能。

在一些可选的实施方式中，恶变后的疾病包括口腔粘膜原位癌和/或口腔粘膜浸润癌，例如牙龈癌、颊癌、舌癌、口底癌等。

优选地，在使用CyI作为光动力治疗的光敏剂时，使用方法和注意事项包括：

1)光敏剂CyI使用及储存时注意避光；

2)取用CyI时，先用少量甲醇溶解，取出所需用量，在60℃烘箱烘干后，采用DMSO溶解，体内实验时DMSO终浓度为0.1％～0.4％；

3)因CyI水溶性差，使用前采用超声破碎仪进行超声震荡(功率30J，3分钟，注意避光及冷却)，增加其溶解性。

在一些优选的实施方式中，应用CyI进行光动力治疗时，需将CyI摄入到体内，待CyI聚集到病变组织部位，采用波长为750～900nm、功率为0.8～1.0W/cm

下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。

实施例1

采用0.1g/L的4NQO饮水法(采用灭菌的双蒸水配置，放置在磁力搅拌器上过夜搅拌，搅拌时长大于8小时，使其充分溶解)构建小鼠舌黏膜恶性转化模型，选用6-8周龄C57BL/6J小鼠，持续喂水16周，期间间隔3天更换一次饮水，饮水瓶用锡箔纸严密包裹避光以防止4NQO见光分解。小鼠饮用4NQO水12-14周时，舌黏膜可见散在白色改变，此阶段黏膜上皮即出现单纯增生；建模16-18周时，舌黏膜可见散在白色斑片，病理表现多为轻中度异常增生；第20周时，小鼠舌黏膜表现为白色斑片面积增大，增厚，少数出现外生性增生物，此阶段多为中重度异常增生。建模第22周，小鼠舌黏膜病损继续进展，病理诊断多为原位癌或浸润癌。因此该模型可较好地模拟小鼠舌黏膜由正常到不同程度异常增生到原位癌、浸润癌多阶段演进过程(图2)。

在小鼠舌部观察到片状白色病损时(诱导约20周)，腹腔注射10％水合氯醛60ul，使小鼠镇静，实验组病损局部注射CyI(1.5mg/kg，25ul/小鼠)(DMSO溶解后用生理盐水稀释，DMSO终浓度为0.4％)，等待15分钟，采用808nm的近红外光以0.96W/cm

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，实验组在病损处采用无菌纱布局部敷用CyI，等待10分钟，采用808nm的近红外光以0.96W/cm

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，实验组在小鼠尾静脉注射CyI，等待30分钟，采用808nm的近红外光以0.96W/cm

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，实验组在小鼠腹腔注射CyI，等待2小时，采用808nm的近红外光以0.96W/cm

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于，采用5-氨基酮戊酸(5-Aminolevulinic acid，5-ALA)作为光敏剂(15mg/kg，25ul/小鼠，无菌生理盐水溶解5-ALA)等待30分钟，采用635nm的近红外光以0.96W/cm2功率密度照射5分钟，对照组未进行治疗(图3)。

实验例

治疗结束后每隔一天观察并记录实施例1中的病损变化及小鼠生命体征，治疗后2周结束实验，观察治疗前后小鼠病损的变化(拍摄口内照，比较白色病损地变化)；实验结束后处死小鼠，取材舌、脾脏、心脏、肝脏、肾脏、脑、肺组织，经固定、脱水、包埋、切片及组织病理学染色，确定小鼠舌部病损地病变程度，统计分析实验组与对照组癌变率的差异、正常黏膜上皮的比例差异；同时比较实验组及对照组小鼠脾脏、心脏、肝脏、肾脏、脑、肺等器官结构有无明显差异，进而分析药物的毒性(图4)。

研究结果显示，与治疗前病损相比，CyI-PDT治疗组1例舌黏膜白色斑片状病损面积缩小且外生型增生物体积明显减小(20％)，4例舌黏膜白色病损无明显变化(80％)，对照组4例舌黏膜白色病损面积增大(57％)，3例舌黏膜病损无明显变化(43％)。病理结果显示接受CyI-PDT治疗的小鼠2例为正常黏膜上皮(40％)，2例舌黏膜上皮呈现异常增生(40％)，1例为浸润癌(20％)；对照组小鼠2例舌黏膜呈现异常增生(29％)，5例为浸润癌(71％)，显示CyI-PDT治疗组癌变率(20％)显著低于对照组(71％)，舌黏膜逆转为正常化比例高达40％。同时我们发现，CyI-PDT组病损微环境中炎性细胞浸润较Ctrl组明显减少(图1)。综上所述，新型光敏剂CyI介导的PDT治疗可减轻病损局部炎症反应，延缓或逆转口腔黏膜潜在恶行病损恶变进展，实现口腔黏膜癌变的早期防控。

我们进一步分组研究，分别在小鼠舌黏膜处于单纯增生阶段(4NQO饮水约14周)(图5，A)、轻中度异常增生阶段(4NQO饮水约18周)(图5，B)、重度异常增生或已经发展成癌的阶段(4NQO饮水约18周)(图5，C)给予CyI-PDT治疗，结果显示与治疗前病损相比，上述三阶段开始的治疗均可减轻或阻断疾病进展。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。