Virtual Issue on Optical Therapy

光学治疗虚拟专刊

REVIEWARTICLE

1. Immune modulations of the tumor microenvironment in response to phototherapy

光疗法调控肿瘤微环境的免疫调节机制

摘要：

肿瘤微环境（TME）通过促进促肿瘤/抗炎代谢并抑制宿主免疫系统，阻碍免疫细胞有效杀伤癌细胞，导致许多现行癌症治疗方案疗效受限。各类疗法旨在通过多手段联用突破免疫抑制性TME，协同增强抗肿瘤活性及免疫系统激活效应。免疫疗法通过激活、增强并引导免疫反应以预防、控制及清除肿瘤，已成为重要治疗策略。光疗法利用光辐射通过光热、光化学及光免疫相互作用诱导肿瘤细胞死亡，其引发的肿瘤免疫原性细胞死亡是抗肿瘤免疫的先决条件与增强因子。然而，单纯光疗法对长期系统性抗肿瘤免疫反应的激活作用有限。光疗与免疫疗法联用可通过以下机制提升疗效：杀伤靶向肿瘤细胞、增强肿瘤内免疫细胞浸润、将TME通路从抗炎状态重编程为促炎状态。光疗增强的免疫疗法能触发先天免疫与适应性免疫的有效协作，特异性靶向局部或远端肿瘤细胞。本文将探讨光疗法联合其他癌症治疗模式的成果与局限，重点综述光疗与不同癌症疗法在清除肿瘤和重塑免疫抑制性TME方面的协同效应。总体而言，光疗法联合其他治疗模式能在活化的肿瘤浸润T细胞与B细胞中建立抗肿瘤促炎表型，并激活全身性抗肿瘤免疫反应。

引用：

Trisha I. Valerio, Coline L. Furrer, Negar Sadeghipour, Sophia-Joy X. Patrock, Sayre A. Tillery, Ashley R. Hoover, Kaili Liu, and Wei R.Chen Immune modulations of the tumor microenvironment in response to phototherapy.Journal of Innovative Optical Health SciencesVol. 16, No. 03, 2330007 (2023)

文章链接：

https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545823300070

2. Advances in Radiation/Photon therapy technology for the treatment of brain metastases

脑转移瘤放射/光子治疗技术新进展

摘要：

随着全身性治疗的进步，脑转移瘤（BMs）发病率持续上升，并可能导致严重神经系统并发症。因此，采用精准有效的治疗模式对BMs管理至关重要。放射治疗（RT）（包括光子治疗）在BMs治疗中始终具有核心地位，近年来技术发展更显著提升了其精准性、疗效和安全性。本综述深入探讨了用于BMs治疗的放射与光子治疗技术最新进展，重点分析了立体定向放射外科（SRS）、全脑放射治疗（WBRT）、激光间质热疗（LITT）及其他放射相关治疗模式的创新成果。此外，我们还讨论了这一快速发展领域的临床预后、当前挑战与未来方向。虽未对各技术进行详细对比，但本文为临床医师、医学物理师、患者及相关领域研究人员提供了最新技术参考，有望促进临床治疗水平提升。在众多治疗方式中，SRS已成为BMs放射治疗的基石，过去几十年间其应用已覆盖多种治疗模式。鉴于其固有的微创特性和日益增长的临床认可度，SRS有望进一步发展为神经外科和放射治疗领域的关键治疗工具。

引用：

Hui Wang, Jing Chu, Yao Ren, Wenfan Deng, Lidan Zhang, Lijuan Shen, Yu Kuang, and Lixia Xu. Advances in Radiation/Photon therapy technology for the treatment of brain metastases.Journal of Innovative Optical Health Sciences Vol. 18, No. 04, 2530005 (2025)

文章链接：

https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545825300058

RESEARCH ARTICLE

3. Reduction of photodynamic damage of blood vessels in the protected region by (–)-epigallocatechin gallate

EGCG（表没食子儿茶素没食子酸酯）对光动力治疗中血管损伤的保护作用研究

摘要：

光动力疗法（PDT）在肿瘤性、炎症性及感染性皮肤病的临床治疗中应用日益广泛，但其产生的活性氧（ROS）可能对病灶周边正常组织造成不良反应，这是PDT临床应用面临的重要挑战。表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）作为一种抗血管生成和抗肿瘤剂，已被广泛认为可保护正常组织免受ROS介导的氧化损伤。本研究评估了EGCG在血卟啉单甲醚介导的PDT过程中对血管光损伤的调控作用。测定数据显示，EGCG对三重态血卟啉单甲醚和光敏化单线态氧的猝灭速率常数分别为6.8×10⁸ M⁻¹S⁻¹;和1.5×10⁸ M⁻¹S⁻¹。PDT后经EGCG水凝胶处理的保护区域血管收缩程度显著低于纯水凝胶处理的对照区域，表明EGCG能有效减轻血卟啉单甲醚对血管的光损伤。本研究证实EGCG是三重态血卟啉单甲醚与单线态氧的高效猝灭剂，在降低临床PDT对正常组织的非目标光损伤方面具有应用潜力。

引用：

Tianlong Chen, Yi Shen, Li Lin, Huiyun Lin, Xuejiao Song, Defu Chen, and Buhong Li.Reduction of photodynamic damage of blood vessels in the protected region by (–)-epigallocatechin gallate.Journal of Innovative Optical Health SciencesVol. 17, No. 03, 2450002 (2024)

文章链接：

https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545824500020

4. Phototherapy and optogenetic stimulation improve cognitive function in sleep-deprived mice

光疗法与光遗传学刺激改善睡眠剥夺小鼠认知功能的研究

摘要：

海马体是负责学习记忆形成的关键脑区，睡眠障碍导致的认知功能障碍与其密切相关。光疗法以其无创、副作用少等优势，为睡眠障碍治疗提供了新型物理干预方案，但其改善睡眠障碍相关认知损伤的作用机制尚不明确。本研究采用光疗法联合光遗传学技术，探究无创光疗对睡眠剥夺小鼠认知功能的影响。结果表明，光疗法可能通过调控海马体功能改善睡眠剥夺小鼠的认知能力。本研究拓展了无创光疗干预睡眠障碍的研究维度。

引用：

Na Li, Xuechun Li, Zhongdi Jiang, Xiafei Shi, Huancheng Wu, Yi Liu, Huijuan Yin, and Hongli Chen. Phototherapy and optogenetic stimulation improve cognitive function in sleep-deprived mice.Journal of Innovative Optical Health SciencesVol. 18, No. 02, 2550001 (2025)

文章链接：

https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545825500014

5. A quantitative evaluation method of laser treatment efficacy for pigmentary dermatosis based on image segmentation technology

基于图像分割技术的色素性皮肤病激光治疗效果定量评估方法

摘要：

随着皮肤激光治疗技术的快速发展和在皮肤病学领域应用的日益广泛，激光治疗已被广泛应用于多种色素性皮肤病及美容问题。激光治疗效果的标准化评估对于解读和比较激光治疗相关研究至关重要。本研究提出一种基于图像分割技术的激光治疗效果定量评估方法。通过建立SD大鼠纹身模型并施以不同能量水平的皮秒激光治疗，采集激光治疗前后的模型图像，进行特征提取以量化纹身区域面积和色素等级，进而计算标准化参数——清除率。结果表明：相比量表评分法，该定量算法获得的清除率数据更具可比性且标准差更小（低能量组：4.59% vs 7.93%；中能量组：4.01% vs 9.05%；高能量组：4.29% vs 10.23%），这印证了该方法在评估治疗反应时具有更高的准确性、客观性和可重复性。色素清除的定量评估方法有望推动研发过程中更快速、更可靠的疗效判断，并可实现针对个体患者的治疗优化，从而助力更有效、个性化的皮肤科诊疗。

引用：

Haopu Jian, Qi Chen, Youjun Yu, Cheng Wang, Peiru Wang, and Xiuli Wang.A quantitative evaluation method of laser treatment efficacy for pigmentary dermatosis based on image segmentation technology.Journal of Innovative Optical Health Sciences Vol. 18, No. 04, 2450027 (2025)

文章链接：

https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545824500275

6. Electrospun photothermal tellurium nanosheet-loaded polycaprolactone/gelatin nanofibers to promote wound healing

负载碲纳米片的静电纺丝聚己内酯/明胶纳米纤维：一种促进伤口愈合的光热疗法敷料

摘要：

开发具有显著疗效的低成本可降解光热伤口敷料是下一代伤口愈合技术的迫切需求。本研究报道了一种由负载碲纳米片（TeNS）的静电纺丝聚己内酯/明胶（PCL/GEL）纳米纤维构成的高效光热伤口修复垫。该TeNS负载的PCL/GEL纳米纤维结构对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达87.68%和94.57%。体外划痕实验表明，在近红外（NIR）光照射下，该材料能有效促进细胞增殖。结合组织染色实验的体内皮肤伤口研究进一步证实，TeNS负载敷料在光热条件下能显著加速伤口愈合。免疫组化分析显示，PCL/GEL/TeNS+NIR实验组的表皮生长因子（EGF）（P<0.01）和内皮细胞黏附分子-31（CD31，P<0.05）特异性抗原高表达，验证了该纳米纤维垫可刺激EGF生成与微血管增殖。此外，该实验组的内皮细胞黏附分子-68（CD68，P<0.01）表达水平最低，表明纳米纤维垫具有高效抗炎能力。本研究为开发新型非抗炎性伤口敷料提供了新思路：通过二维纳米材料实现光热灭菌并促进细胞生长。

引用：

Fangjia Li, Jing Zhang, Huan Xiong, Lihua Min, and Li Gou. Electrospun photothermal tellurium nanosheet-loaded polycaprolactone/gelatin nanofibers to promote wound healing. Journal of Innovative Optical Health Sciences Vol. 18, No. 04, 2442001 (2025)

文章链接：

https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S179354582442001X

7. The role of singlet oxygen and hydroxyl radical in the photobleaching of meso-substituted cationic pyridyl porphyrins in the presence of folic acid

叶酸存在下单线态氧与羟基自由基在介观取代阳离子吡啶卟啉光漂白中的作用研究

摘要：

光动力疗法通过光敏剂（PS）、光源和氧气三者协同作用，产生单线态氧（¹O₂）等具有细胞毒性的活性氧来杀伤癌细胞。多数癌细胞系的叶酸受体表达量可达正常细胞的300倍，因此叶酸常被用于提升光敏剂的选择性靶向能力，但光漂白现象会制约光敏剂的实际应用。本文采用荧光光谱与吸收光谱法，研究了介观取代阳离子吡啶卟啉在叶酸存在下的光诱导变化。实验证明：单线态氧淬灭剂L-组氨酸和羟基自由基淬灭剂D-甘露醇均可有效降低阳离子卟啉及其与叶酸相互作用产物的光漂白程度，这表明单线态氧与羟基自由基共同参与了光漂白过程。此外，本研究还揭示了叶酸存在下阳离子卟啉光漂白现象的若干重要特征。

引用：

Lusine Mkrtchyan, Torgom Seferyan, Marina Parkhats, Sergei Lepeshkevich, Boris Dzhagarov, Gagik Shmavonyan, Elena Tuchina, Valery Tuchin, and Grigor Gyulkhandanyan.The role of singlet oxygen and hydroxyl radical in the photobleaching of meso-substituted cationic pyridyl porphyrins in the presence of folic acid. Journal of Innovative Optical Health SciencesVol. 17, No. 05, 2440002 (2024)

文章链接：

https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545824400029

8. Anti-PD1 antibody and not anti-LAG-3 antibody improves the antitumor effect of photodynamic therapy for treating metastatic breast cancer

抗PD1抗体（而非抗LAG-3抗体）可增强光动力疗法治疗转移性乳腺癌的抗肿瘤效果

摘要：

光动力疗法（PDT）在治疗转移性乳腺癌时疗效有限。免疫检查点会耗竭免疫细胞功能，但PDT后免疫检查点的表达变化尚不明确。本研究旨在探究PDT疗效受限是否与免疫检查点上调有关，并尝试将PDT与免疫检查点抑制剂联用观察协同效应。通过血卟啉衍生物介导的PDT（HpD-PDT）处理转移性乳腺癌模型，采用免疫组化和免疫荧光法观察HpD-PDT的抗肿瘤效果及CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞和钙网蛋白（CRT）表达变化，流式细胞术分析HpD-PDT后T细胞免疫检查点表达。在PDT联合免疫检查点抑制剂实验中评估抗肿瘤效应与免疫应答。结果显示：在100mW/cm²及40/60/80J/cm²参数下的HpD-PDT可抑制原发肿瘤并提升CD4⁺T、CD8⁺T细胞与CRT水平，但无法抑制远端转移或延长生存期。HpD-PDT后T细胞免疫检查点（尤其是PD1与LAG-3）上调，这可能是其疗效受限的原因。PDT联合抗PD1抗体（而非抗LAG-3抗体）可显著抑制原发与远端肿瘤并延长生存期，同时CD4⁺T、CD8⁺T、IFN-γ⁺CD4⁺T及TNF-α⁺CD4⁺T细胞较单纯HpD-PDT组显著增加。结论：HpD-PDT单药难以有效对抗转移性乳腺癌；HpD-PDT会诱导PD1与LAG-3上调；抗PD1抗体（非抗LAG-3抗体）能增强HpD-PDT治疗转移性乳腺癌的抗肿瘤效应。

引用：

Shan Long, Yibing Zhao, Yuanyuan Xu, Bo Wang, Haixia Qiu, Hongyou Zhao, Jing Zeng, Defu Chen, Hui Li, Jiakang Shao, Xiaosong Li, and Ying Gu. Anti-PD1 antibody and not anti-LAG-3 antibody improves the antitumor effect of photodynamic therapy for treating metastatic breast cancer.Journal of Innovative Optical Health Sciences. Vol. 17, No. 01, 2350020 (2024)

文章链接：

https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545823500207

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