導語：

目前，

手術切除是治療黑色素瘤的主流方法之一

，然而，腫瘤容易復發，且手術導致的大塊面板缺損很難自愈

。因此，

研製多功能生物活性材料，既能治療黑色素瘤，

又能快速修復受損面板組織非常重要

。光熱治療是利用光熱轉換材料將光能轉化為熱能來殺死腫瘤細胞，

因為具有高效且毒副作用小等優點，引起了研究者們的廣泛關注。

01

黑色素瘤具有轉移率高、致死性強的特點，會存在很高的面板癌風險

1、面板黑色素瘤

黑色素瘤

是由面板表皮層中的黑色素細胞發生癌變產生的一種面板腫瘤，具有轉移率高、致死性強的特點。

黑色素細胞

的主要功能是產生黑色素，從而保護暴露在陽光下的面板和眼睛免受傷害，因此，

大多數黑色素瘤都是面板性的，

然而，少數黑色素腫瘤出現在眼睛、

鼻腔粘膜表

面。

而黑色素瘤面板則是指患有黑色素瘤的病

變面板組織。

表皮黑色素的數量和型別是決定面板膚色和紫外線敏感性的

主要因素

。一般來說，面板白皙的人表皮黑素含量較少，因為對紫外線敏感，所以有很高的

面板癌風險。

2、黑色素瘤治療與面板修復雙重需求

目前臨床上手術切除是治療面板

黑色素瘤的主要方法

。早期的黑色素瘤病人在完整切除病灶後

生存率較高

，而對於中晚期或者體積較大的黑色素瘤，單純的實體瘤手術切除可能切不掉全部的腫瘤組織

，腫瘤區域性復發會導致手術失敗

，同時因為黑色素瘤的高轉移率的特點，常常因為轉移到

其

他身體部位。

比如肺部、骨頭等

，所以晚期的黑色素瘤病人的五年生存率很低。為了降低手術後的腫瘤復發的風險，

臨床上輔助手術治療

方法一般包括放射治療、化學療法，然而這兩種治療癌症的方法在治療過程中同樣對

健康的細胞

產生不可逆的傷害

，所以患者自身往往難以承受住這巨大的副作用。

而且，黑色素瘤對放射治療和

化學療法不敏感。

此外，手術切除難以避免地會造成大面積的面板組織缺損，

傷口恢復較慢且容易感染

，而術後傷口的管理也關係著病人的恢復質量。因此，

兼顧腫瘤治療及手術創面的修復能提高患者恢復質量。

02

深入瞭解光熱療法在黑色素瘤治療領域中的研究現狀，屬於物理療法

1、光熱療法作用機理

近年來，光熱療法是透過近紅外鐳射控制的一種抗腫瘤的物理療法，因為具有高效率、方便可控、毒副作用小、

不會導致大面積創面等優點

，成為研究者們在腫瘤治療領域的廣泛研究物件。在光熱治療腫瘤的過程中，光熱轉換材料首先將周圍的近紅外光能吸收

，然後迅速轉換成熱能。

產生的熱能使腫瘤組織周圍的溫度升高，

最後使腫瘤細胞產生不可逆性的死亡。利用光吸收性的氧化鐵微米顆粒和金奈米顆粒作為光吸收劑，在鐳射功率為532nm和565nm的鐳射照射下，

依靠奈米顆粒升高溫度來殺死人淋巴細胞。

有研究報告顯示，在外界溫度緩慢升高至

40℃時，

細胞內穩態仍然可以保持

。當溫度大於41℃時

，細胞會開始出現失活

，蛋白質會開始變性。43-45℃的溫度可能導致長期的細胞失活。隨著溫度升高到45-48°C，細胞出現快速死亡。48℃以上持續暴露4-

6分鐘可能導致不可逆的DNA損傷，同時使蛋白質變性。

2、無機奈米光熱轉換材料

光熱轉換材料是光熱療法的一個重要組成部分，它的作用是光熱轉換。優秀的光熱轉換材料必須具備以下幾點：

（1）能較強吸收近紅外區域（

700-1100nm）的光

，（2）有高的光熱轉換效率，（3）光熱升溫效能穩定，能進行重複光熱轉換，（4）有優良的生物相容性，（5）製備簡單，

（6）價

格低。

目前，無機光熱轉換材料因為結構和尺寸可控

、穩定性高，常用於光熱抗腫瘤領域中。

下面主要從貴金屬奈米結構

、碳基奈米材料及半導體奈米結構三個分類來介紹無機光熱轉換材料。

因為金奈米結構尺寸可控

，結構多樣，且易於被硫醇和胺基表面修飾，因此它能與各種功能

基團相結合。

比如靶向抗體、

藥物分子等，

從而很方便地將過熱治療與其他抗腫瘤療法相結合。然而，貴金屬奈米結構在實際應用過程中有一些難以克服的缺點。因為等離子體共振容易受到奈米顆粒的形狀、

尺寸以及外界環境物體的介電常數的影響，

所以貴金屬奈米結構對近紅外光的吸收非常不穩定。

03

光熱療法與其他療法協同治療的效果更好，以下兩種臨床上較為常見

1、光熱/化療

化療是治療癌症最常見的

方法之一

，是手術切除腫瘤後最常用的一種輔助治療方法。通常透過靜脈給藥進入

生命體內

。在治療過程中，藥物會在全身系統迴圈，不僅只有少部分藥物到達癌變組織，

而且會破壞健康的細胞，對正常的器官造成嚴重的傷害，患者可能會因為化療藥物的毒副作用而壽命劇減。

研究發現，藉助奈米科學技術，

製備能夠安全運輸藥物的奈米顆粒是減少這些副作用的一種策略

。與健康的血管壁相比，腫瘤細胞位置處的血管壁結構被破壞、間隙大，因此奈米顆粒

更容易在腫瘤組織處聚集。

研究者使用奈米顆粒作為藥物載體裝載化療藥物分子，

向腫瘤部位輸送藥物，可以增強藥物療效，保證藥物分子的活性，從而減少藥物使用量，因此大大減弱化療藥物的系統副作用。

為了保證藥物分子的裝載效率

，一般選用比表面積大的奈米結構，比如奈米空心結構、介孔結構，或者表面修飾有能與藥物分子

結合的官能團的奈米顆粒。

如果將奈米光熱轉換材料設計成能夠裝載

藥物分子的上述結構

，就能將光熱治療與化療結合起來。化療結合光熱療是提高腫瘤治療效率的

一種有效方法

。光熱升溫效應經常被用來

促進裝載物的釋放。

2、光熱/飢餓療法

飢餓治療是

指一種切斷腫瘤細胞的能量供應

，從而餓死腫瘤細胞的抗腫瘤方法。腫瘤細胞的增殖速度比健康的細胞快很多，

所以需要大量能量維持其生物活動

，而能量主要是透過厭氧糖酵解產生

，因此，

人們普遍認為腫瘤細胞高度依賴葡萄糖的供應。另外，血管是養分物質的輸送通道，

腫瘤組織處的豐富血管為細胞增殖提供有利條件。

所以餓死腫瘤細胞通常是從兩個方面來進行，

一是消耗腫瘤組織處的能量來源葡萄糖，讓腫瘤細胞“無糖可吃”；

二是抑制腫瘤血管生成或者破壞腫瘤組織處的血管結構，減緩腫瘤細胞增殖率。

最近，研究發現腫瘤

飢餓治療與光熱療法聯合使用

，能增強腫瘤治療效果。研究者們利用無機光熱轉換材料裝載GOx，

不僅能作為奈米酶催化腫瘤內部過多的

H2O2產生氧氣，還能在近紅外光下升高溫度，

溫度的升高

能加速產氧反應速率。

此外，

升高的溫度也能殺死腫瘤細胞

，因此實現光熱療法與飢餓治療的協同治療。因此，光熱治療能幫助改善飢餓治療時的低氧微環境，

而飢餓治療有利於

降低光熱治療時腫瘤細胞的耐熱性，

二者的聯合治療

在腫瘤的治療領域中具有很大的應用前景。

結語：

多種療法同時進行能達到協同的

抗腫瘤效果，

其治療療效往往比單一的治療療效更顯著。另外，光熱升高的溫度作為

外界的物理刺激，

能加速化療藥物的釋放或者提高酶的活性，

因此，可以透過調節鐳射的引數，來調節光熱轉換材料的溫度，最終實現智慧化的腫瘤治療平臺。