Page 156 - 南京医科大学自然版

第45卷第8期
·1212 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2025年8月

是目前针对 TNBC 的主要治疗方法，但是传统的辅 诱导细胞毒性ROS的产生导致肿瘤细胞死亡，是目
助化疗效果并不理想，化疗的不良反应也给患者身 前公认的SDT主要机制之一 ［15-16］ 。超声空化效应是
心带来了极大的痛苦。因此，寻找 TNBC 的早期诊 指在超声激发下气泡的成核、生长和塌陷过程。通
断和治疗方法成为临床迫切的需求。近年来，肿瘤 常，超声空化可分为稳态空化和惯性空化，稳态空
声动力疗法（sonodynamic therapy，SDT）逐渐步入公 化是指微泡在低强度超声刺激下可以长时间保持
众视野，其起源于光动力疗法（photodynamic therapy， 稳定，不发生破裂，并在小范围内振荡，加速周围液
PDT） ，但相比 PDT，SDT 具有更高的组织穿透 体的流动，增加细胞膜的通透性，便于药物（如声敏
［10］
力，可以作用于深部组织结构而产生治疗效应，其 剂等）进入细胞发挥其作用。相反，惯性空化则涉
作为一种无创治疗方式具有一定的肿瘤治疗潜 及微泡在高强度超声激发下发生剧烈振荡、膨胀并
能。文章主要围绕 SDT 的基本原理、在 TNBC 中的 最终破裂。而当气泡破裂时，会产生大量的能量，
前期治疗研究、目前的现状及未来发展方向等进行 从而发挥以下作用：①改变周围压力，空化气泡在
综述。 破裂瞬间产生巨大的冲击波，它可以向周围环境传
递压力，这种压力可引起部分具有压电性能的声敏
1 肿瘤SDT的基本原理
材料的电荷分布发生变化并产生内部电场，进而与
SDT源于PDT，与PDT机制相似，SDT通过超声 肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）中的氧
激发产生活性氧（reactive oxygen species，ROS）来杀 相互作用产生 ROS；②声发光现象，气泡破裂的瞬
伤肿瘤细胞 ［11］ 。肿瘤 SDT 主要是通过超声波激活 间，发出一定波长的光，被声敏剂吸收，进而与氧、
靶向聚集于肿瘤部位的声敏剂，使声敏剂吸收能量 水反应产生 ROS；③热解，空化气泡产生的能量可
发生电子跃迁，继而发生能态变化并释放出大量 向周围微环境传递，导致温度升高，水裂解产生羟
ROS。ROS 进一步作用于肿瘤细胞及其遗传物质， 自由基（·OH），进一步与其他内源性底物反应产生
破坏肿瘤细胞及细胞器膜的完整性，并阻碍遗传信 ROS（图1） 。除此以外，微泡破裂过程中，大量能
［17］
息的表达和传递，进而抑制或杀伤肿瘤细胞，从而 量释放到周围环境中，产生的高温和高压可以通过
达到抗肿瘤的目的 ［12-14］ 。 破坏细胞膜结构和酶活性而引起细胞坏死。同时，
目前 SDT 用于肿瘤治疗的具体机制尚未完全 微泡的破裂会产生高剪切力导致细胞受到机械性
［18］
阐明，但由超声空化效应和超声空化激活的声敏剂 损伤 。

Ultrasonic
irradiation

Ultrasonic Sono⁃excitation
cavitation

Oxldation⁃reduction reaction
Absorbed
energy
Ground state
sonosensitizer
Cavitation bubble Excited state
sonosensitizer Cell apoptosis

Shock wave
Tissue oxygen
Hyperthermia

Cavitation effect
Sonoluminesence

图1 SDT的可能机制
Figure 1 The possible mechanisms of SDT