PDT 的組成要素（COMPONENTS OF PDT）
- 已開發評估的光敏劑種類多樣，光源與遞送系統亦然。
- 使用的兩種基本前光敏劑（pro-photosensitizers）為 ALA 與 mALA，最初搭配人工藍光或紅光裝置。
- 其他已採用的光源包括自然日光，以及研究中的「衣物式」裝置——嵌入低輻照度發光二極體並覆蓋於皮膚上。
光敏劑
- 雖已開發並評估基於完整 porphyrin 結構的外用與系統性光敏劑，迄今在皮膚科臨床或商業層面均未成為實用選項。
- 故實務上外用 PDT 主要依賴「ALA 前驅藥」策略。
- ALA 與 mALA 為外用前驅藥，在皮膚內轉換成 PpIX。
- **ALA（5-aminolevulinic acid, δ-aminolevulinic acid）**在所有具核細胞中合成，是血基質（heme）生合成途徑的中間化合物。
- ALA synthase 催化 succinyl-CoA 與 glycine 形成 ALA，此反應是該途徑的限速步驟，受 heme 抑制。
- PDT 給予藥理劑量 ALA 時，此調控步驟被繞過，導致細胞內蓄積具光動力活性的 PpIX。
- PpIX 在粒線體內合成，隨後擴散至內質網與質膜等細胞膜系統。
- 與相對大的完整 porphyrin 分子不同，ALA 分子小，可經主動運輸機制輕易跨越皮膚通透屏障。
- 吸收的 ALA 在皮膚內誘導 porphyrin 生成，即在細胞層級誘導「紫質症（porphyria）」。
- 某些 PDT 應用會先以輕度刮除（gentle curettage）去除表面過多鱗屑與結痂、或去除角質層，此準備步驟可促進外用藥吸收。
- PpIX 因親脂性而蓄積於表皮與皮脂腺。
- ALA 的羧基可被多種側鏈酯化，最簡單者即 mALA。
- 取代型 ALA 同族物經與 ALA 不同的被動與主動機制吸收進皮膚；被細胞攝取後這些取代基被水解釋出游離 ALA。
- ALA 與 mALA 皆視為前驅藥／前光敏劑，因為施用這些外源化合物後由皮膚細胞自行產生活性光敏劑 PpIX。
ALA 參數
- ALA 已配製於多種賦形劑中外用；北美目前商業供應 10% 與 20% 製劑。
- FDA 核准適應症為治療 AKs，另有多種 off-label 用途被探討。
- 需孵育時間（incubation time）讓 ALA 被吸收並轉為 PpIX。
- 搭配人工光源時，許多臨床醫師使用較短的孵育期 1–4 小時，而非原始對照臨床試驗所用的建議 14–18 小時。
- 以微針（microneedling）或消融式分段雷射（ablative fractional laser）預處理，可讓孵育時間更短而仍保有相似的 AK 減少療效。
mALA 參數
- mALA 機轉原理與 ALA 相似；有 16.8% 乳霜劑型，須冷藏保存。
- 建議在照射 LED 裝置紅光之前，密封敷貼（occlusion）3–4 小時。
- 已用於多種皮膚疾病；依國家不同，核准適應症包括治療 AKs 和／或表淺型角質細胞癌。
- 目前美國無商業供應。
較新 ALA 劑型
- 奈米乳劑凝膠（nanoemulsion gel）。
- 含浸 ALA 的黏貼型外用貼片（不需刮除預處理）。
光源
選擇 PDT 光源基本上考量三點：
- 光源的光譜輸出應涵蓋對應光敏劑吸收光譜一或多個峰值的波段。
- 想要的作用深度決定該選哪個光敏劑吸收峰——對 PpIX，紅光活化的臨床效應比藍光更深。
- 待治療的表面積：雷射可提供精準照射，但治療較廣、大範圍表面時較不實用。
人工光源（傳統 PDT, conventional PDT）
- 使用人工燈具可稱為「傳統 PDT」。
- 最常用且已核准的人工光源為發光二極體（LEDs）與藍色螢光燈。
- 這些商用裝置一般操作相對簡單，可用標準電源插座供電。
- Off-label 光源：
- 雷射（如 copper vapor、KTP、pulsed dye）對 PDT 可能與非同調人工光同樣有效，但明顯更貴、操作更複雜、研究較少。
- 脈衝光（intense pulsed light, IPL）亦曾作為 PDT 的人工光源。
- 黏貼式發光貼片與嵌入光源的織物衣著設計供病人穿戴；因以低輻照度運作，疼痛可能較少。
自然戶外光（日光 PDT, daylight PDT; D-PDT）
- 研究顯示自然戶外光可用於「日光 PDT（D-PDT）」，因其涵蓋所有適當的活化波長。
- 主要顧慮是無法精確控制遞送至皮膚的光劑量：過度曝曬可能光毒性，曝曬不足則療效不佳。
- 隨機對照試驗已證實日光活化 PDT（DA-PDT）的安全性與療效：一項半臉（split-face）試驗顯示日光 vs 紅光活化 PDT 在有效治療 AKs 上具非劣性，且在疼痛程度上更優。
- D-PDT 雖尚未獲 FDA 核准，仍有多項實務與安全優勢：
- 不需特定外用藥孵育時間——病人通常塗藥後立即到戶外曝曬。
- 病人自行曝曬環境戶外光，不需人員操作專門裝置。
- 最重要的是 PDT 相關疼痛程度大幅降低。
- 已發表的各城市日光劑量測量可協助臨床醫師判斷當地哪些月份戶外光足以有效執行 D-PDT。
- 一般原則：緯度 <45°（如美國大部分、南歐、南美、澳洲）可依天候全年進行 PDT；北半球更高緯度地區則以避開 10 月至 4 月為佳。
- 注意：日光 PDT 不需要皮膚直接曝曬陽光。
- 非礦物性、無色調的防曬劑用於提供日光 UV 保護時，不會干擾 PpIX 對可見光的吸收。
光的遞送
- 無論光源為何，PDT 光劑量的測量與遞送方式類似傳統光療。
- 光源的**輻照度（irradiance）**以 W/cm 為單位表示，代表單位面積的功率密度。
- 輻照度取決於光源本身，並隨燈具使用年限、整體運作條件、燈具至皮膚標的的距離而變化。
- D-PDT 的輻照度受地理位置、季節、時段、雲量、濕度與空氣污染物影響。
- 活化光敏劑的光劑量又稱能量密度（fluence），以 J/cm 測量。
- 遞送特定 fluence 所需的曝光時間（秒）公式：
- 曝光時間（秒）= fluence（J/cm）÷ irradiance（W/cm）
- （原文條列：
exposuretime(seconds)= fluence(J/cm) irradiance(W/cm)，排版壞掉，此處按公式意義平鋪呈現。）
PDT 劑量學
- PDT 概念看似簡單，但決定光敏劑與光的適當劑量涉及多重考量。
- 現行臨床 PDT 給藥指引由系統性與半經驗性臨床研究決定，並基於 PDT 特有的幾個基本概念。
- 單態氧的淨產量取決於光敏劑量與遞送至標的的光 fluence 兩者。
- 兩者間存在某種程度的互易性（reciprocity，反比關係）：高光敏劑濃度配低 fluence，理論上可產生與低光敏劑濃度配高 fluence 相同量的單態氧。
- 藥物–光劑量互易原則的另一重要限制與活化光的輻照度有關：
- 在極高輻照度下，因光敏劑的非輻射吸收／鬆弛以及其他組織色團的非專一吸光，會產生顯著熱能，導致光熱效應（photothermal effects）疊加在 PDT 過程上。
- 在較低輻照度下，有證據顯示 PDT 相關疼痛可能減輕。
- D-PDT 疼痛較輕可能因輻照度較低，且對自然戶外光的曝曬較長而漸進（數小時 vs 人工燈的數分鐘）。
- 光劑量分次（fractionate）：把總光劑量分成兩次或以上的獨立曝光，中間插入明確的暫停。
- 潛在淨效果是在不增加藥量下達到更大的整體 PDT 效應。
- 機轉原因：PDT 過程消耗分子氧，暫停照光讓氧經血管再灌流與擴散得以補充；暫停也可讓存活皮膚細胞內殘留 ALA 重新合成更多 PpIX 光敏劑——與 PpIX 不同，ALA 本身不會發生光漂白。
- 其他影響 PDT 效應的因素：塗藥與照光之間的孵育時間。
- 外用 ALA 或 mALA 孵育間隔較長 → 照光前皮膚中蓄積更多活性光敏劑。
- D-PDT 刻意讓孵育期極短——病人通常被指示塗藥後立即外出，PpIX 一旦在皮膚合成即逐漸被活化，這也是 D-PDT 整體治療疼痛較少的另一原因。
表 135-3：人工光活化 PDT、日光活化 PDT 與其他替代 PDT 技術的比較。ALA, 5-aminolevulinic acid；BCC, basal cell carcinoma；LED, light-emitting diode；mALA, methyl aminolevulinate。
表 135-4：光動力療法（PDT）的皮膚科應用。ALA, 5-aminolevulinic acid；D-PDT, daylight-activated photodynamic therapy；mALA, methyl aminolevulinate。