Фармацевтические и экспериментально-клинические аспекты комбинированной фотодинамической терапии злокачественных опухолей и предраков с применением химиотерапии

Цель исследования – анализ эффективности экспериментальной и клинической комбинированной фотодинамической терапии злокачественных опухолей и предопухолевых заболеваний с использованием химиотерапии. Материал и методы. По данной проблеме был проведен поиск в базах данных WoS, Scopus, MedLine, РИНЦ, в основном за последние 7 лет. Мы нашли 288 публикаций о фармацевтических и экспериментально-клинических исследованиях комбинированной фотодинамической терапии в сочетании с химиотерапией для сравнения терапевтических эффектов комбинированной терапии и монотерапии, из которых 50 включили в обзор. Результаты. Фотодинамическая терапия представляет собой новую технологию лечения рака, которая в последние годы становится все более распространенной. В ряде случаев она является альтернативным методом лечения онкологических заболеваний, когда есть высокий риск развития побочных эффектов и осложнений при использовании традиционных методов лечения, таких как хирургическое вмешательство, лучевая терапия и химиотерапия. В обзоре рассматриваются современные фармацевтические и экспериментально-клинические аспекты комбинированной фотодинамической терапии с использованием химиотерапии. Несмотря на то, что сочетание фотодинамической терапии и химиотерапии дает лучший результат при лечении злокачественных новообразований, у этой стратегии лечения есть ограничения. Одна из главных проблем заключается в том, что исследований по комбинированной фотодинамической терапии с использованием химиотерапии проведено недостаточно, для понимания механизмов повышения эффективности комбинированной фотодинамической терапии требуется их продолжение. Еще одной проблемой является то, что вопрос недостаточно глубокого применения фотодинамической терапии остается нерешенным, что сужает возможности и комбинированной фотодинамической терапии. Необходимы дополнительные исследования для определения наиболее эффективных фотосенсибилизаторов и технологий использования неионизирующего излучения. В обзоре мы показали и новые стратегии, использующие нанофармацевтику, для усиления эффекта комбинированной фотодинамической терапии с химиотерапией, показывающие обнадеживающие экспериментальные и клинические результаты. Заключение. Повышенный терапевтический эффект и уменьшение побочных эффектов при комбинированной фотодинамической терапии с использованием химиотерапии заслуживают дальнейшего изучения.

1. Филоненко Е.В. Клиническое внедрение и научное развитие фотодинамической терапии в России в 2010–2020 гг. Biomedical Photonics. 2021; 10(4): 4–22. doi: 10.24931/2413-9432-2021-9-4-4-22. EDN: UHTUBB.

2. Mironov A.F., Grin M.A., Pantushenko I.V., Ostroverkhov P.V., Ivanenkov Y.A., Filkov G.I., Plotnikova E.A., Karmakova T.A., Starovoitova A.V., Burmistrova N.V., Yuzhakov V.V., Romanko Y.S., Abakumov M.A., Ignatova A.A., Feofanov A.V., Kaplan M.A., Yakubovskaya R.I., Tsigankov A.A., Majouga A.G. Synthesis and Investigation of Photophysical and Biological Properties of Novel S-Containing Bacteriopurpurinimides. J Med Chem. 2017; 60(24): 10220–30. doi: 10.1021/acs.jmedchem.7b00577.

3. Hamblin M.R. Photodynamic Therapy for Cancer: What’s Past is Prologue. Photochem Photobiol. 2020; 96(3): 506–16. doi: 10.1111/php.13190.

4. Romanko Yu.S., Tsyb A.F., Kaplan M.A., Popuchiev V.V. Effect of photodynamic therapy with photodithazine on morphofunctional parameters of M-1 sarcoma. Bull Exp Biol Med. 2004; 138(6): 584–89. doi: 10.1007/s10517-005-0133-5.

5. Romanko Yu.S., Tsyb A.F., Kaplan M.A., Popuchiev V.V. Relationship between antitumor efficiency of photodynamic therapy with photoditasine and photoenergy density. Bull Exp Biol Med. 2005; 139(4): 460–64. doi: 10.1007/s10517-005-0322-2.

6. Zhou J., Ji M., Yang Y., Su W., Chen L., Liu Y., Fei Y., Ma J., Mi L. Two-photon photodynamic therapy with curcumin nanocomposite. Colloids Surf B Biointerfaces. 2025; 245. doi: 10.1016/j.colsurfb.2024.114306.

7. Жиляева Е.П., Демешко П.Д., Науменко Л.В., Красный С.А., Церковский Д.А., Жерко И.Ю. Фотодинамическая терапия первичных и рецидивных слабопигментных форм меланомы сосудистой оболочки глаза. Biomedical Photonics. 2022; 11(3): 17–23. doi: 10.24931/2413-9432-2022-11-3-17-23. EDN: NUAOBE.

8. Kogan E.A., Meerovich G.A., Karshieva S.S., Makarova E.A., Romanishkin I.D., Akhlyustina E.V., Meerovich I.G., Zharkov N.V., Koudan E.V., Demura T.A., Loschenov V.B. Photodynamic therapy of lung cancer with photosensitizers based on polycationic derivatives of synthetic bacteriochlorin (experimental study). Photodiagnosis Photodyn Ther. 2023; 42. doi: 10.1016/j.pdpdt.2023.103647.

9. Lee J.I., Ahn T.G., Choi J.H. Effects of Iron on Efficacy of Photodynamic Therapy Using Photolon in a Mouse Model of CT26 Colon Cancer. J Nippon Med Sch. 2023; 90(1): 41–49. doi: 10.1272/jnms.JNMS.2023_90-108.

10. Церковский Д.А., Козловский Д.И., Мазуренко А.Н., Адаменко Н.Д., Боричевский Ф.Ф. Экспериментальные исследования in vivo противоопухолевой эффективности фотодинамической и радиодинамической терапии, а также их сочетания. Biomedical Photonics. 2023; 12(2): 24–33. doi: 10.24931/2413-9432-2023-12-2-24-33. EDN: UKPXZK.

11. Li Y., Wang X., Zhao Y., Wang X., Xue K., Yang L., Deng J., Sun S., Qi Z. Designing NIR AIEgens for lysosomes targeting and efficient photodynamic therapy of tumors. Bioorg Chem. 2024; 150. doi: 10.1016/j.bioorg.2024.107551.

12. Shirmanova M.V., Lukina M.M., Sirotkina M.A., Shimolina L.E., Dudenkova V.V., Ignatova N.I., Tobita S., Shcheslavskiy V.I., Zagaynova E.V. Effects of Photodynamic Therapy on Tumor Metabolism and Oxygenation Revealed by Fluorescence and Phosphorescence Lifetime Imaging. Int J Mol Sci. 2024; 25(3): 1703. doi: 10.3390/ijms25031703.

13. Shimolina L.E., Khlynova A.E., Gulin A.A., Elagin V.V., Gubina M.V., Bureev P.A., Sherin P.S., Kuimova M.K., Shirmanova M.V. Photodynamic therapy with Photoditazine increases microviscosity of cancer cells membrane in cellulo and in vivo. J Photochem Photobiol B. 2024; 259. doi: 10.1016/j.jphotobiol.2024.113007.

14. Решетов И.В., Коренев С.В., Романко Ю.С. Формы гибели клеток и мишени при фотодинамической терапии. Сибирский онкологический журнал. 2022; 21(5): 149–54. doi: 10.21294/1814-4861-2022-21-5-149-154. EDN: ACMUZT.

15. Filonenko E.V. The history of development of fluorescence diagnosis and photodynamic therapy and their capabilities in oncology. Russ J Gen Chem. 2015; 85(1): 211–16. doi:10.1134/s1070363215010399.

16. Lyle R.E., Tran L.H., Eisen D.B. Innovations in Actinic Keratosis. Dermatol Clin. 2025; 43(1): 77–94. doi: 10.1016/j.det.2024.08.006.

17. Jing Y., Shu R., Wu T., Liu D., Luo X., Sun J., Chen F. Clinical efficacy of photodynamic therapy of oral potentially malignant disorder. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2024; 46. doi: 10.1016/j.pdpdt.2024.104026.

18. Wang Y., Tang H., Wang K., Zhao Y., Xu J., Fan Y. Clinical evaluation of photodynamic therapy for oral leukoplakia: a retrospective study of 50 patients. BMC Oral Health. 2024; 24(1): 9. doi: 10.1186/s12903-023-03791-5.

19. Романко Ю.С., Каплан М.А., Иванов С.А., Галкин В.Н., Молочкова Ю.В., Кунцевич Ж.С., Третьякова Е.И., Сухова Т.Е., Молочков В.А., Молочков А.В. Эффективность фотодинамической терапии базальноклеточной карциномы с использованием фотосенсибилизаторов различных классов. Вопросы онкологии. 2016; 62(3): 447–50. EDN: WCNOUD.

20. Решетов И.В., Коренев С.В., Романко Ю.С. Современные аспекты фотодинамической терапии при базальноклеточном раке кожи. Biomedical Photonics. 2022; 11(3): 35–39. doi: 10.24931/2413-9432-2022-11-3-35-39. EDN: AGQLSM.

21. Salvio A.G., Stringasci M.D., Requena M.B., Fregolenti B.A., Medeiro M.M.D.C., Santos R.G., Bagnato V.S. Long-term follow-up results of a pilot study for nodular basal cell carcinoma with PDT using partial home treatment protocol. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2024; 45. doi: 10.1016/j.pdpdt.2023.103930.

22. Lavin L., Erlendsson A.M., Aleissa S., Aleisa A., Menzer C., Dusza S., Cordova M., Alshaikh H., Shah R., Pan A., Ketosugbo K., Hosein S., Lee E., Nehal K., Togsverd-Bo K., Haedersdal M., Rossi A. Jet-injection assisted photodynamic therapy for superficial and nodular basal cell carcinoma: A pilot study. Lasers Surg Med. 2024; 56(5): 446–53. doi: 10.1002/lsm.23793.

23. Филоненко Е.В., Иванова-Радкевич В.И. Фотодинамическая терапия в лечении больных грибовидным микозом. Biomedical Photonics. 2022; 11(1): 27–36. doi: 10.24931/2413-9432-2022-11-1-27-36. EDN: BIUKCJ.

24. Филоненко Е.В., Иванова-Радкевич В.И. Фотодинамическая терапия пациентов с болезнью Боуэна. Biomedical Photonics. 2023; 12(4): 22–29. doi: 10.24931/2413-9432-2023-12-4-22-29. EDN: OWRMXR.

25. Гилядова А.В., Романко Ю.С., Ищенко А.А., Самойлова С.В., Ширяев А.А., Алексеева П.М., Эфендиев К.Т., Решетов И.В. Фотодинамическая терапия предраковых заболеваний и рака шейки матки (обзор литературы). Biomedical Photonics. 2021; 10(4): 59–67. doi: 10.24931/2413-9432-2021-10-4-59-67. EDN: XQGQTS.

26. Wang L., Liu X., Zhang J., Song M., Liu H., Xu Y., Meng L., Zhang Y., Jia L. Comparison of 5-ALA-PDT and LEEP of cervical squamous intraepithelial neoplasia (CIN2) with high-risk human papillomavirus infection in childbearing age women: A non-randomized controlled polit study. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2024; 46. doi: 10.1016/j.pdpdt.2024.104044.

27. Qi W., Lv Q., Chen L., Huang S., Zhan H., Huang Z. Comparative study of photodynamic therapy (PDT) of cervical low-grade squamous intraepithelial lesion (LSIL). Photodiagnosis Photodyn Ther. 2024; 48. doi: 10.1016/j.pdpdt.2024.104247.

28. Черемисина О.В., Вусик М.В., Солдатов А.Н., Рейнер И.В. Современные возможности эндоскопических лазерных технологий в клинической онкологии. Сибирский онкологический журнал, 2007; (4): 5–11. EDN: KJAMCL.

29. Li Y., Li Y., Song Y., Liu S. Advances in research and application of photodynamic therapy in cholangiocarcinoma (Review). Oncol Rep. 2024; 51(3): 53. doi: 10.3892/or.2024.8712.

30. Олюшин В.Е., Куканов К.К., Нечаева А.С., Скляр С.С., Вершинин А.Э., Диконенко М.В., Голикова А.С., Мансуров А.С., Сафаров Б.И., Рында А.Ю., Папаян Г.В. Фотодинамическая терапия в нейроонкологии. Biomedical Photonics. 2023; 12(3): 25–35. doi: 10.24931/2413–9432–2023–12-3-25-35. EDN: LENXOF.

31. Романко Ю.С., Решетов И.В. Экспериментальная и клиническая комбинированная фотодинамическая терапия опухолевых и предопухолевых заболеваний с использованием различных видов излучений. Сибирский онкологический журнал. 2024; 23(4): 141–51. doi: 10.21294/1814-4861-2024-23-4-141-151. EDN: VRBPTG.

32. Кастыро И.В., Решетов И.В., Коренев С.В., Фатьянова А.С., Бабаева Ю.В., Романко Ю.С. Фотобиомодуляция орального мукозита при химиолучевой терапии рака головы и шеи. Head and neck. Голова и шея. Российский журнал. 2023; 11(2): 65–74. doi: 10.25792/HN.2023.11.2.65-74. EDN: WSQMIP.

33. Zhou Y., Ren X., Hou Z., Wang N., Jiang Y., Luan Y. Engineering a photosensitizer nanoplatform for amplified photodynamic immunotherapy via tumor microenvironment modulation. Nanoscale Horiz. 2021; 6(2): 120–31. doi: 10.1039/d0nh00480d.

34. Shang Q., Zhou S., Jiang Y., Wang D., Wang J., Song A., Luan Y. Rational Design of a Robust Antibody-like Small-Molecule Inhibitor Nanoplatform for Enhanced Photoimmunotherapy. ACS Appl Mater Interfaces. 2020; 12(36): 40085–93. doi: 10.1021/acsami.0c11156.

35. Каплан М.А., Галкин В.Н., Романко Ю.С., Дрожжина В.В., Архипова Л.М. Комбинированная фотодинамическая терапия саркомы М-1 в сочетании с химиотерапией. Радиация и риск. 2016; 25(4): 90–99. doi: 10.21870/0131-3878-2016-25-4-90-99. EDN: XEGTTN.

36. Zhang K., Zhang Y., Meng X., Lu H., Chang H., Dong H., Zhang X. Light-triggered theranostic liposomes for tumor diagnosis and combined photodynamic and hypoxia-activated prodrug therapy. Biomaterials. 2018; 185: 301–9. doi: 10.1016/j.biomaterials.2018.09.033.

37. Park W., Bae B.C., Na K. A highly tumor-specific light-triggerable drug carrier responds to hypoxic tumor conditions for effective tumor treatment. Biomaterials. 2016; 77: 227–34. doi: 10.1016/j.biomaterials.2015.11.014.

38. Wang Y., Xie Y., Li J., Peng Z.H., Sheinin Y., Zhou J., Oupický D. Tumor-Penetrating Nanoparticles for Enhanced Anticancer Activity of Combined Photodynamic and Hypoxia-Activated Therapy. ACS Nano. 2017; 11(2): 2227–38. doi: 10.1021/acsnano.6b08731. Erratum in: ACS Nano. 2019; 13(4): 4855. doi: 10.1021/acsnano.9b01888.

39. Qian C., Feng P., Yu J., Chen Y., Hu Q., Sun W., Xiao X., Hu X., Bellotti A., Shen Q.D., Gu Z. Anaerobe-Inspired Anticancer Nanovesicles. Angew Chem Int Ed Engl. 2017; 56(10): 2588–93. doi: 10.1002/anie.201611783.

40. Ding Y.F., Xu X., Li J., Wang Z., Luo J., Mok G.S.P., Li S., Wang R. Hyaluronic acid-based supramolecular nanomedicine with optimized ratio of oxaliplatin/chlorin e6 for combined chemotherapy and O2-economized photodynamic therapy. Acta Biomater. 2023; 164: 397–406. doi: 10.1016/j.actbio.2023.03.039.

41. Yang Y., Zhang X., Bai Z., Cui Z., Liang W., Zhang J., Li K., Shi M., Liu Z., Wang J., Li J. Progressive enhanced photodynamic therapy and enhanced chemotherapy fighting against malignant tumors with sequential drug release. Biomed Mater. 2024; 19(4). doi: 10.1088/1748-605X/ad46bb.

42. Huang Y., Wu S., Li J., He C., Cheng Y., Li N., Wang Y., Wu Y., Zhang J. Self-Amplified pH/ROS Dual-Responsive Co-Delivery Nano- System with Chemo-Photodynamic Combination Therapy in Hepatic Carcinoma Treatment. Int J Nanomedicine. 2024; 19: 3737–51. doi: 10.2147/IJN.S453199.

43. Ning F., Wei D., Yu H., Song T., Li Z., Ma H., Sun Y. Construction of a Multifunctional Upconversion Nanoplatform Based on Autophagy Inhibition and Photodynamic Therapy Combined with Chemotherapy for Antitumor Therapy. Mol Pharm. 2024; 21(9): 4297–311. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.4c00203.

44. Xu X., Lu W., Zhang H., Wang X., Huang C., Huang Q., Xu W., Xu W. Hepatoma-Targeting and ROS-Responsive Polymeric Micelle-Based Chemotherapy Combined with Photodynamic Therapy for Hepatoma Treatment. Int J Nanomedicine. 2024; 19: 9613–35. doi: 10.2147/IJN.S475531.

45. Su Z., Xi D., Chen Y., Wang R., Zeng X., Xiong T., Xia X., Rong X., Liu T., Liu W., Du J., Fan J., Peng X., Sun W. Carrier-Free ATP-Activated Nanoparticles for Combined Photodynamic Therapy and Chemotherapy under Near-Infrared Light. Small. 2023; 19(11). doi: 10.1002/smll.202205825.

46. Wei G., Wang Y., Yang G., Wang Y., Ju R. Recent progress in nanomedicine for enhanced cancer chemotherapy. Theranostics. 2021; 11(13): 6370–92. doi: 10.7150/thno.57828.

47. Wiegell S.R., Fredman G., Andersen F., Bjerring P., Paasch U., Hædersdal M. Pre-treatment with topical 5-fluorouracil increases the efficacy of daylight photodynamic therapy for actinic keratoses - A randomized controlled trial. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2024; 46. doi: 10.1016/j.pdpdt.2024.104069.

48. Carobeli L.R., Santos A.B.C., Martins L.B.M., Damke E., Consolaro M.E.L. Recent advances in photodynamic therapy combined with chemotherapy for cervical cancer: a systematic review. Expert Rev Anticancer Ther. 2024; 24(5): 263–82. doi: 10.1080/14737140.2024.2337259.

49. Inoue T., Yoneda M. Recent Updates on Local Ablative Therapy Combined with Chemotherapy for Extrahepatic Cholangiocarcinoma: Photodynamic Therapy and Radiofrequency Ablation. Curr Oncol. 2023; 30(2): 2159–68. doi: 10.3390/curroncol30020166.

50. Yu Y., Wang N., Wang Y., Shi Q., Yu R., Gu B., Maswikiti E.P., Chen H. Photodynamic therapy combined with systemic chemotherapy for unresectable extrahepatic cholangiocarcinoma: A systematic review and meta-analysis. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2023; 41. doi: 10.1016/j.pdpdt.2023.103318.