5-氨基乙酰丙酸介导荧光显微镜脑胶质瘤切除术的临床应用

吴 昊

(中国医学科学院北京协和医院 外科，北京 100730)

5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)作为一种恶性胶质瘤的代谢标记物,越来越多地被应用于术中确定肿瘤是否有残余。ALA是机体内血色素生物合成途径中的代谢产物,很多实验和临床研究证实恶性胶质瘤细胞能够摄取ALA并将其转为一种光敏剂——原卟啉[1]，术中通过荧光显微镜可以观察到残留肿瘤细胞中原卟啉所产生的荧光[2]。5-ALA荧光介导手术由于其有效性、安全性受到了越来越多神经外科医生的关注，其花费小，操作简单等特性更适用于医疗条件有限的包括我国在内的发展中国家。本文就5-ALA介导荧光显微镜胶质瘤切除术的围手术期准备、术中注意事项、主要缺陷进行综述。

1 5-ALA介导荧光显微镜脑胶质瘤切除术的围手术期准备

1.1 5-ALA的给药剂量 目前在绝大多数的临床应用中5-ALA的给药剂量是20 mg/kg，给药方式为口服，同时术前2天每日服用12mg地塞米松。III期试验证实这一剂量的地塞米松对于此项技术的有效性和安全性至关重要，因为它可以通过改变血脑屏障来影响胶质瘤细胞对5-ALA的摄取和荧光的产量。在一个双盲、前瞻性的随机对照试验中证实较少剂量的5-ALA(0.2,2 mg/kg)产生的荧光量相对不足，因此不予采用。同时这一试验还表明以上3种剂量5-ALA在发生不良反应的频率方面无明显差异。

1.2 5-ALA的给药时机 目前普遍认为5-ALA在麻醉诱导的前2.5～3.5 h给药为宜。在C6胶质瘤模型大鼠活体上注射5-ALA之后的6 h会观察到最强的荧光，在给药后3 h以前和9 h以后荧光的强度都比较弱[1]。在一台胶质瘤手术的开始阶段，一般要花费1.5～2 h进行麻醉诱导、摆体位、铺巾、开颅等操作；然后再花费1 h左右切除肉眼可分辨的胶质瘤病灶。这样，真正需要荧光显微镜下切除要在麻醉诱导的3 h～3.5 h后开始，因此，最佳给药时间被定在麻醉诱导前的3 h左右。

2 5-ALA介导荧光显微镜脑胶质瘤切除术的术中注意事项

2.1 手术入路的设计 在手术过程中，除了要对病人采取必要的光保护之外，5-ALA介导荧光显微镜下胶质瘤切除手术与传统的显微神经外科手术没有太大的区别。同样可以应用术中导航和术中超声进行开颅入路的选择和肿瘤的定位，但在到达皮层时最好在荧光显微镜的帮助下设计皮层入路。因为很多时候，表面看起来正常的皮层在蓝光激发下可以在荧光显微镜下观察到皮层下的肿瘤浸润。在肿瘤侵及功能区的病例中，也要应用术中唤醒和神经电生理监测，因为荧光显微镜只能提供给术者肿瘤范围的二维信息，却不能有效地阻止术者在切肿瘤的过程中进入功能区。尽管往往发出荧光的脑组织几乎不具有任何功能，但是手术操作的过程仍然可以通过破坏经过病灶区域的血管导致远处功能区正常脑组织的缺血性损害。因此，5-ALA是一个能够很好低分辨肿瘤的工具，但是需要术者去抉择是否所有发出荧光的区域都要被切除。

2.2 切除范围的把握 Ⅱ期试验表明，5-ALA介导荧光显微镜下显示肿瘤的范围要比增强MRI显示的肿瘤范围大，对于描画肿瘤边界的敏感性比MRI要强20%[3]。但是并没有证据表明所有能被激发出荧光的组织都是没有功能的。另一方面，血脑屏障的破坏是5-ALA进入组织的前提，即使是很微小的血脑屏障破坏也可以使像5-ALA这样的小分子进入到细胞内，然而很多具有完整功能和正常内环境的脑组织也存在血脑屏障微小的破坏，这些组织在荧光显微镜下也可发出微弱荧光，切除这些组织将会造成不必要的神经功能损伤。在Ⅲ期试验中，干预组与对照组相比，术后48 h发生神经功能障碍的严重程度要略高一些，这一现象基本都发生于术前已经出现神经功能障碍的病人中。这一发现提醒术者,在那些肿瘤组织已经直接造成功能区器质性损害，而不是周围水肿带造成功能区功能性损害的病例中，对于“完整切除”病灶的尝试需要谨慎。Stummer等[4]认为，对于发出较强荧光的肿瘤组织可以应用高能量的超声吸引器切除，对于发出较弱荧光的瘤周组织可以应用低能量的超声吸引器切除，对于肿瘤位于功能区的病例，应该采用术中唤醒和术中神经电生理监测把神经功能损害降到最低。总之需要牢记的是，5-ALA介导荧光纤维手术这项技术仅仅是一个分辨肿瘤界限的工具，术者需要结合具体病例的解剖结构，血流供应，肿瘤位置，术后生活质量的综合情况来作出肿瘤切除程度的选择。

3 5-ALA介导荧光显微镜脑胶质瘤切除术的主要缺陷

3.1 肿瘤组织仍有残余 在一些研究中，许多解剖层面上能够被切除的肿瘤在5-ALA介导荧光显微镜手术中没能被切除。这些残余的肿瘤在位置上几乎具备了一个共同的特点，即悬附于瘤腔的上壁，显而易见，这些区域被瘤腔上壁遮挡，激发光源无法直接照射激发其产生荧光，造成术中无法发现其存在。其次，一些囊性的肿瘤容易有残余。在打开囊腔后，囊壁塌陷造成一些肿瘤组织发出的荧光被遮挡，从而出现残留。最后，既使是发出强荧光的肿瘤组织也可能由于选择了错误的开颅入路或皮质入路而残留。

3.2 其他非胶质瘤占位也可能发出荧光 很多发出荧光的组织在切除后石蜡病理提示并非都是胶质瘤，还可能包括：脓肿，转移瘤，血管炎和淋巴瘤。淋巴瘤和坏死性血管炎的病变组织能够发出荧光可能与炎症反应和新生细胞有关，但脓肿和转移瘤发光原因还不是很明确。基于这一前提，应该提倡在手术早期送术中冰冻病理明确肿瘤性质。同样,对于术前MRI不能明确诊断为胶质瘤的病人可以在实施手术前进行立体定位下活检明确诊断。

5-ALA介导荧光显微镜下胶质瘤切除术在分辨肿瘤边界方面具有优势，且花费低于术中MRI[5]，已经被国外一些机构所采用，国内一些医院也开展了这一技术，并取得了不错的治疗效果[6-7]。同时，这项技术还存在着一些缺陷需要得到改进。除此之外，此项技术与其他神经外科辅助技术在治疗效果方面的比较还缺乏文献支持，目前还没有关于应用术中MRI和5-ALA介导荧光纤维技术在肿瘤切除率方面的双盲，前瞻性，随机对照研究。在手术切除范围方面，还缺乏手术切除率与术后生活质量相关性的研究来帮助术者选择一个对个体最佳的手术切除范围。在完善上述工作后，5-ALA介导荧光显微镜将为胶质瘤的手术治疗提供了一个新的选择。

[1]Stummer W,Stocker S,Novotny A,et al.In vitro and in vivo porphyrin accumulation by C6 glioma cells after exposure to 5-aminolevulinic acid[J].J Photochem Photobiol B,Sep 1998,45(2-3):160-169.

[2]Stummer W,Novotny A,Stepp H,et al.Fluorescence-guided resection of glioblastoma multiforme by using 5-aminolevulinic acid-induced porphyrins:a prospective study in 52 consecutive patients[J].J Neurosurg,2000,93(6):1003-1013.

[3]Nabavi A,Thurm H,Zountsas B,et al.Five-aminolevulinic acid for fluorescence-guided resection of recurrent malignant gliomas:a phase ii study[J].Neurosurgery,2009,65(6):1070-1076.

[4]Tonn JC,Stummer W.Fluorescence-guided resection of malignant gliomas using 5-aminolevulinic acid:practical use,risks,and pitfalls[J].Clin Neurosurg,2008,55:20-26.

[5]Kubben PL,Meulen KJ,Schijns OE,et al.Intraoperative MRⅠ-guided resection of glioblastoma multiforme:a systematic review[J].Lancet Oncol,2011,12(11):1062-1070.

[6]黄红光,徐庆生,MMH.5-ALA介导的荧光显微手术治疗恶性脑胶质瘤的临床研究[J].浙江医学,2009,31(7):895.

[7]赵世光,滕雷,李一,等.5-氨基乙酰丙酸荧光引导显微手术切除人脑胶质瘤[J].中华神经外科杂志,2007,23(5):369-372.