荧光显像剂在胶质瘤荧光显像技术中的应用概况

2017-01-12 19:49卢晓闻许烈鹏李钦喜涂艳阳
转化医学电子杂志 2017年7期
关键词:胶质瘤荧光纳米

陈 哲,卢晓闻,许烈鹏,李钦喜,涂艳阳,袁 军

(1汕头大学医学院第一附属医院神经外科,广东汕头515041;2第四军医大学唐都医院试验外科,陕西西安710038)

荧光显像剂在胶质瘤荧光显像技术中的应用概况

陈 哲1,卢晓闻1,许烈鹏1,李钦喜1,涂艳阳2,袁 军1

(1汕头大学医学院第一附属医院神经外科,广东汕头515041;2第四军医大学唐都医院试验外科,陕西西安710038)

胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤.大部分胶质瘤呈浸润性生长,治疗预后差.目前除了手术、放化疗等传统治疗手段,越来越多针对胶质瘤的诊疗技术,如伽马刀、超声刀、术中磁共振、光动力治疗,包括目前最前沿的各种基因、免疫治疗等已被应用到胶质瘤诊疗的临床实践中.相关研究证实,更广泛、精确的手术切除可以延长低级别胶质瘤和高级别胶质瘤患者的预期寿命.但由于肿瘤特殊生长的部位及肿瘤生长特性,临床上往往很难单纯依靠手术就可以将肿瘤细胞完全切除干净.因此越来越多的证据表明,更广泛,精确的手术切除可以延长胶质瘤患者的预期寿命.然而,目前神经外科导航技术在弥漫性胶质瘤的边缘缺乏相对灵敏性与特异性,想要通过现有的影像学辅助技术下完全切除肿瘤较为困难.目前已有越来越多的证据支持对手术范围最大化切除所带来的益处.许多神经胶质瘤的研究也都致力于改善长期预后的新手术方法.荧光引导手术(FGS)是一项在胶质瘤术中用来增强肿瘤边缘可视化以提高脑胶质瘤手术切除范围的技术.各种荧光剂,包括5⁃氨基乙酰丙酸(5⁃ALA)、荧光素钠、ICG、纳米荧光技术等已在临床以及临床前研究中被广泛应用.本文主要对各种荧光剂在胶质瘤荧光显像技术中的应用概况进行介绍.

胶质瘤;荧光素;荧光引导手术;5⁃氨基乙酰丙酸

0 引言

胶质瘤是包含一组以表达不同程度侵袭性的神经胶质细胞(例如星形胶质细胞、少突胶质细胞)为特征的原发性中枢神经系统(central nervous system,CNS)肿瘤,具有高度的侵袭性、异质性、复杂性和致死性.过去的20年里,许多辅助技术被广泛应用于胶质瘤的治疗,使得胶质瘤的治疗取得了迅速的发展.通过应用影像技术如PET、fMRI、术中MRI、脑磁图、DTI,神经外科医生能在术前精准勾画出肿瘤的解剖结构,以期在术中精确定位功能区、肿瘤的边界,达到最大程度地切除肿瘤.尽管现有的技术可以提示何种肿瘤、肿瘤的坏死程度、皮质水肿等影像学特征,然而手术的主要焦点还在于最大限度地切除肿瘤浸润边缘.许多证据表明,更广泛、精确的手术切除可以延长低级别胶质瘤和高级别胶质瘤患者的预期寿命[1].鉴于此,研究人员一直致力于利用先进的成像技术使肿瘤任何隐匿的、未能看清的边缘显像.

荧光引导手术 (fluorescence⁃guided surgery,FGS)是一种可以用来提升肿瘤边缘可视化,精确脑胶质瘤手术切除范围的技术.本文就目前临床上以及临床前研究已用于胶质瘤诊疗的各种主要的荧光剂进行介绍.

1 荧光剂简介

1.15⁃氨基乙酰丙酸(5⁃aminolevulinic acid,5⁃ALA) 5⁃氨基乙酰丙酸(5⁃ALA)是体内血红素生物合成的前体物质,可以被恶性肿瘤细胞摄取并转化为具有光敏活性的原卟啉 IX(protoporphyrin IX,PpIX).其引导的术中荧光显像技术早在90年代后期由Walter Stummer引进神经外科领域[2].近年来,该技术已成功应用于胶质瘤手术中,可以辅助界定胶质瘤边界,提高胶质瘤切除率.

5⁃ALA的合成是一种血红素合成的限速步骤.正常生理情况下,细胞中可以存在低水平的原卟啉IX,而肿瘤细胞中亚铁螯合酶活性低,在给予外源性5⁃ALA后,能够产生高水平的原卟啉IX聚积.且原卟啉IX是一种荧光物质,在特定波激发光下,能够发射特征性的红色荧光.利用这个特性,患者需要在麻醉诱导前约3 h口服5⁃ALA,术中通过特定波长的激发光照射术野,即能显示出肿瘤组织的边界.5⁃ALA无法通过完整的血脑屏障,但由于GBM已广泛破坏了血脑屏障,5⁃ALA对恶性胶质瘤的治疗不存在问题.所以上述情况只是限制了其在低级别胶质瘤病例中的效果,其中荧光显像通常在Ⅱ级胶质瘤中没有显示,在Ⅲ级胶质瘤中有局部显示[3].

此外,随着手术显微镜滤光片的不断改良,人们已可以探测到来源于原卟啉IX中逃逸的蓝紫光及最大限度的红色荧光(使其红色荧光的探测达到最大化).胶质瘤荧光的阳性预测值已超过90%,且已被不同的研究团队所证实[4].5⁃ALA固有的特性使得术中不仅可以标识荧光显像下呈深红色的实体胶质瘤,也可以标识出胶质瘤细胞周围组织的浸润梯度.荧光显示的强度会随着浸润梯度的减少而逐渐变弱,直至消失.据此,神经外科医生不仅能够在手术过程中直接从术野区清晰地区分正常脑组织与肿瘤组织,还可以以一种接近组织病理学的方式评估胶质瘤的浸润程度.有报道在2006年发布的临床Ⅲ期随机试验中表明,使用5⁃ALA引导的手术中,强化病灶全切(complete resection of enhancing tumor,CRET)比率为65%,而常规手术为36%[5].应该指出的是,5⁃ALA仅仅作为术中一种可视化工具,不会对肿瘤的生长及转归产生影响;如果术中所观察到的肿瘤没被完整切除,残留的5⁃ALA也不会有任何负面作用.随机试验后,许多研究团队报道了更好的结果,其中CRET率已达到80%,甚至更高.

5⁃ALA联合FGS的推广使用将引领恶性胶质瘤手术发生根本性的变化.第一,在大多数情况下能够对胶质瘤进行完全切除.这种改变意味着实现肿瘤完全切除的患者百分比将更高,同时也意味着较高百分比的患者将会有很少的残留胶质瘤[6].重要的是,除了在胶质瘤完全切除率方面的增加,手术治疗恶性胶质瘤也将会有一个可预测的结果.第二,超过80%的GBM患者都存在局部复发,而远期复发很可能来源于远离肿块的侵袭细胞.FGS独有的鉴别体内实体细胞和浸润区域的能力可使局部复发的问题得到更好的控制,也使选取周围区域作为样本成为可能.相关文献已经表明,肿瘤边缘的肿瘤起始细胞不同于从肿块中央来源的肿瘤起始细胞[7-8].这一发现意味着针对肿瘤中央部分的治疗,包括几乎所有的靶向治疗,对防止远处复发的效果可能是不同的.而随着FGS的日益普及,越来越多的研究团队将获得有选择性的组织样品,同时也能对肿瘤的侵袭性有更多的了解.第三,当胶质瘤侵入大脑的功能区时,切除所有的荧光组织可能会产生神经功能缺损.FGS结合术中神经电生理监测,是一种行之有效的技术,这种联合应用已有报道[9-10],结果表明,即使是对于侵入大脑功能区的恶性肿瘤,这种联合应用仍可在确保最小范围组织切除的同时明显提高肿瘤切除率.目前,胶质瘤的不完全切除相当普遍,且被认为是可以接受的.在许多研究中心,并没有常规应用神经电生理监测.在一些不确定的病例中,部分肿瘤被留下,以规避风险.但基于5⁃ALA,我们有理由相信,在不久的将来,受神经生理监测限制的CRET应成为规则而不是例外,同时神经外科医生对治疗的期望将会更高.

总的来说,5⁃ALA显像技术已成为一种在辅助切除恶性胶质瘤越来越普遍的技术手段.它是一种易于使用、经济有效,且已被证明可以提高手术切除范围的有效手段[11].

1.2 荧光素钠荧光素(fluorescein)是一种呈绿色荧光的合成有机化合物,其作为一种荧光示踪物被广泛应用于多个领域,其中也包括在医学方面的用途.荧光素钠(fluorescein sodium,FLS)是荧光素的一种水溶性盐的形式.虽然它主要应用于眼科,但由于它可以聚集在脑部血脑屏障受损区域,因此尤其适合作为脑部肿瘤手术中的一种可视化染料,FLS被用来辅助术中导航和颅内肿瘤切除术早在1948已有报道.

FLS引导的手术具有独特的优势.首先,FLS能在普通白光下或在专用手术显微镜下使用,在胶质瘤手术中的显影质量好.在特质的荧光手术显微镜下,可以观察到胶质瘤组织呈现明显的黄绿色荧光,而正常脑组织无荧光显示,且容易进行术中切割、电凝等操作,而无需切换普通白光模式,极大程度地简化了手术流程.其次,FLS成本相对较低,且副作用少.相对于5⁃ALA,FLS虽特异性稍逊[12],但其无需避光,亦无严重的皮肤过敏反应.此外,FLS在24 h内即可以完全排泄.Kuroiwa等[13]1998年即开始结合FLS与荧光手术显微镜指导切除胶质瘤,术中荧光清晰地显示了正常脑组织与病灶的边界,荧光区与术前CT和MRI增强区吻合,且荧光持续了近4 h.另有研究应用高剂量FLS对32例GBM患者进行了胶质瘤切除,CRET达到84.4%[14].Okuda等[15]在2007年对颅内转移瘤患者应用高剂量FLS指导进行了肿瘤切除,取得了满意的效果.国内学者也对大脑半球和功能区恶性胶质瘤患者应用FLS引导的切除手术进行了研究,CRET率均高达80%左右,效果显著[16-17].

然而,荧光素引导手术在胶质瘤的疗效方面还仍存在一些争议.由于通过FLS显像是血脑屏障破坏的标志,一些学者推测,目前仍缺乏一定的特异性,所以病变的可视化针对性不够[18].但是这样的担心是没有必要的,因为FLS介导技术已多次取得较高的肿瘤完全切除率,特别是在高级别胶质瘤(high grade glioma,HGG)方面.总之,目前已有相当多的实验对于FLS引导的胶质瘤切除手术提供了科学的前提条件,其在神经肿瘤外科领域的临床应用成效显著[19].

1.3 吲哚菁绿(indocyanine green,ICG) ICG是一种近红外线荧光的三碳染色剂,在静脉注射ICG后,染料在1~2 s内几乎能完全结合到球蛋白,尤其是α1⁃脂蛋白上[20],其在体内的半衰期为3~4 min,10 min后,最初注射的ICG量只有一小部分能够在血液中检测到,主要经肝脏排泄出体外.

目前ICG已广泛应用于视网膜血管造影,在脑血管手术过程中也用于评估脑血流以及脑血管通畅程度.通常的视频血管造影成像的剂量为0.2~0.5 mg/kg体重,每日总剂量不超过5 mg/kg体重.有研究[21]在对所有小鼠大脑凸面暴露后马上静脉注射标准剂量为0.4 mg/kg的ICG到尾静脉后发现,肿瘤细胞的ICG荧光显像具有时间依赖性,相对于刚注射ICG,注射后15 min将提供更高信号.单纯口服ICG后未得到荧光显像的平均周期数据,但研究者能够检测到连续成像1 h后鲜明的荧光信号[21].这一发现表明,当被ICG浸润的肿瘤细胞在近红外激光连续照射后仍保留其荧光特性,并且不会褪色,这一特点相对于可见光波长的荧光显像具有潜在的优势.早在1993年,Hansen等[22]即对大鼠颅内胶质瘤模型应用了ICG染色,结果发现,ICG染色可使肿瘤边界的误差控制在1 mm以内,且肿瘤显示强绿色荧光时间可达1 h.因ICG可以在人胶质瘤组织内高度浓集而在正常脑组织中很快被清除,它的使用比荧光素的风险少很多,ICG已被批准并且常规用于脑血管外科.有研究[23-24]在对胶质瘤患者给予ICG后行荧光引导手术发现,通过组织荧光强度的变化曲线和持续时间可有效区分各级别胶质瘤组织及正常脑组织,为ICG的广泛应用奠定了基础.

不像荧光素可以提供即时荧光显像,ICG注射具有时间依赖性.因此,最佳ICG显像至少应该在成像前15 min给予ICG给药.有趣的是,ICG荧光在手术损伤区域可被检测到,提示ICG可能从受损血管外渗,这一特性也意味着在近红外成像下予以ICG给药可能在相对具有完整的血脑屏障中的良性胶质瘤切除术中有用.在良性病变切除术中,荧光显像可能是由肿瘤新生血管的破坏使ICG泄漏而获得的,因此可被结合到肿瘤细胞,然后划定出肿瘤区域.如近红外激光共聚焦显微内镜联合ICG荧光可大大增强肉眼观测的灵敏度,并且可更精确地实时提供活体内所在位置的显微组织信息,使脑组织内独特的肿瘤细胞被识别,并确定一个明确的肿瘤边界.这种技术已应用于活体内检测癌症,并可提供关于肿瘤区域、正常脑实质以及交界区的重要组织信息,可应用于脑肿瘤的诊断和指导切除术的设置[25].

1.4 纳米探针(nanoparticles) 随着纳米技术在生物医学领域的广泛应用,纳米颗粒以其体积小、易通过血脑屏障等特点被人们作为MRI的增强造影剂,肿瘤靶向治疗药物的载体来研究[26-28].

1.4.1 金属纳米壳(metal nanoshells) 金属纳米壳能够应用在胶质瘤的显像方面,是一种具有良好分辨率的化合物.金属纳米壳由一薄层金属外壳或银色、金色的超薄涂层包裹的硅芯所组成[29].这些纳米粒子可以产生吸收或散射光[30-31],已被用来治疗小鼠胶质瘤.不仅如此,金属纳米壳还被作为造影剂应用于光学成像中,有研究已报道其可以增加周围的T1加权图像水质子信号,减少在 T2加权图像信号[32-33].不过,这些纳米粒子在600~800 nm范围表现出很强的吸收能力,其光学性能非常依赖于金银合金外壳的厚度,静脉注射能引起有限的肿瘤积聚,其临床应用前景还有待进一步的研究[32-33].

1.4.2 量子点(quantum dots,QDs) QDs是由以镉为核心的、惰性金属外壳包围的半导体化合物组成的[34-35].如同金纳米颗粒一样,量子点具有取决于粒子大小的较好光学性能.这些造影剂的可调光学性能主要用于各种癌症的应用,包括脑肿瘤的细胞和分子成像,也包括神经胶质瘤的前临床光学成像[36-38].其还可以通过与各种抗体、蛋白、脂肪酸及其它一些有机化合物的结合并经过巨噬细胞的吞噬作用选择性地进入各种组织,在区分肿瘤与正常组织边界和靶向治疗肿瘤方面具有广阔的前景[39-44].近年来,量子点已成为许多以荧光为基础的生物分析技术中传统染料的替代品,他们在580~800 nm的范围内表现出强烈的荧光显像,光稳定性高,如CdHgTe/明胶纳米微球的荧光显像能够抗某些内源性生物分子如人血清白蛋白、转铁蛋白、血红蛋白的干扰[45].体内研究表明,CdHgTe/明胶纳米微球在经过注射后迅速分布到全身血液循环当中.血管网络可以在荧光显像中清晰可见,并且可以清楚地观察到纳米微球在浅表血管的动态变化.在目前的研究中,这些颗粒可以作为蛋白质、DNA、小分子比较有前景的纳米载体,在不久的将来还可用于实时监测药物释放和治疗效果的研究[46].

1.4.3 交联氧化铁颗粒(cross⁃linked iron oxide nano⁃paticle,CLIO) 用荧光试剂Cy5.5标记的CLIO是一种代谢靶向纳米粒子,它在肿瘤细胞内的内化和积聚在注射24 h后达到高峰.Cy5.5⁃CLIO的摄取也出现在胶质瘤边界的小胶质细胞和巨噬细胞,导致在小鼠和大鼠模型中荧光增强的肿瘤边界有约2~24 μm的过度估计[47].据此,Veiseh等[48-49]在 Cy5.5⁃CLIO的基础上合成了更具靶向性的Cy5.5⁃Fe3O4⁃Cltx探针,其与在胶质瘤、髓母细胞瘤等颅内恶性肿瘤中高表达的MMP⁃2蛋白具有高度的亲和力,具有更高的胶质瘤靶向性,并在后续的研究中实现了Cltx⁃Cy5.5在小鼠胶质瘤模型中的荧光显像,确定了Cltx对小鼠等哺乳动物的无毒性,为后续的纳米探针荧光显像的临床应用奠定了基础.

纳米粒子已成为胶质瘤诊断和治疗的很好的选择.其不仅可作为一种有用的成像工具来进行胶质瘤的诊断并且实现对患者的随访;还可用于评估和监测抗血管生成或其他抗肿瘤治疗的效果,从而改善胶质瘤的临床治疗.尽管具有许多优势,但纳米探针目前还属于一种未知长期副作用的新技术,对胶质瘤的诊断和治疗也没有应用于临床,其应用前景还需进一步的证实.

1.5 内源性荧光物质(endogenous fluorophores)

在特定波长光的激发下,人体组织内源性荧光光谱是多种不同物质成分同时诱发产生的光谱叠加,其强度和形状取决于组织的生化特性和形态结构,并受到组织吸收和散射的影响.组织在癌变过程中,细胞新陈代谢的变化将引起荧光物质的浓度、血液浓度、细胞核大小和上皮层厚度等发生变化,因此可根据组织内源性荧光特性的差异区分正常和癌变组织.

自体荧光技术能够反映人体组织中内源性荧光物质和形态结构的微小变化,对于提高肿瘤诊断的灵敏度具有十分重要的临床意义.内源性荧光物质可在脑及胶质瘤组织中接受刺激后发射不同的荧光信号.目前关于内源性荧光物质的运用研究,其中包括通过运用光学分光法(optical spectroscopy)对内源性荧光物质进行评估[50-53],以及围绕多光子激发体层摄影术(multiphoton excitation tomography)展开的研究[54].运用分光法,通过在目标组织对面放置一个光纤探针来检测荧光信号的强弱,运用特定的算法来区分正常脑组织与病变的肿瘤组织[50].在对高级别与低级别胶质瘤患者运用该技术的研究中表明,运用该方法,对正常脑组织与浸润性肿瘤组织辨别的敏感性为94%~100%,特异性为76%~93%[51-52].荧光信号适时的衰减提供了更多的信息,把这个因素添加进算法中,对低级别胶质瘤与正常组织进行区分的敏感性为90%~100%,而特异性则提升至98%~100%.然而,对于高级别胶质瘤,由于坏死和高度的异质性,其敏感性为47%~95%,特异性为94%~96%[50,53].在红外线光谱中不同波长的多个激发光束可从不同角度进行激发,这减少了光毒性、光的散射及来自血液中的产物,并增加了渗透深度.而激发只发生在两个低能量级别的光子同时被吸收时.Kantelhardt等[54]首次将多光子激发体层摄影运用在人类术中,并从分子及亚分子层面报道了其区分肿瘤与正常组织的能力,无不良反应发生.

1.6 抗表皮生长因子/受体(EGFR/EGF) EGFR

是调节生长和存活的酪氨酸激酶细胞表面受体,参与肿瘤的粘附、迁移、分化等过程[55],在大多数恶性肿瘤中过表达,其与肿瘤的发生发展密切相关,是一种可靠的肿瘤标记物[56-57].在胶质瘤中,EGFR的阳性表达率高达90%.因此,使用靶向EGFR受体的近红外荧光分子指导胶质瘤手术是胶质瘤治疗的一种可能有效手段[58].

荧光标记的亲和力分子ABY⁃029具有高EGFR亲和力和高潜在特异性,具有相当快的血浆清除率.已有研究在大鼠中完成了ABY⁃029的药理学、受体活性和生物分布研究.研究者还用胶质瘤细胞系U251对裸鼠进行了移植瘤实验,并在不同的时间点(1~48 h)和以不同的注射剂量(25~122 μg/kg)对裸鼠进行了ABY⁃029的注射,获得脑切片后进行荧光离体成像.他们发现,胶质瘤在注射1 h后最清晰可见,相对于正常脑组织,平均对比度为8~16倍.然而,胶质瘤仍然可以在48 h后被鉴定.在所有情况下,ABY⁃029荧光优先定位在EGFR阳性区域.将注射剂量从微剂量水平增加至5倍,信号将提高10倍,对比度为8~16倍,显示剂量值略高于微剂量限制.这些结果表明,NIR标记的亲和力分子提供了增加EGFR阳性肿瘤区域的手术可视化的极好潜力[59-60].总的来说,分子靶向EGFR在未来是荧光引导手术中具有一定的发展前景,但是它依赖于EGFR在肿瘤细胞中的表达的问题仍需克服.

1.7 金丝桃素(hypericin) 金丝桃素是贯叶连翘(hypericum peforatum L)中最具生物活性的物质,属于二蒽酮类,是一种可以对光反应活性较弱物质起到增效作用的增敏剂,并且有通过独立的 p53途径发挥金丝桃素光动力疗法(hyperium photodynamic ther⁃apy,HY⁃PDT)的作用.已有报道应用金丝桃素光动力辅助诊断了膀胱癌,相对于对照组5⁃ALA来说有非常高的敏感性和特异性.另一项病例研究和临床前期试验也对金丝桃素进行了评估,对接受手术治疗的高级别胶质瘤患者静脉注射作为被动肿瘤靶向因子金丝桃素,其组织样本荧光对肿瘤组织与正常脑组织辨别率的敏感性和特异性分别为91%~94%和90%~100%,且无不良反应发生[61].而在一项动物实验中,大鼠被植入多形性胶质瘤细胞,并静脉注射了金丝桃素.研究者通过荧光显微镜对脑组织中聚集的金丝桃素进行观察,其校正后的肿瘤/正常组织的比达19.8,实验中亦无不良反应发生[62].

1.8 5⁃氨基荧光人血白蛋白(5⁃aminofluorescein hu⁃man serum albumin,AFLHSA) 目前关于该荧光剂的报道较少,有研究表明[63],5⁃氨基荧光剂为一被动的肿瘤靶向因子,其可示踪于人血清白蛋白(hu⁃man serum albumin,HSA).该研究纳入了13例高级别胶质瘤,以AFLHSA为荧光剂进行了荧光导向切除术,其总体切除率达69%,过程中未发现光毒性、过敏或其他相关副作用.

2 小结与展望

胶质瘤多呈浸润生长,术中肿瘤边界显示不清,手术中做到真正意义上的肿瘤全切是非常困难的,而且术后放、化疗效果差,故手术中采用荧光剂结合影像学技术,争取肿瘤更大的切除范围,有助于提高患者生存率,Senders等[1]在2016年11月发布的一篇meta分析中表明,对比于传统手术,此类患者的平均生存时间可由原来的4~5个月提高到5~9个月.

用于胶质瘤荧光显像的荧光剂应该使用方便,安全,并且具有肿瘤特异性.荧光信号应该强而且易于检测.在各种荧光剂中,5⁃ALA是应用较广的一种方式,其介导的光敏剂物质原卟啉IX具有对肿瘤组织敏感性高、特异性强、对组织穿透性强等特点,增加了肿瘤细胞对5⁃ALA吸收,从而增加了原卟啉IX的聚集浓度.目前,5⁃ALA是唯一一种已在一个多中心随机对照试验(Randomized controlled trial,RCT)进行试验的荧光剂,同时已在某些国家批准应用于临床.5⁃ALA联合FGS再结合术中神经电生理监测可明显提高恶性胶质瘤的全切率.未来的研究方向应该在于联合运用更多术中可视化新技术,提高5⁃ALA的特异性和敏感性,以更精确地实施对恶性胶质瘤的切除.荧光素钠应用相对简单,而且相比5⁃ALA价格较低廉.FLS介导技术虽然以在多次实践中取得较高的切除率,但在对于胶质瘤的特异性上仍不如5⁃ALA.虽然在其他临床试验的外源物质还包括ICG,AFLH⁃SA和Hypericin等.尽管它们也有助于肿瘤的完全切除,然而由于其缺乏特异性,许多仍处于基础研究当中,临床前研究可能更倾向于分子靶向方面的研究(如抗表皮生长因子受体).目前,想要对各种荧光技术进行直接比较仍较为困难,这还需要更多研究.随着对完全手术切除(gross total resection,GTR)定义的改进和更广泛的测试成果涌现,未来的研究可以通过使用更加规范、统一的设计进行比较.随着各种荧光素的发现以及术中可视化技术的改良和进步,荧光显像技术对于胶质瘤在未来的诊疗中,必定会给更多胶质瘤患者带来福音.

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Application of fluorescent imaging agent in fluorescence imaging of glioma

CHEN Zhe1,LU Xiao⁃Wen1,XU Lie⁃Peng1,LI Qin⁃Xi1,TU Yan⁃Yang2,YUAN Jun1
1Department of Neurosurgery,First Affiliated Hospital of Medical College,Shantou University,Shantou 515041,China;2Department of Experimental Surgery, Fourth Military Medical University,Xi'an 710038,China

Glioma is the most common malignant tumor of the central nervous system.Most of gliomas are invasive,and with poor prognosis.In addition to surgery,radiotherapy,chemotherapy and other traditional treatments,more and more diagnosis and treatment techniques,such as gamma knife,ultrasound knife,intraoperative magnetic resonance,photodynamic therapy,and the most cutting⁃edge gene therapy and immunotherapy,and so on,have been applied to the clinical practice of glioma diagnosis and treatment.Relevant studies have confirmed that a more extensive and accurate surgical resection can extend the life expectancy of patients both with low grade and high grade gliomas.However,due to the special growth sites and growth characteristics of gliomas,it is difficult to entirely remove the tumor merely relying on surgery.There is increasing evidence that a wider and more accurate surgical resection can extend the life expectancy of patients with gliomas.However,the neurosurgical guidance techniques relatively lack sensitivity and specificity at the margins of diffuse gliomas,and it is difficult to completely remove tumors by existing imaging⁃assisted techniques.There is growing evidence to support the benefits of maximizing resection.Many studies of gliomas are also committed to improving the long⁃term prognosis with new surgical methods.Fluorescence⁃guided surgery(FGS)is a technique used in glioma surgery,which can enhance the visualization of tumor margins and improve the surgical resection of gliomas.Various fluorescent agents,including 5⁃aminolevulinic acid(5⁃ALA),fluorescein sodium,ICG and nanofluorescence techniques,have been widely used in clinical and preclinical studies.This paper gives an intro⁃ duction of the application of various fluorescent agents in glioma fluorescence imaging technology.

glioma;fluorescein;fluorescence⁃guided resection;5⁃ALA

R739.41

A

2095⁃6894(2017)07⁃86⁃07

2017-04-28;接受日期:2017-05-10

广东省科技计划项目(2016ZC0167)

陈 哲.硕士生.研究方向:脑血管病、脑肿瘤.E⁃mail:17246622@qq.com

袁 军.博士,副教授,副主任医师.E⁃mail:yjun116@163.com

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