示踪剂亚甲蓝注射液、纳米炭混悬液在乳腺癌前哨淋巴结活检术中的应用研究进展

王杰强 马德奎

1.广东医科大学第一临床医学院，广东湛江 524023；2.广东医科大学附属肇庆市第一人民医院乳腺中心，广东肇庆 526000

2020年12月，国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer，IARC）公布了一项统计数据，乳腺癌发病率首次超过了肺癌，成为全球最常见的癌症[1]。众所周知，乳腺癌是一种主要通过淋巴系统传播的局部区域性疾病[2]，那么手术治疗就成为了早期乳腺癌最重要的治疗方式，但是不同手术方式对患者的预后差异比较大。传统的手术治疗方式包括了乳房全切术及腋窝淋巴结清扫术（axillary lymph node dissection，ALND），虽然ALND能彻底清除早期乳腺癌病灶，并提供腋窝淋巴结分期，但因其创伤比较大，容易引起腋窝肌肉、神经的损伤，导致上肢淋巴水肿、活动障碍、感觉异常等并发症，严重影响患者的生活质量[3]。前哨淋巴结是乳腺癌淋巴转移的第一站淋巴结[4]，有研究发现[5-6]，对于前哨淋巴结活检阳性的，应进一步行ALND，以确保彻底清除早期乳腺癌病灶；而对于前哨淋巴结活检阴性的，则可以避免行ALND，不仅减少了术后并发症，还能极大地提高患者的生活质量。因此，临床上对于腋窝淋巴结没有转移的患者，前哨淋巴结活检术（sentinel lymph node biopsy，SLNB）已取代了ALND，成为早期乳腺癌手术治疗的常规术式。

SLNB准确性和成功率的关键在于示踪技术，因此示踪技术的选择对于SLNB来说至关重要。近些年来寻找前哨淋巴结的示踪技术层出不穷，包括新兴的超顺磁氧化铁示踪法、荧光示踪剂吲哚菁绿示踪法、染料法、放射性核素法、染料法联合放射性核素法等。尽管在2017年的《乳腺癌荧光示踪前哨淋巴结活组织操作指南》[7]中指出染料法联合放射性核素法双示踪为SLNB的金标准，但由于放射性核素法示踪剂有较强的放射性、操作困难及术中进行定位设备昂贵等障碍，使得该方法难以大规模普及。目前临床仍是以传统的染料法为主，本文就临床上常用的亚甲蓝注射液和纳米炭混悬液（carbon nanoparticle suspension injection，CNSI）两种示踪剂进行简单比较，以期为临床运用提供参考。

1 两种示踪剂的特点的比较

亚甲蓝注射液的化学式为C16H18ClN3S·3H2O，属于吩噻嗪衍生物染料，又称亚甲基蓝、美蓝、次甲基蓝，可作为药物使用；通常给药途径有口服、皮下注射和静脉注射。亚甲蓝注射液在静脉注射后4～24 h随尿液排出，半衰期为5～6 h，尽管没有明确说明肾功能不全的患者静脉使用亚甲蓝注射液应减量，但仍应小心用药[8]。CNSI是近些年来新研发的一种生物学活性染料，其外观为黑色混悬液体，是目前唯一商业化和临床应用的纳米炭材料；纳米炭由活性炭经过球磨机粉碎加工后形成的直径为21 nm的炭颗粒，再加入助悬剂聚乙烯吡咯烷酮K-30，防止纳米炭颗粒凝集，最终形成直径约为150 nm的CNSI[9]；CNSI给药途径较亚甲蓝注射液相对单一，一般在手术前皮下或皮内注射，但因CNSI直径较大，禁止直接注入血管，避免引起局部微循环障碍[10]；因CNSI不会进入血液循环，因此无相对应检测其药代动力学方法，目前尚未明确CNSI半衰期的长短。

2 作用原理的比较

亚甲蓝注射液作为药物制剂和染色试剂有着悠久的历史。目前，临床上应用亚甲蓝注射液主要有两个方面：①亚甲蓝注射液有结合脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）的能力，因此可作为药物制剂行临床治疗[11]。例如化学物（硝基苯、硝酸盐、亚硝酸盐、苯醌）引起的高铁血红蛋白血症，低浓度的亚甲蓝注射液可将高铁血红蛋白还原为血红蛋白，具有解毒作用；且由于亚甲蓝注射液对于神经有较强的亲和性，并可影响Na+、Ca2+、K+通道的功能[12]，进而可以阻碍神经的传导，达到镇痛的作用，临床上一般常用于治疗三叉神经痛、痔疮术后镇痛等等；在普外科关腹前，还可将亚甲蓝注射液均匀地涂抹于肠管的表面，可防止术后粘连，不过临床上已较少应用。②作为染色剂于术中行染色定位。亚甲蓝注射液是一种脂溶性物质，且分子量较小（相对分子质量约为373.90 Da），使其成为一种能快速穿透组织的染色剂[13]，包括对前哨淋巴结、乳腺肿物、甲状旁腺、胰岛素瘤等组织的染色定位。也正因为亚甲蓝注射液的分子量比较小，注射后不仅可以进入到毛细淋巴管，还会进入毛细血管，引起广泛蓝染，导致术野不清晰；此外进入到血液循环的亚甲蓝注射液还会引起相应的不良反应[14]。亚甲蓝注射液为蓝色液体，在乳腺癌患者行SLNB中，术前于乳晕及肿物周围注射亚甲蓝注射液，术中沿胸大肌外侧缘切开，肉眼可以很容易观察到亚甲蓝注射液引起的蓝染淋巴管，沿着蓝染的淋巴管所寻找到的第一个淋巴结即为前哨淋巴结[15]。目前亚甲蓝注射液临床应用最广泛的是在癌症中检测前哨淋巴结，可以进一步行病理检查判断其是否有癌细胞转移[16]。

CNSI临床上主要用于前哨淋巴结染色、药物载体和热治疗等领域[17]。广泛用于乳腺癌、进展期胃癌、甲状腺乳头状癌和结直肠癌的淋巴结示踪[18-20]；CNSI应用于淋巴结示踪的优势主要在于以下两点：①人体毛细血管的内皮层主要是由单层柱状上皮构成，且排列紧密，具有完整的基底膜，故毛细血管的间隙较小，通常为20～50 nm[21]。CNSI直径远大于毛细血管的直径，因此无法进入血液循环。而毛细淋巴管的直径为100～500 nm，基底膜不完整，CNSI容易进入到淋巴管，具有良好的淋巴系统趋向性。②组织间隙的静水压大于毛细淋巴管，使CNSI更易进入到毛细淋巴管中[22]。进入毛细淋巴管中的CNSI会迅速被巨噬细胞吞噬，然后聚集在淋巴结中，所引流区域的淋巴结会被染成黑色，便于术中寻找淋巴结，为术中行淋巴结清扫提供指导。基于以上特点，CNSI在乳腺癌行SLNB中对淋巴系统的特异性优于亚甲蓝注射液，且不易引起广泛染色，导致术野不清晰[23]。CNSI具有较好的表面吸附能力及生物相容性，吸附化疗药物后，该药物的理化性质通常不会发生改变[24]。目前有多项研究证实CNSI可以作为化疗药物的载体进行临床治疗；Du等[25]利用CNSI有较强的淋巴系统趋向性，尝试将CNSI与化疗药物结合，以此治疗转移至淋巴结的乳腺癌，如转移至锁骨上淋巴结、乳腺内乳淋巴结以及其他不易经手术切除的淋巴结；Du等[25]自制纳米炭-表柔比星混悬液，发现表柔比星可通过CNSI载体经淋巴管引流至相应的淋巴结，明显增加淋巴结内化疗药物的浓度，提高乳腺癌淋巴结转移患者的治疗效果。在光热治疗领域中，CNSI也展示出独特的优势。光热治疗指的是将近红外光转化为热量进而达到治疗的方法，这一过程需要光热转换剂来实现，近年来研究证实CNSI在光热治疗中有巨大的优势[26-27]。唐小海等[28]以裸鼠和细胞为模型，探讨CNSI用于乳腺癌光热治疗的研究，其结果发现在近红外光的作用下，CNSI能够将光能转化为热量，导致肿瘤组织和细胞局部温度升高，进而达到将乳腺癌细胞杀死的目的。

3 注射剂量的比较

有研究[29]针对不同剂量的亚甲蓝注射液在乳腺癌SLNB中的应用对比，发现在SLNB中使用2 ml亚甲蓝注射液对于前哨淋巴结的识别率（identification rate，IR）为90%；使用5 ml亚甲蓝注射液的研究中，前哨淋巴结的IR为92%；两者比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。在前哨淋巴结假阴性率（false negative rate，FNR）方面，使用2 ml亚甲蓝注射液的FNR为11%，而使用5 ml亚甲蓝注射液的FNR为10%，两者比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；因此建议在乳腺癌SLNB中推荐使用2 ml亚甲蓝注射液。在盆腔手术中，较易引起尿路损伤，故也有文献报道[8]，可以通过静脉注射亚甲蓝注射液来可视化输尿管。该研究[8]对比使用0.25、0.50、0.75、1.00 mg/kg的亚甲蓝注射液，在显影程度上未见明显差别，只是暴露时间有所差异。在甲状旁腺手术当中[8]，虽然经静脉注射大剂量的（3.0～7.5 mg/kg）亚甲蓝注射液可将甲状旁腺明显染成蓝色，但是大剂量的亚甲蓝注射液可能会引起患者出现严重的过敏反应、皮肤及尿液颜色的改变，甚至产生神经毒性作用，让原本相对安全的手术，增添了更多风险。有文献报道[16]，当静脉注射低剂量（0.4 mg/kg）的亚甲蓝注射液，术中通过近红外成像不仅可以清晰地识别甲状旁腺，而且不会出现相关的一些并发症，该研究[16]认为行甲状旁腺手术中，亚甲蓝注射液的剂量以（0.4 mg/kg）为最佳剂量。在应用亚甲蓝注射液行乳腺癌SLNB时最佳注射时间方面，目前尚有比较大的争议，参考大量文献[30-31]并结合笔者所在单位情况，建议在术前5～10 min注射亚甲蓝注射液较为合适。

Wu等[32]研究发现在乳腺癌行SLNB中使用2 ml CNSI时，前哨淋巴结及下游淋巴结均被染黑，且前哨淋巴结检出率只有66.7%，不仅影响前哨淋巴结的分期，而且检出率也不高；当CNSI剂量减少至1 ml时，前哨淋巴结检出率高达100%，并且能清晰地显影前哨淋巴结，减少下游淋巴结显影的干扰；当剂量降至0.5 ml时则不能清晰地显影前哨淋巴结，检出率也降至16.7%；综上所述，在乳腺癌行SLNB中使用2 ml CNSI易将下游淋巴结染黑，增加假阴性率；0.5 ml CNSI则不能清晰显影前哨淋巴结，影响检测效果。因此，在乳腺癌SLNB中CNSI的最佳剂量为1 ml。该研究[32]同时比较了在SLNB术前10～15 min以及1、2 d注射CNSI对于前哨淋巴结染色的效果，发现在术前10～15 min注射CNSI是前哨淋巴结染色最佳的时间。

4 显影情况的比较

Huang等[33]在研究影响乳腺癌单用亚甲蓝注射液染色前哨淋巴结定位出现假阴性率因素中显示，入组的365例乳腺癌患者中，有359例患者检出前哨淋巴结，其检出率为98.3%；腋窝淋巴结转移有154例患者，其中16例前哨淋巴结为阴性，假阴性率为10.4%；准确率为95.6%，阴性预测值92.8%，特异性为100%。韩思佳[34]进行了亚甲蓝注射液与CNSI在早期乳腺癌中的研究对比，结果表明亚甲蓝注射液与CNSI的检出率分别为90%、92%，准确率为92%、94%，灵敏度为87.5%、88%，假阴性率为6.25%、4%；CNSI组的检出率高于亚甲蓝注射液组，且假阴性率相对较低。王敏等[30]研究了在242名乳腺癌患者中，分别使用CNSI、亚甲蓝注射液及双示踪剂行前哨淋巴结染色的对比，CNSI的检出率、灵敏度、假阴性率及假阳性率均稍高于亚甲蓝注射液组，但两者比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；尽管双示踪剂组在检出率、灵敏度、假阴性率及假阳性率均较高，但三者两两比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），说明CNSI与亚甲蓝注射液在乳腺癌前哨淋巴结活检中的效果无明显差异。

5 不良反应的比较

亚甲蓝注射液是一种相对比较安全的药物。在成人中，静脉注射小剂量（2 mg/kg）的亚甲蓝注射液，一般只会引起局部轻微的疼痛，用生理盐水冲洗后疼痛即可消失[35]；静脉大剂量注射亚甲蓝注射液引起的症状相对较多，如神志不清、头晕、头痛、胸痛、腹痛、恶心、发绀、5-羟色胺综合征等一些不良反应[36]；文献报道[37]在羊膜腔内灌注亚甲蓝注射液会引起胎儿腭裂、神经管畸形、手指畸形等致畸作用，且胎儿死亡率明显增加，因此在怀孕期间应禁止使用。乳腺癌行SLNB中曾报道过经皮下注射亚甲蓝注射液后出现局部皮瓣和脂肪组织坏死[38]，还可能形成浅表溃疡、脓肿等不良皮肤反应，一般发生率比较低，症状相对较轻；亚甲蓝注射液引起局部皮瓣坏死可能与亚甲蓝注射液分子量比较小、容易进入血管内、阻碍局部的血液循环有关，所以在使用过程中，应尽可能地采用皮下注射。CNSI是近些年来新研发的一种淋巴示踪剂，具有良好的安全性及靶向性，目前尚无因CNSI引起的致畸、细胞毒性、不良反应或相关并发症的报道。综上所述，应用CNSI行乳腺癌SLNB较亚甲蓝注射液相对更安全。

6 小结

乳腺癌发病率不断增加，已成为全球发病率最高的癌症，具有高死亡率及高发病率，严重威胁女性患者的生命安全及健康。随着乳腺癌手术治疗的不断发展，SLNB已成为乳腺癌手术治疗的常规操作，如何提高SLNB的准确性是目前亟待解决的关键问题。提高SLNB准确性关键在于示踪剂的选择，良好的示踪剂应具备淋巴结显影清晰、无毒性、操作简便、成本低廉且易于临床推广等特点。目前常用的示踪剂亚甲蓝注射液因其价廉、易获取、扩散较快等优点，是临床上应用最广泛的示踪剂，但亚甲蓝注射液的缺点也是不容忽视的，其淋巴结靶向性差，有较多不良反应，使其存在一定的局限性。CNSI是一种新型的淋巴示踪剂，具有良好的淋巴结靶向性及安全性，与亚甲蓝注射液相比CNSI具有淋巴结特异性强、淋巴结染色停留时间较长、无明显不良反应等优点，因此未来可尝试将CNSI常规作为乳腺癌行SLNB的首选示踪剂。但CNSI价格远高于亚甲蓝注射液，对于基层医院应用CNSI行乳腺癌SLNB示踪仍具有较大挑战，且目前国内外对于CNSI作为乳腺癌SLNB示踪剂还未有相关大型的临床研究，还需在临床应用中不断探索，为不同患者选择合适的淋巴结示踪剂，做到个体化治疗，不仅提高淋巴结检出率，也充分考虑经济成本。基于CNSI有较强的淋巴结趋向性，对前哨淋巴结的检出率优于亚甲蓝注射液，且目前没有发现明显的副反应，故CNSI在乳腺癌SLNB中效果优于亚甲蓝注射液。