5-氨基乙酰丙酸介導熒光顯微鏡腦膠質瘤切除術的臨床應用

吳 昊

(中國醫學科學院北京協和醫院 外科，北京 100730)

5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)作為一種惡性膠質瘤的代謝標記物,越來越多地被應用于術中確定腫瘤是否有殘余。ALA是機體內血色素生物合成途徑中的代謝產物,很多實驗和臨床研究證實惡性膠質瘤細胞能夠攝取ALA并將其轉為一種光敏劑——原卟啉[1]，術中通過熒光顯微鏡可以觀察到殘留腫瘤細胞中原卟啉所產生的熒光[2]。5-ALA熒光介導手術由于其有效性、安全性受到了越來越多神經外科醫生的關注，其花費小，操作簡單等特性更適用于醫療條件有限的包括我國在內的發展中國家。本文就5-ALA介導熒光顯微鏡膠質瘤切除術的圍手術期準備、術中注意事項、主要缺陷進行綜述。

1 5-ALA介導熒光顯微鏡腦膠質瘤切除術的圍手術期準備

1.1 5-ALA的給藥劑量 目前在絕大多數的臨床應用中5-ALA的給藥劑量是20 mg/kg，給藥方式為口服，同時術前2天每日服用12mg地塞米松。III期試驗證實這一劑量的地塞米松對于此項技術的有效性和安全性至關重要，因為它可以通過改變血腦屏障來影響膠質瘤細胞對5-ALA的攝取和熒光的產量。在一個雙盲、前瞻性的隨機對照試驗中證實較少劑量的5-ALA(0.2,2 mg/kg)產生的熒光量相對不足，因此不予采用。同時這一試驗還表明以上3種劑量5-ALA在發生不良反應的頻率方面無明顯差異。

1.2 5-ALA的給藥時機 目前普遍認為5-ALA在麻醉誘導的前2.5～3.5 h給藥為宜。在C6膠質瘤模型大鼠活體上注射5-ALA之后的6 h會觀察到最強的熒光，在給藥后3 h以前和9 h以后熒光的強度都比較弱[1]。在一臺膠質瘤手術的開始階段，一般要花費1.5～2 h進行麻醉誘導、擺體位、鋪巾、開顱等操作；然后再花費1 h左右切除肉眼可分辨的膠質瘤病灶。這樣，真正需要熒光顯微鏡下切除要在麻醉誘導的3 h～3.5 h后開始，因此，最佳給藥時間被定在麻醉誘導前的3 h左右。

2 5-ALA介導熒光顯微鏡腦膠質瘤切除術的術中注意事項

2.1 手術入路的設計 在手術過程中，除了要對病人采取必要的光保護之外，5-ALA介導熒光顯微鏡下膠質瘤切除手術與傳統的顯微神經外科手術沒有太大的區別。同樣可以應用術中導航和術中超聲進行開顱入路的選擇和腫瘤的定位，但在到達皮層時最好在熒光顯微鏡的幫助下設計皮層入路。因為很多時候，表面看起來正常的皮層在藍光激發下可以在熒光顯微鏡下觀察到皮層下的腫瘤浸潤。在腫瘤侵及功能區的病例中，也要應用術中喚醒和神經電生理監測，因為熒光顯微鏡只能提供給術者腫瘤范圍的二維信息，卻不能有效地阻止術者在切腫瘤的過程中進入功能區。盡管往往發出熒光的腦組織幾乎不具有任何功能，但是手術操作的過程仍然可以通過破壞經過病灶區域的血管導致遠處功能區正常腦組織的缺血性損害。因此，5-ALA是一個能夠很好低分辨腫瘤的工具，但是需要術者去抉擇是否所有發出熒光的區域都要被切除。

2.2 切除范圍的把握 Ⅱ期試驗表明，5-ALA介導熒光顯微鏡下顯示腫瘤的范圍要比增強MRI顯示的腫瘤范圍大，對于描畫腫瘤邊界的敏感性比MRI要強20%[3]。但是并沒有證據表明所有能被激發出熒光的組織都是沒有功能的。另一方面，血腦屏障的破壞是5-ALA進入組織的前提，即使是很微小的血腦屏障破壞也可以使像5-ALA這樣的小分子進入到細胞內，然而很多具有完整功能和正常內環境的腦組織也存在血腦屏障微小的破壞，這些組織在熒光顯微鏡下也可發出微弱熒光，切除這些組織將會造成不必要的神經功能損傷。在Ⅲ期試驗中，干預組與對照組相比，術后48 h發生神經功能障礙的嚴重程度要略高一些，這一現象基本都發生于術前已經出現神經功能障礙的病人中。這一發現提醒術者,在那些腫瘤組織已經直接造成功能區器質性損害，而不是周圍水腫帶造成功能區功能性損害的病例中，對于“完整切除”病灶的嘗試需要謹慎。Stummer等[4]認為，對于發出較強熒光的腫瘤組織可以應用高能量的超聲吸引器切除，對于發出較弱熒光的瘤周組織可以應用低能量的超聲吸引器切除，對于腫瘤位于功能區的病例，應該采用術中喚醒和術中神經電生理監測把神經功能損害降到最低。總之需要牢記的是，5-ALA介導熒光纖維手術這項技術僅僅是一個分辨腫瘤界限的工具，術者需要結合具體病例的解剖結構，血流供應，腫瘤位置，術后生活質量的綜合情況來作出腫瘤切除程度的選擇。

3 5-ALA介導熒光顯微鏡腦膠質瘤切除術的主要缺陷

3.1 腫瘤組織仍有殘余 在一些研究中，許多解剖層面上能夠被切除的腫瘤在5-ALA介導熒光顯微鏡手術中沒能被切除。這些殘余的腫瘤在位置上幾乎具備了一個共同的特點，即懸附于瘤腔的上壁，顯而易見，這些區域被瘤腔上壁遮擋，激發光源無法直接照射激發其產生熒光，造成術中無法發現其存在。其次，一些囊性的腫瘤容易有殘余。在打開囊腔后，囊壁塌陷造成一些腫瘤組織發出的熒光被遮擋，從而出現殘留。最后，既使是發出強熒光的腫瘤組織也可能由于選擇了錯誤的開顱入路或皮質入路而殘留。

3.2 其他非膠質瘤占位也可能發出熒光 很多發出熒光的組織在切除后石蠟病理提示并非都是膠質瘤，還可能包括：膿腫，轉移瘤，血管炎和淋巴瘤。淋巴瘤和壞死性血管炎的病變組織能夠發出熒光可能與炎癥反應和新生細胞有關，但膿腫和轉移瘤發光原因還不是很明確。基于這一前提，應該提倡在手術早期送術中冰凍病理明確腫瘤性質。同樣,對于術前MRI不能明確診斷為膠質瘤的病人可以在實施手術前進行立體定位下活檢明確診斷。

5-ALA介導熒光顯微鏡下膠質瘤切除術在分辨腫瘤邊界方面具有優勢，且花費低于術中MRI[5]，已經被國外一些機構所采用，國內一些醫院也開展了這一技術，并取得了不錯的治療效果[6-7]。同時，這項技術還存在著一些缺陷需要得到改進。除此之外，此項技術與其他神經外科輔助技術在治療效果方面的比較還缺乏文獻支持，目前還沒有關于應用術中MRI和5-ALA介導熒光纖維技術在腫瘤切除率方面的雙盲，前瞻性，隨機對照研究。在手術切除范圍方面，還缺乏手術切除率與術后生活質量相關性的研究來幫助術者選擇一個對個體最佳的手術切除范圍。在完善上述工作后，5-ALA介導熒光顯微鏡將為膠質瘤的手術治療提供了一個新的選擇。

[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]黃紅光,徐慶生,MMH.5-ALA介導的熒光顯微手術治療惡性腦膠質瘤的臨床研究[J].浙江醫學,2009,31(7):895.

[7]趙世光,滕雷,李一,等.5-氨基乙酰丙酸熒光引導顯微手術切除人腦膠質瘤[J].中華神經外科雜志,2007,23(5):369-372.