熒光素鈉術中熒光輔助顯微手術切除腦膠質瘤的研究進展

凌國源綜述 莫立根審校

膠質瘤是顱內最常見的原發性惡性腫瘤[1]，以手術治療為主，但預后較差，高級別膠質瘤（highgrade glioma，HGG）即使采用手術聯合術后放化療及免疫分子靶向治療等綜合治療，5 年生存率仍低于9.8%。腫瘤切除程度為預測無進展生存期（progression-free survival，PFS）、總生存期（overall survival，OS）、腫瘤復發的重要指標。因腦膠質瘤呈高度浸潤性生長，腫瘤組織與正常腦組織邊界模糊，傳統顯微鏡模式下難以準確辨別，切除范圍多依靠術者的主觀判斷。研究發現腦膠質瘤術后復發部位常見于首次手術病灶旁2～3 cm，手術切緣殘留的腫瘤細胞是腦膠質瘤復發的主要原因[2]。因此，腦膠質瘤術中準確判斷腫瘤邊界對提高腫瘤切除程度至關重要。近年來，熒光導引技術輔助切除腦膠質瘤的報道日益增多，其優勢在于術中可較為直觀地顯示腫瘤及腫瘤邊界，有利于最大程度地切除腫瘤。目前，應用于臨床的熒光顯影試劑主要包括熒光素鈉（fluorescein sodium，FLS）、5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid，5-ALA）、吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）、金絲桃素和他拉泊芬鈉等，其中FLS 應用較為廣泛。本文就FLS熒光技術輔助手術治療腦膠質瘤的研究進展進行綜述。

1 FLS的理化特性及顯像原理

FLS是一種人工合成具有強黃綠色熒光的染料示蹤劑，分子量為376.27 kD，為非靶向示蹤劑，通常不能通過血-腦屏障進入腫瘤細胞內，亦不能與腫瘤細胞特異性結合。由于腦膠質瘤呈浸潤性生長，可破壞腦血管內皮超微結構，導致血管壁通透性改變及血-腦屏障受損，故靜脈注射的FLS 可以通過血-腦屏障并在腫瘤組織內蓄積。FLS激發峰位于460～490 nm，發射峰位于510～530 nm，術中將專用的顯微鏡調至熒光模式，在藍色背景下蓄積了FLS 的腫瘤組織顯示出獨有的黃綠色熒光，從而實現腦膠質瘤術中可視化。

2 FLS熒光技術在神經外科手術中的應用

2.1 應用歷史 ①在非顯微鏡手術階段，Moore 和Peyton[3]于1947年首次將FLS用于腦腫瘤手術。此后，也有學者將FLS 用于腦膜瘤、膠質瘤、腦轉移瘤等穿刺活檢術。但受當時技術及設備所限，此后幾十年中，FLS 在神經外科領域中的應用鮮有報道。②普通顯微鏡手術階段，2000年前后，開始有學者發現大劑量的FLS（15～20 mg/kg）在普通的顯微鏡光源下能較清晰地顯示黃染的腦膠質瘤，有利于對腫瘤邊界的判斷，提高腦膠質瘤的全切除率[4]。③專用帶熒光功能濾波器顯微鏡手術階段，Acerbi等[5]于2011年使用配備YELLOW 560 專用濾波器的Pentero 顯微鏡在FLS 顯影輔助下手術切除12 例WHO 分級Ⅳ級膠質瘤，腫瘤全切除率高達75%。此后，越來越多的學者使用FLS 術中顯影輔助切除腦膠質瘤，全切除率在72%～100%[6]。

2.2 FLS臨床應用情況

2.2.1 臨床應用安全性Ha等[7]報道12 005人次靜脈使用FLS，過敏反應發生率僅為0.083%，過敏反應在臨床以低血壓（約占70%）最為常見，多發生在靜脈注射3 min內；其次為惡心、嘔吐（約占60%），腎上腺素、激素、抗組胺等藥物處理效果理想。膠質瘤手術時偶有過敏反應的報道，原因可能與使用劑量較大（20 mg/kg）有關[8]。

2.2.2 應用時機及劑量 目前，對于FLS 的給藥時機及劑量，尚存爭議。由于FLS為非靶向熒光成像劑，主要依靠透過被腫瘤破壞的血-腦屏障而停留于腫瘤中，過早靜脈注射FLS 有可能因其自身的非特異性外滲及腦組織間質水腫播散，導致術中過大的顯示腫瘤范圍。有研究表明，FLS 在腦間質水腫播散的速度在0.2～2.2 mm/h，非特異性外滲可達5 mm/(2～3)h[9]。較遲靜脈注射FLS（例如臨近切除腫瘤時），由于FLS大部分尚存在于循環灌注中，腫瘤內部FLS聚集量較少，腫瘤顯影欠佳，如術中瘤周血管破裂，FLS 局部溢出則導致該區域顯影，不利于術中顯示腫瘤范圍。目前，文獻報道以麻醉誘導時靜脈注射FLS應用最為廣泛[6]。在普通顯微鏡手術階段，應用大劑量的FLS（15～20 mg/kg）術中顯影輔助切除膠質瘤取得了較好效果。隨著配置有YELLOW 560專用濾波器的顯微鏡應用于臨床后，FLS 的使用劑量逐漸減少。Schebesch[10]應用低劑量FLS（3～4 mg/kg）顯影輔助下手術切除膠質瘤26例，效果良好。Cavallo等[6]研究發現應用較小劑量FLS（2～5 mg/kg），即可達到良好術中顯影效果，同時減少不良反應。王笑亮等[11]應用小劑量FLS（1 mg/kg）顯影輔助下手術切除15 例膠質瘤，全切除率為100%。目前，FLS 應用的時機及劑量有待大樣本量的研究提供依據。

2.2.3 FLS熒光技術的應用效果

2.2.3.1 腫瘤切除程度Acerbi 等[12]應用FLS 顯影輔助手術切除20 例HGG，靈敏度為94%，特異度為89.5%，全切除率高達80%。Cavallo 等[6]對57 篇FLS顯影輔助切除腦腫瘤(1 099 例）的文獻進行薈萃分析，靈敏度在75.6%～96%，特異度在75%～100%，腫瘤全切除率在72%～100%。Neira 等[13]報道應用FLS輔助手術切除32 例膠質母細胞瘤（glioblastoma GBM），全切除率為93.1%。由于低級別膠質瘤的血腦屏障保持相對完整，術中FLS顯影較差，因此，FLS熒光技術用于切除低級別膠質瘤的報道較少[10]。有學者發現將FLS熒光輔助技術用于低級別膠質瘤的活檢術，能識別腫瘤惡性程度較高的部分，從而提高活檢術的準確率[14]。熒光模式下腫瘤的顯影只是血-腦屏障被破壞的部分，只切除該部分不一定能對腫瘤細胞浸潤的組織進行完全切除，對于切除腫瘤邊界的指導以及熒光模式下未黃染區是否需要積極手術干預，尚存爭議。顯微鏡下的組織結構特征、術者的經驗也具有重要參考價值。對于腦功能區膠質瘤，FLS 熒光技術有助于最大安全范圍內盡量切除腫瘤[15]。

2.2.3.2 對病人生存期的影響Jacquesson等[16]報道應用FLS輔助切除22例HGG，可將病人PFS從6.7個月延長至12.9 個月，OS 從12.3 個月延長至20.9 個月。Acerbi等[8]報道應用FLS輔助切除47例HGG，全切除率為82.6%，6、12 個月PFS 分別為56.6%和15.2%，中位OS 為12 個月。這表明FLS 熒光模式可增加術中腫瘤可視化程度，腫瘤與正常腦組織可較容易區分，提高腫瘤全切除率，明顯提高病人的生存率。

2.3 FLS與5-ALA、ICG熒光技術的對比

2.3.1 FLS 與5-ALA 的對比①FLS 通過被腫瘤破壞的血腦屏障得以在腫瘤組織內蓄積，而5-ALA 的代謝產物熒光原卟啉Ⅸ能夠選擇性地在膠質瘤細胞內聚集，激發波長在400～410 nm，在藍紫光照射下產生紅色熒光使腫瘤顯影。②5-ALA是目前唯一一個通過Ⅲ期臨床試驗的熒光成像試劑，5-ALA 熒光技術已被證明能夠提高腦膠質瘤的切除程度。Picart 等[17]應用5-ALA 熒光技術輔助手術切除HGG 的全切除率為83.3%。③5-ALA 對于低級別腦膠質瘤的熒光顯影率最高可達52%[18]，而FLS對于血供不豐富或血腦屏障破壞不多的低級別膠質瘤敏感性較低。④5-ALA 一般需術前2～3 h 口服給藥，用藥掌控性較差，臨床應用風險較高，有低血壓、卟啉癥、光毒性、光敏反應等副作用，術后需避光24～48 h以降低光敏反應的風險，5-ALA 目前在國內未獲得藥品監管部門批準用于臨床，價格昂貴。FLS 以注射液劑型生產，可在常溫下貯存，臨床使用安全性高，術中操作簡便，只需全身麻醉后外周靜脈注射，并且價格低廉，適用于大多數膠質瘤病人。

2.3.2 FLS 與ICG 的對比ICG 是一種非特異性近紅外熒光染料，與FLS作用機制類似，主要依靠破壞的血-腦屏障聚集于腫瘤組織，在神經外科常用于腦血管疾病手術的術中血管造影熒光成像。ICG熒光技術顯影時間很短且存在散射，目前較常用于腫瘤切除后殘余腫瘤的鑒別，用于腦膠質瘤手術的報道較少。Lee等[19]應用ICG熒光技術切除15例腦膠質瘤，敏感度和特異度分別為98%和45%。Cavallo 等[6]對FLS熒光技術切除腦腫瘤（1 099例）的文獻進行薈萃分析，靈敏度在75.6%～96%，特異度在75%～100%。

3 展望

FLS 熒光輔助技術應用于腦膠質瘤的切除，術中能更直觀地判斷腫瘤邊界，提高腫瘤的切除程度，降低腫瘤的復發率，明顯提高病人的生存率。FLS特異性低，對藥物的應用時機、劑量以及低級別膠質瘤術中的應用等問題，還有待深入研究。隨著FLS熒光顯影輔助技術不斷地進步，聯合術中神經導航、術中MRI、術中超聲等技術，可提高手術的精準度，最終使更多腦膠質瘤病人從中獲益。