羅毅鑫 劉潔

熒光診斷在皮膚腫瘤中的應(yīng)用進(jìn)展

羅毅鑫 劉潔

熒光診斷具有非侵入、操作簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，臨床上已用于檢測(cè)多種早期淺表腫瘤。在皮膚腫瘤中，熒光診斷可用于非色素性皮膚腫瘤的輔助診斷、Mohs手術(shù)前皮損范圍的確定、療效評(píng)價(jià)及治療后的隨訪。熒光診斷中熒光強(qiáng)度和診斷準(zhǔn)確性受到光敏劑，激發(fā)光強(qiáng)度，皮損類型、大小及位置，皮損周圍皮膚狀態(tài)等多種因素的影響。熒光診斷在皮膚腫瘤臨床應(yīng)用中的效果，不同研究的結(jié)果并不完全一致，尚需要大量的病例對(duì)照研究進(jìn)行證實(shí)。

皮膚腫瘤；光譜法，熒光；診斷；光敏感藥；影響因素分析

熒光診斷是運(yùn)用適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射皮損，以激發(fā)熒光物質(zhì)，使皮損處顯示出特定熒光進(jìn)行診斷的方法。作為一種非侵入性新興診斷技術(shù)，熒光診斷具有操作簡(jiǎn)便，靈敏度高，可實(shí)時(shí)檢測(cè)等特點(diǎn)，在輔助診斷皮膚腫瘤等方面具有發(fā)展前景。

作者單位：100730北京中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院皮膚科

1 熒光診斷的發(fā)展歷史

1990年，Kennedy第一次提出氨基酮戊酸（ALA）誘導(dǎo)原卟啉Ⅸ（PpⅨ）熒光成像可診斷口腔黏膜癌及癌前病變［1-2］。此后，關(guān)于熒光成像的研究不斷增多，同時(shí)熒光診斷不斷發(fā)展。目前，熒光診斷在多種皮膚疾病的輔助診斷、評(píng)價(jià)療效和治療后隨訪等方面均具有一定作用［3-4］。

2 熒光診斷的基本原理

在皮損處使用光敏劑，孵育一段時(shí)間后，熒光物質(zhì)在腫瘤細(xì)胞內(nèi)聚集，用適當(dāng)波長(zhǎng)的激發(fā)光照射皮膚。熒光物質(zhì)吸收激發(fā)光能量，從基態(tài)躍遷到高振動(dòng)能級(jí)的不穩(wěn)定電子激發(fā)狀態(tài)，然后再通過發(fā)射熒光回到穩(wěn)定基態(tài)。此時(shí)，檢測(cè)腫瘤細(xì)胞發(fā)射出的熒光可提示腫瘤的存在，即為熒光診斷。發(fā)射出的熒光強(qiáng)度與激發(fā)光的強(qiáng)度成正比，能量更低，波長(zhǎng)更長(zhǎng)［5］。

光敏劑是熒光診斷的成像劑，其性質(zhì)直接影響診斷效果。目前，使用最廣泛的光敏劑是ALA和甲基氨基酮戊酸（MAL），這兩種物質(zhì)均是卟啉合成的前體，在體內(nèi)能夠促進(jìn)細(xì)胞合成原卟啉。腫瘤細(xì)胞缺乏亞鐵螯合酶，中間產(chǎn)物原卟啉會(huì)在腫瘤細(xì)胞內(nèi)聚集，被激發(fā)光激發(fā)后顯示出熒光。MAL進(jìn)入細(xì)胞的途徑更多，細(xì)胞對(duì)其攝取率比ALA約高30%，相同用量下可具有更強(qiáng)的熒光作用。MAL作為光敏劑對(duì)基底細(xì)胞癌（BCC）患者進(jìn)行熒光診斷，皮損與正常皮膚的熒光比率顯著高于ALA［6］。光敏劑的劑型可影響熒光診斷的準(zhǔn)確性，與傳統(tǒng)乳膏相比，5%ALA脂質(zhì)體噴霧作為外用光敏劑，能更準(zhǔn)確地勾劃腫瘤邊界，且光毒性更低，體內(nèi)清除率更快，具有更好的安全性［7］。

3 熒光診斷在皮膚腫瘤中的應(yīng)用

熒光診斷在皮膚腫瘤中的應(yīng)用主要集中3個(gè)方面：非色素性皮膚腫瘤的輔助診斷、Mohs手術(shù)前皮損范圍的確定、療效評(píng)價(jià)及隨訪。

3.1 非色素性皮膚腫瘤的輔助診斷：熒光診斷可對(duì)非色素性皮膚腫瘤進(jìn)行有效輔助診斷。BCC患者進(jìn)行熒光診斷時(shí)，皮損處顯示紅色熒光，而正常皮膚無熒光表現(xiàn)，皮損部位與正常皮膚熒光對(duì)比顯著，結(jié)合臨床可明確診斷［6，8］。鱗狀細(xì)胞癌（SCC）患者的熒光診斷結(jié)果與病理診斷結(jié)果具有良好的一致性，可運(yùn)用熒光診斷檢測(cè)SCC患者的皮損［9］。不同類型的BCC和SCC，熒光診斷的準(zhǔn)確性有所不同：淺表型BCC的熒光診斷較為準(zhǔn)確，微結(jié)節(jié)型和硬斑型BCC的熒光診斷效果有限［6，9-10］。微小浸潤(rùn)型 SCC 患者的皮損區(qū)與非皮損區(qū)熒光對(duì)比明顯，其熒光診斷準(zhǔn)確性高于分化良好的SCC［11］。鮑恩病患者皮損區(qū)與非皮損區(qū)熒光對(duì)比明顯，熒光診斷與病理診斷高度吻合，具有很高的敏感性與特異性［6，12］。熒光診斷也可用于癌前病變，如光線性角化病的輔助診斷［7，11，13-14］。但也有研究報(bào)道，熒光診斷檢測(cè)光線性角化病時(shí)，皮損部位無熒光表現(xiàn)［8］。這可能與使用的光敏劑濃度較低，皮損部位角化過度等因素有關(guān)。

3.2 Mohs手術(shù)前皮損范圍的確定：熒光診斷理論上可作為Mohs顯微手術(shù)的術(shù)前程序，對(duì)腫瘤皮損面積進(jìn)行測(cè)量，皮損邊界進(jìn)行精確定位，以減少手術(shù)步驟，縮短手術(shù)時(shí)間，提高手術(shù)效率［7，15-16］。淺表型和結(jié)節(jié)型BCC患者M(jìn)ohs術(shù)后確定的腫瘤平均面積與術(shù)前熒光診斷得到的結(jié)果具有高度一致性，非色素型BCC患者在Mohs術(shù)前用熒光診斷確定皮損邊緣可明顯減小手術(shù)切口，均提示熒光診斷可用于Mohs術(shù)前精確描畫皮損邊緣［15-17］。但并非所有研究結(jié)果均一致，在色素型BCC患者M(jìn)ohs術(shù)前腫瘤面積評(píng)估和邊界勾劃方面，熒光診斷無明顯優(yōu)勢(shì)［17］。皮損位于面部H區(qū)的BCC患者，術(shù)前運(yùn)用熒光診斷并不能提高M(jìn)ohs手術(shù)效率，甚至?xí)黾邮中g(shù)步驟［18］。另一項(xiàng)對(duì)222例皮膚腫瘤患者的研究顯示，熒光診斷在Mohs術(shù)前皮損切緣定位未顯示出優(yōu)越性［19］。熒光診斷在Mohs術(shù)前定位皮損的作用，尚需進(jìn)一步研究。

3.3 療效評(píng)價(jià)及治療后的隨訪：熒光診斷的發(fā)展與光動(dòng)力技術(shù)密切相關(guān)，熒光診斷中運(yùn)用的光敏劑是光動(dòng)力治療中作用于腫瘤細(xì)胞的藥物，兩種技術(shù)常聯(lián)合使用。光動(dòng)力治療后，鮑恩病患者皮損面積可用熒光診斷評(píng)估，皮損面積較前減小則證明治療有效。治療結(jié)束后，可用熒光診斷檢測(cè)皮損進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪，熒光診斷作為一項(xiàng)無創(chuàng)性檢查手段，可減少活檢次數(shù)［12］。熒光診斷也可用于監(jiān)測(cè)蕈樣肉芽腫患者治療后皮損變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)情況。熒光診斷在評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)BCC患者療效中的作用尚有爭(zhēng)議，有研究報(bào)道，熒光診斷可用于評(píng)價(jià)BCC患者的療效［9］，但對(duì)光動(dòng)力治療后的BCC患者進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪發(fā)現(xiàn)，熒光診斷中熒光強(qiáng)度并不能評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)BCC的療效［6，10］。

4 熒光診斷的影響因素

除光敏劑、激發(fā)光源等基本條件外，熒光診斷還受多種因素影響。不同類型腫瘤發(fā)出的熒光強(qiáng)度不同?？糁蹷CC，SCC和皮脂腺癌患者在相同條件下進(jìn)行熒光診斷，皮脂腺癌患者皮損處熒光強(qiáng)度最大［20］。皮損內(nèi)腫瘤細(xì)胞數(shù)量、角化程度、腫瘤分化程度和侵襲程度均可影響熒光強(qiáng)度。腫瘤細(xì)胞越多，聚集的原卟啉越多，被激發(fā)光照射后發(fā)出的熒光強(qiáng)度越強(qiáng)。皮損部位角化過度可影響光敏劑的滲透，使組織中原卟啉聚集減少，熒光強(qiáng)度減弱［8］。雖與腫瘤角化程度有關(guān)，但熒光強(qiáng)度與皮膚角質(zhì)層厚度無關(guān)［11］。癌前病變皮損的熒光強(qiáng)度弱于腫瘤期皮損，即腫瘤分化程度越低，侵襲程度越高，熒光強(qiáng)度越強(qiáng)。皮損的大小，位置和類型可影響熒光診斷的準(zhǔn)確性。皮損面積＞1 cm2且位于軀干的淺表型BCC，熒光診斷更加準(zhǔn)確［10，21］。對(duì)于光線性角化病患者，其肢端皮損熒光診斷準(zhǔn)確性低于非肢端皮損［22］。皮膚屏障的完整性也是熒光診斷影響因素之一，皮膚屏障完整性破壞及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，會(huì)增加細(xì)胞對(duì)光敏劑的吸收，提高細(xì)胞內(nèi)熒光物質(zhì)含量，增大熒光強(qiáng)度［6］。分析熒光診斷結(jié)果時(shí)，需要充分考慮其影響因素，以得出準(zhǔn)確結(jié)論。

5 結(jié)語

熒光診斷作為一項(xiàng)新興技術(shù)，對(duì)腫瘤的臨床診斷有一定輔助作用，主要用于皮損邊緣的界定，對(duì)監(jiān)測(cè)腫瘤的復(fù)發(fā)和隨訪患者病情有一定幫助。關(guān)于熒光診斷在皮膚腫瘤中的作用和準(zhǔn)確性，不同研究結(jié)果不完全一致，這可能與熒光診斷的各種影響因素有關(guān)。不同因素影響腫瘤細(xì)胞內(nèi)熒光物質(zhì)的含量，進(jìn)而導(dǎo)致熒光強(qiáng)度不同。但熒光診斷無創(chuàng)，簡(jiǎn)便，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，具有臨床應(yīng)用價(jià)值。熒光診斷能否在皮膚腫瘤中有更廣泛的應(yīng)用，有待于進(jìn)一步研究。

［1］Moan J,Peng Q.An outline of the hundred-year history of PDT［J］.Anticancer Res,2003,23（5A）:3591-3600.

［2］Ogura S,Hagiya Y,Tabata K,et al.Improvement of tumor localization of photosensitizers for photodynamic therapy and its application for tumor diagnosis ［J］.Curr Top Med Chem,2012,12（3）:176-184.

［3］王秀麗，王宏偉，張玲琳，等.5-氨基酮戊酸光動(dòng)力在尖銳濕疣診斷中的應(yīng)用［J］.中華皮膚科雜志,2008,41（5）:296-300.

［4］Kleinpenning MM,Kanis JH,Smits T,et al.The effects of keratolytic pretreatment prior to fluorescence diagnosis and photodynamic therapy with aminolevulinic acid-induced porphyrins in psoriasis ［J］.J Dermatolog Treat,2010,21 （4）:245-251.

［5］Celli JP,Spring BQ,Rizvi I,et al.Imaging and photodynamic therapy:mechanisms,monitoring,and optimization ［J］.Chem Rev,2010,110（5）:2795-2838.

［6］Sandberg C,Paoli J,Gillstedt M,et al.Fluorescence diagnostics of basal cell carcinomas comparing methyl-aminolaevulinate and aminolaevulinic acid and correlation with visual clinical tumour size［J］.Acta Derm Venereol,2011,91（4）:398-403.

［7］de Leeuw J,van der Beek N,Neugebauer WD,et al.Fluorescence detection and diagnosis of non-melanoma skin cancer at an early stage［J］.Lasers Surg Med,2009,41（2）:96-103.

［8］Andrade CT,Vollet-Filho JD,Salvio AG,et al.Identification of skin lesions through aminolaevulinic acid-mediated photodynamic detection［J］.Photodiagnosis Photodyn Ther,2014,11（3）:409-415.

［9］Neus S,Gambichler T,Bechara FG,et al.Preoperative assessment of basal cell carcinoma using conventional fluorescence diagnosis ［J］.Arch Dermatol Res,2009,301（4）:289-294.

［10］Kamrava SK,Behtaj M,Ghavami Y,et al.Evaluation of diagnostic values of photodynamic diagnosis in identifying the dermal and mucosal squamous cell carcinoma［J］.Photodiagnosis Photodyn Ther,2012,9（4）:293-298.

［11］Fernández-Guarino M,Harto A,Pérez-García B,et al.Six years of experience in photodynamic therapy for Basal cell carcinoma:results and fluorescence diagnosis from 191 lesions ［J］.J Skin Cancer,2014,2014:849248.

［12］Kleinpenning MM,Wolberink EW,Smits T,et al.Fluorescence diagnosis in actinic keratosis and squamous cell carcinoma ［J］.Photodermatol Photoimmunol Photomed,2010,26（6）:297-302.

［13］TruchueloMT,PérezB,Fernández-GuarinoM,etal.Fluorescence diagnosis and photodynamic therapy for Bowen′s disease treatment ［J］.J Eur Acad Dermatol Venereol,2014,28（1）:86-93.

［14］Kim BK,Lee NR,Park SY,et al.Efficacy of photodynamic therapy with laserpretreatmentforactinic keratosis and photorejuvenation asevaluated by fluorescentimaging ［J］.Photodermatol Photoimmunol Photomed,2015,31（1）:36-43.

［15］Warren CB,Lohser S,Wene LC,et al.Noninvasive fluorescence monitoring of protoporphyrinⅨproduction and clinical outcomes in actinic keratoses following short-contact application of 5-aminolevulinate［J］.J Biomed Opt,2010,15（5）:051607.

［16］Jeon SY,Kim KH,Song KH.Efficacy of fluorescence diagnosisguided Mohsmicrographic surgery forpigmented vsnonpigmented basal cell carcinoma ［J］.Acta Derm Venereol,2014,94（5）:568-573.

［17］Tierney E,Petersen J,Hanke CW.Photodynamic diagnosis of tumormarginsusing methylaminolevulinate before Mohs micrographic surgery ［J］.J Am Acad Dermatol,2011,64 （5）:911-918.

［18］Wetzig T,Kendler M,Maschke J,et al.No clinical benefit of preoperative fluorescence diagnosis of basal cell carcinoma localized in the H-zone of the face［J］.Br J Dermatol,2010,162（6）:1370-1376.

［19］Piffaretti F,Zellweger M,Kasraee B,et al.Correlation between protoporphyrin IX fluorescence intensity,photobleaching,pain and clinical outcome of actinic keratosis treated by photodynamic therapy［J］.Dermatology,2013,227（3）:214-225.

［20］Navickiene JL,Bloznelyte-Plesniene L,Mordas A,et al.Photodynamic diagnosticsofskin and mucosalcancerin periorbital Area［J］.European Journal of Cancer,2011,47（Suppl 1）:S662.

［21］Lee CY,Kim KH,Kim YH.The efficacy of photodynamic diagnosis in defining the lateral border between a tumor and a tumor-free area during Mohs micrographic surgery ［J］.Dermatol Surg,2010,36（11）:1704-1710.

［22］Tyrrell JS,Morton C,Campbell SM,et al.Comparison of protoporphyrinⅨaccumulationanddestructionduring methylaminolevulinate photodynamic therapy of skin tumours located at acral and nonacral sites［J］.Br J Dermatol,2011,164（6）:1362-1368.

Application of fluorescence diagnosis in skin tumors

Luo Yixin,Liu Jie.
Department of Dermatology,Peking Union Medical College Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100730,China

Fluorescence diagnosis is a convenient,non-invasive and real-time diagnostic tool which has been applied to detect early-stage superficial tumors.As far as skin tumors are concerned,it can be used for the auxiliary diagnosis of nonpigmented skin tumors,delineation of lesions before Mohs micrographic surgery（MMS）,efficacy evaluation and posttreatment follow up.The intensity of fluorescence and accuracy of fluorescence diagnosis are influenced by the type of photosensitizers,intensity of excitation light,type,size and location of lesions,status of perilesional skin,and so on.There have been multiple studies on the efficiency of fluorescence diagnosis in skin tumors,but the results are controversial,and large-scale case-control studies are required to further evaluate it.

Skin neoplasms;Spectrometry,fluorescence;Diagnosis;Photosensitizing agents;Root cause analysis

Liu Jie,Email:Liujie04672@pumch.cn

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2015.06.016

劉潔，Email:Liujie04672@pumch.cn

文中主要縮寫：ALA：氨基酮戊酸，PpⅨ：原卟啉Ⅸ，MAL：甲基氨基酮戊酸，BCC：基底細(xì)胞癌，SCC：鱗狀細(xì)胞癌

2014-12-22）