凌國源綜述 莫立根審校
膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)最常見的原發(fā)性惡性腫瘤[1],以手術治療為主,但預后較差,高級別膠質(zhì)瘤(highgrade glioma,HGG)即使采用手術聯(lián)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(fā)的重要指標。因腦膠質(zhì)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(tǒng)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(fā)現(xiàn)腦膠質(zhì)瘤術后復發(fā)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(zhì)瘤復發(fā)的主要原因[2]。因此,腦膠質(zhì)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(zhì)瘤的報道日益增多,其優(yōu)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,F(xiàn)LS)、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(zhì)瘤的研究進展進行綜述。
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(nèi),亦不能與腫瘤細胞特異性結合。由于腦膠質(zhì)瘤呈浸潤性生長,可破壞腦血管內(nèi)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(nèi)蓄積。FLS激發(fā)峰位于460~490 nm,發(fā)射峰位于510~530 nm,術中將專用的顯微鏡調(diào)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(xiàn)腦膠質(zhì)瘤術中可視化。
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(zhì)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,F(xiàn)LS 在神經(jīng)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(fā)現(xiàn)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(zhì)瘤,有利于對腫瘤邊界的判斷,提高腦膠質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(fā)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(fā)生在靜脈注射3 min內(nèi);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(zhì)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(zhì)水腫播散,導致術中過大的顯示腫瘤范圍。有研究表明,F(xiàn)LS 在腦間質(zhì)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(huán)灌注中,腫瘤內(nèi)部FLS聚集量較少,腫瘤顯影欠佳,如術中瘤周血管破裂,F(xiàn)LS 局部溢出則導致該區(qū)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(zhì)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,F(xiàn)LS 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(zhì)瘤26例,效果良好。Cavallo等[6]研究發(fā)現(xiàn)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(zhì)瘤,全切除率為100%。目前,F(xiàn)LS 應用的時機及劑量有待大樣本量的研究提供依據(jù)。
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(zhì)母細胞瘤(glioblastoma GBM),全切除率為93.1%。由于低級別膠質(zhì)瘤的血腦屏障保持相對完整,術中FLS顯影較差,因此,F(xiàn)LS熒光技術用于切除低級別膠質(zhì)瘤的報道較少[10]。有學者發(fā)現(xiàn)將FLS熒光輔助技術用于低級別膠質(zhì)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(qū)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(jīng)驗也具有重要參考價值。對于腦功能區(qū)膠質(zhì)瘤,F(xiàn)LS 熒光技術有助于最大安全范圍內(nèi)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(qū)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(nèi)蓄積,而5-ALA 的代謝產(chǎn)物熒光原卟啉Ⅸ能夠選擇性地在膠質(zhì)瘤細胞內(nèi)聚集,激發(fā)波長在400~410 nm,在藍紫光照射下產(chǎn)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(nèi)未獲得藥品監(jiān)管部門批準用于臨床,價格昂貴。FLS 以注射液劑型生產(chǎn),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(shù)膠質(zhì)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(jīng)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(zhì)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(zhì)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%。
FLS 熒光輔助技術應用于腦膠質(zhì)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(fā)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(zhì)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(lián)合術中神經(jīng)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(zhì)瘤病人從中獲益。