【關鍵詞】膠質(zhì)瘤；光動力；近全切除；次全切除；腦水腫

【中圖分類號】R61；R64 【文獻標志碼】A 【收稿日期】2023-10-26

膠質(zhì)瘤是一種極具侵襲性和異質(zhì)性的原發(fā)性腦腫瘤，占中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤的81%。它們通常起源于腦膠質(zhì)細胞或前體細胞，并發(fā)展為星形細胞瘤、少突膠質(zhì)細胞瘤、室管膜瘤或少突星形細胞瘤[1-3]。高級別膠質(zhì)瘤的發(fā)病率約為5/10萬，在50～69歲的患者中發(fā)病率最高[4-6]。即使經(jīng)過包括手術切除、化療和放療（radiotherapy，RT）等在內(nèi)的標準治療，高級別膠質(zhì)瘤患者的預后仍不容樂觀[7-9]。大量臨床研究支持腫瘤切除程度是高級別膠質(zhì)瘤患者生存期的重要預測指標，核磁增強成像下的腫瘤的完全切除或近全切除已被證明是增加無進展生存期（progression free survival，PFS）和總生存期（overall survival，OS）的獨立預后因素[10-13]。

膠質(zhì)瘤的不良預后主要因為即使經(jīng)過手術及規(guī)范的放療、化療治療后患者仍會在短期內(nèi)復發(fā)。并且有研究發(fā)現(xiàn)，超過80%高級別膠質(zhì)瘤的復發(fā)位于鄰近腫瘤切除腔的區(qū)域[14-15]。因此高級別膠質(zhì)瘤患者的不良預后推動了對其新的有效治療方式的探索。近年來，免疫療法、磁熱療法、聚焦超聲、射頻微波和光動力療法（photodynamic therapy，PDT）等新型輔助療法，已經(jīng)在臨床應用上取得出不同程度的進展[16-20]。在眾多新型輔助療法中，PDT以其選擇性高，適用性強，可重復照射等優(yōu)點成為人們研究的熱點[21]。

雖然PDT輔助顯微手術治療可以減少腦膠質(zhì)瘤局部復發(fā)的風險 [22-23]。但是在臨床應用中發(fā)現(xiàn)，輔助PDT治療后，會出現(xiàn)腦組織腫脹、顱內(nèi)高壓等一系列問題，可能會導致患者神經(jīng)功能缺損甚至危及生命。通過對PDT的生物學效應及作用機制進行研究發(fā)現(xiàn)，PDT過度照射引起的一系列不良反應可能與術中腫瘤細胞殘余有關，即術中腫瘤體積殘余越多，氧化應激反應越強烈。因此，基于現(xiàn)有技術的總結和探索，本實驗將對PDT輔助不同程度的腫瘤切除（近全切除以及次全切除）的高級別腦膠質(zhì)瘤患者進行統(tǒng)計分析，通過對比術后患者的腦水腫程度、神經(jīng)功能狀態(tài)、OS、PFS等臨床特征找出有效的高級別腦膠質(zhì)瘤治療手段。

1 材料與方法

1.1 基礎資料

本試驗收集了2020年1月至2022年9月期間就診于浙江省人民醫(yī)院的高級別膠質(zhì)瘤患者。這些病例采用團隊方式完成收集，包括1名神經(jīng)外科主任醫(yī)生，2名神經(jīng)外科主治醫(yī)生。本研究經(jīng)浙江省人民醫(yī)院機構審核委員會批準。所有患者均提供知情同意書。本研究符合作者所在單位人體試驗倫理委員會所制定的倫理學標準，倫理審批號為：QT2022057?；颊邲]有經(jīng)過有目的性的篩選。在研究期間，共收集56名患者，包括原發(fā)性和復發(fā)性膠質(zhì)瘤，世界衛(wèi)生組織分級（2021年版）均為3～4級。

1.2 納入與排除標準

納入標準為：年齡≥18歲；腦實質(zhì)膠質(zhì)瘤；手術前1周及術后1周內(nèi)進行核磁增強掃描；患者術后隨訪期多于6個月；患者出院后進行規(guī)律隨訪。排除標準為：術前、術后影像資料缺失；未聯(lián)合使用PDT治療；患者隨訪資料缺失；患者因非膠質(zhì)瘤并發(fā)癥死亡。

1.3 光動力治療

患者術前48 h靜脈給予血卟啉注射液（5 mg/kg），給藥后嚴格避光。所有患者均由同一位經(jīng)驗豐富的神經(jīng)外科教授進行了開顱手術，并在切除腫瘤后進行了PDT輔助治療。PDT的激光光源的波長為630 nm。激光功率密度參照中國抗癌協(xié)會技術指南，符合國際操作標準：平均功率密度為100 mW/cm²，高灌注區(qū)功率密度為150～200 mW/cm²。

1.4 研究分組

近全切除定義為術后48 h內(nèi)MRI增強掃描未檢測到原病灶殘留或殘留病灶小于5%；次全切除定義為術后MRI增強殘留病灶大于等于5%，小于80%。根據(jù)術后MRI增強將患者分為近全切除組（gross-total resection group，GTRG）及次全切除組（sub-total resection group，STRG）[24]。

1.5 患者腦水腫程度及生存質(zhì)量數(shù)據(jù)收集

根據(jù)Steinhoff H等[25]人對患者腦水腫范圍進行分級。1級-腫瘤周圍水腫小于等于2 cm；2級-腫瘤周圍水腫在2 cm到一側大腦半球一半之間；3級-腫瘤周圍水腫超過一側大腦半球一半。于手術后3～5 d復查患者核磁共振增強掃描，根據(jù)水腫最大層面對患者進行腦水腫分級?；颊叩念A后主要評估兩種不同手術方式對患者OS及PFS兩種指標。根據(jù)Kamofsky 評分[26]，由1 位不知情患者分組的臨床醫(yī)生對患者進行評分，記錄患者入院時，術后第3個月、6個月的生存質(zhì)量。

1.6 統(tǒng)計學方法

所有實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計分析，符合正態(tài)分布的定量資料以（x±s）表示，組間均數(shù)比較方差齊時采用成組t 檢驗，方差不齊時采用校正t 檢驗；不符合正態(tài)分布的定量資料采用Wilcoxon秩和檢驗，以M_d（P₂₅，P₇₅）表示。定性資料采用百分率表示，采用卡方檢驗。生存率分析采用多項Cox-Hazard統(tǒng)計。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 一般情況

2020年9月至2022年9月浙江省人民醫(yī)院共收住56例符合納入排除標準的腦膠質(zhì)瘤患者。根據(jù)患者術后核磁共振增強圖像，GTRG納入30例進行分析，STRG納入26例進行分析?；颊咭话闱闆r如表1 所示，平均發(fā)病年齡為（51.84±12.78）歲，48.21%的患者為男性。2組患者男女比例均衡（χ²=0.083，P=0.774），首次手術和再次手術的比例相當（χ²=0.001，P=0.982），2組病理分子類型O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（O6-methylguanine-DNA methyltransferase，MGMT）（χ²=0.186，P=0.666）及異檸檬酸脫氫酶（isocitratedehydrogenase，IDH）分布相似（χ²=0.107，P=0.743），患者術前格拉斯哥昏迷評分法（Glasgow Coma Scale，GCS）評分（χ²=1.791，P=0.072）及Kamofsky評分（χ²=1.142，P=0.251）分布均衡?；颊咝g后遵循相同的化療方案及RT劑量：包括伴隨6周的RT聯(lián)合替莫唑胺化療，然后是6個周期的輔助替莫唑胺化療。對于復發(fā)性膠質(zhì)瘤患者，丙卡嗪、洛莫司汀和長春新堿聯(lián)合化療是首選方案。

2.2 患者腦水腫分級評估

根據(jù)患者手術前后核磁共振增強圖像對患者最大層面腦水腫面積進行分級，分級結果如表2所示，不同患者腦水腫分級分布圖如圖1所示。2組患者核磁共振增強T2像對比如圖2所示。分析結果發(fā)現(xiàn)，GTRG患者的腦水腫程度明顯低于STRG，差異有統(tǒng)計學意義（χ²=9.016，P=0.011）。

2.3 患者第3個月、6個月Kamofsky評分

統(tǒng)計患者術后第3個月及6個月Kamofsky評分見表3，探究腫瘤切除（近全切除和次全切除）程度對腦膠質(zhì)瘤PDT治療后患者生存質(zhì)量有無差異。分析結果表明，GTRG患者的術后生存質(zhì)量明顯優(yōu)于STRG，差異有統(tǒng)計學意義（術后第3 個月Kamofsky 評分：χ²=14.981，Plt;0.001；患者術后第6個月Kamofsky評分：χ²=15.608，P=0.002）。對可能影響患者術后第3個月，第6個月的因素進行單因素分析發(fā)現(xiàn)，入院Karnofsky評分；入院GCS評分；切除程度的差異具有統(tǒng)計學意義（表4）。調(diào)整入院Karnofsky評分及入院GCS評分后，結果與未調(diào)整組相似（β=-14.181，95%CI=-19.232～-9.129，Plt;0.001），證明腦膠質(zhì)瘤的切除程度與患者生存質(zhì)量獨立相關。

2.4 患者的預后統(tǒng)計

截至2023年08月30日，統(tǒng)計GTRG及STRG 2組患者的OS及PFS。分析結果如圖3所示，相對于STRG，GTRG患者的OS 明顯延長（GTRG：20.37 個月，STRG：15.01 個月，P=0.004）。同樣地，相對于STRG，GTRG患者的PFS也明顯延長（GTRG：15.63個月，STRG：8.83個月，P=0.002 5）。對影響患者OS的相關性因素進行單因素分析表明（表5），切除程度及患者術后第3、第6個月Kamofsky評分是影響患者OS的危險因素。將切除程度及患者術后第3、第6個月Kamofsky評分對患者OS 及PFS 的影響納入分析。多因素分析表明（表6），切除程度能影響患者的生存時間（HR=3.307，95%CI=1.038～10.535，P=0.043）。

3討論

PDT是一種新型的腫瘤微創(chuàng)輔助治療手段，已被廣泛應用于腦膠質(zhì)瘤的治療當中，并被證明能夠延緩單一腫瘤的復發(fā)。早在1980 人們開始應用PDT治療腦惡性腫瘤，隨后大量的隨機對照臨床試驗表明，PDT 能延長腦膠質(zhì)瘤患者的生存期[27-30]。被當光敏劑被適當波長的光激發(fā)后，能量將從光轉(zhuǎn)移到分子氧，通過I型（超氧化物）和/或Ⅱ型（單線態(tài)氧）光化學反應產(chǎn)生活性氧（Reactive oxygen spe?cies，ROS）等細胞毒性光產(chǎn)物殺傷腫瘤細胞。在PDT 治療腫瘤的過程中，Ⅱ型反應往往占主導地位，ROS是PDT生物效應的主要細胞毒劑。PDT介導腫瘤破壞的機制主要有3種。首先，PDT產(chǎn)生的ROS可通過誘導腫瘤細胞凋亡和壞死直接破壞腫瘤細胞[31-32]。其次，PDT還可破壞血管使腫瘤細胞由于缺氧而間接死亡。最后，PDT后能引發(fā)由促炎介質(zhì)（包括各種細胞因子、生長因子和蛋白質(zhì)）的釋放引發(fā)的急性炎癥反應[33-34]在應用PDT進行臨床治療中發(fā)現(xiàn)，PDT治療后經(jīng)常出現(xiàn)細胞、組織水腫的情況。當一個較為封閉的顱腔內(nèi)出現(xiàn)持續(xù)加重的組織水腫后，將導致患者出現(xiàn)難以治療的顱內(nèi)高壓，進而導致患者出現(xiàn)頭痛、嘔吐、癲癇等一系列不良反應[35-37]。Mathews MS等[38]對正常大鼠進行PDT后，實驗發(fā)現(xiàn)大鼠腦水腫增加。對大鼠腦部進行組織學切片后發(fā)現(xiàn)，水腫區(qū)多為血管周圍蛋白性水腫，同時可見大量星形膠質(zhì)細胞及負載含鐵血黃素的巨噬細胞。實驗證明，PDT治療大鼠時出現(xiàn)的腦水腫為血管源性腦水腫[39]。通過查閱文獻資料及結合實驗結果，PDT導致水腫出現(xiàn)的機制可能與促進炎癥因子合成、激活小膠質(zhì)細胞、觸發(fā)損傷部位免疫反應有關。首先，PDT誘導的抗腫瘤作用通過細胞毒性反應使細胞受損，水腫液分布于細胞內(nèi)，形成細胞毒性腦水腫[40-41]。其次，PDT還會破壞腫瘤微血管，使內(nèi)皮細胞、神經(jīng)細胞（如星形膠質(zhì)細胞及神經(jīng)元細胞）和基底膜組成的血腦屏障（blood–brain barrier，BBB）完整性受損。腦膠質(zhì)瘤細胞浸潤的瘤周腦組織往往伴隨著不同程度的血管源性腦水腫的發(fā)生，血清蛋白和水腫液會通過腫瘤血管壁彌散到周圍腦組織的細胞外空間中。PDT 后BBB通透性增加，使血清蛋白和水腫液滲漏到腫瘤的細胞外空間和周圍腦組織，導致組織出現(xiàn)血管源性腦水腫[42-43]。最后，PDT后大腦被外周來源的免疫細胞（即中性粒細胞和巨噬細胞）浸潤時，炎癥因子合成增加、小膠質(zhì)細胞激活、觸發(fā)損傷部位免疫反應，引發(fā)血管損傷和栓塞，從而導致局部回流受阻和滲出，堵塞中腦導水及腦室回流，也會導致腦水腫的出現(xiàn)[44]。當PDT術后BBB被破壞，受損的大腦被外周來源的免疫細胞（即中性粒細胞和巨噬細胞）浸潤時，大腦中常駐的星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞被激活，導致細胞凋亡和壞死細胞死亡，繼而導致腦水腫發(fā)生[45]。由于PDT特殊的作用機制，PDT誘導的抗腫瘤作用不僅通過細胞毒性介導使細胞受損，還通過破壞腫瘤微血管，使剩余的腫瘤細胞缺乏必需的氧氣和營養(yǎng)，導致免疫原性細胞死亡，也會導致腦水腫的發(fā)生和發(fā)展。

本試驗還統(tǒng)計了2 組患者PFS 及OS 的指標。結果發(fā)現(xiàn)，2組患者的平均OS均高于世界衛(wèi)生組織標準（高級別腦膠質(zhì)瘤患者的中位生存期約為14.6個月），同時對可能影響患者OS的危險因素進行單因素分析及多因素分析均顯明，切除程度能延長腦膠質(zhì)瘤患者的生存時間。這進一步證明了PDT輔助顯微手術治療高級別膠質(zhì)瘤能有效殺傷殘留在或遷移到瘤周的浸潤性腫瘤細胞，PDT通過局部引發(fā)高氧化應激反應，破壞腫瘤微血管環(huán)境，導致腫瘤缺氧和腫瘤細胞死亡。腦膠質(zhì)瘤的切除程度一直與患者預后息息相關[46]，選擇適當范圍的切除意味著術后更好的神經(jīng)功能恢復，患者能更好地耐受術后輔助放、化療，改善患者的預后。由于腦膠質(zhì)瘤浸潤性生長的特性，PDT的應用被認為是一種非創(chuàng)傷性的療法，可以將殺傷范圍延伸到手術切除邊緣之外的腫瘤細胞，進而延緩患者復發(fā)的時間。本實驗臨床統(tǒng)計結果表明：采用PDT輔助手術的治療方式會有效延緩高級別腦膠質(zhì)瘤的復發(fā)，并提高膠質(zhì)瘤患者的生存質(zhì)量。同時，本研究也存在一定的局限性。首先，由于近全切除不可避免地對患者腦部的功能區(qū)造成損傷，這也可能導致患者預后的差別；其次，目前PDT輔助治療腦膠質(zhì)瘤在國內(nèi)仍處于起步階段，樣本量過小，不同患者的腫瘤位置及浸潤程度不同，可能出現(xiàn)統(tǒng)計方面的差異，未來還需要進一步擴大樣本量，進行更深入和完善的研究。