量子點熒光腹腔鏡在胃癌治療中的研究進展及前景*

劉長旭 綜述 劉 昶 紀艷超 審校

(哈爾濱醫(yī)科大學第四臨床醫(yī)學院普外三科，哈爾濱 150001)

胃癌是全球最常見的胃腸道惡性腫瘤之一[1]。我國是胃癌的高發(fā)地區(qū)，2005年以后，胃癌一直是我國癌癥發(fā)病率和病死率居首位的癌癥[2]。胃癌一直由于復發(fā)轉移導致難以根治，腫瘤準確切除及轉移淋巴結清掃可以使復發(fā)轉移率大大降低。腹腔鏡胃癌根治術已廣泛開展[3～5]，但無法對腫瘤范圍及腹腔淋巴結轉移范圍進行精確定位[6]。熒光腹腔鏡可以在術中直視下通過腫瘤顯現(xiàn)的熒光有效區(qū)分出病變部位與非病變部位，還能發(fā)現(xiàn)常規(guī)腹腔鏡難以覺察的其他組織轉移[7]，實現(xiàn)熒光導航輔助精準腫瘤切除。

1 熒光腹腔鏡系統(tǒng)的組建

美國Stryker公司的標準腹腔鏡系統(tǒng)經(jīng)過以下改動，實現(xiàn)熒光腹腔鏡系統(tǒng)組建：X8000氙氣光源用于正常白光腹腔鏡照明，該光源后面放置一個480 nm短波濾片，為防止濾片熱損傷[8]，其放在光纜的尾部，激發(fā)光源(L9000 LED燈)的光被一個玻璃濾光器(肖特GG495)過濾，此濾光器置于腹腔鏡和1288P高清攝像頭之間，利用電腦系統(tǒng)對激發(fā)光源的紅色、藍色和綠色成分進行調整，使熒光腫瘤得以可視化，可以同時顯示不同熒光波長的腫瘤。

2 HER-2在胃癌組織中高表達

HER-2在胃癌組織中的高表達為熒光腹腔鏡的靶向治療提供了新的思路。HER-2/neu又稱lien、C-erbB-2或P185，編碼產(chǎn)物為185kD的跨膜精蛋白P185。HER-2基因在很多癌癥中存在高表達或過表達，如乳腺癌、結直腸癌、膀胱癌及卵巢癌等，并影響預后。在人類的各種癌癥中，有至少30%存在HER-2蛋白表達異常[9]。HER-2蛋白在胃癌的過表達率最高可達到88%[10]，由此可見HER-2基因在胃部惡性腫瘤中扮演著關鍵角色，HER-2基因與胃癌的診斷及治療有密切關系[11,12]。制作可以與HER-2特異性結合的量子點單抗熒光探針，使探針與腫瘤特異性結合，可在熒光腹腔鏡下精確定位腫瘤的侵襲范圍。

3 量子點納米熒光探針在分子影像方面的優(yōu)勢

量子點(quantum dots，QDs)是一類納米晶體，大小為1～10 nm。量子點比傳統(tǒng)的熒光蛋白及有機染料熒光強度強，光化學穩(wěn)定性也比其他染料好，不易發(fā)生光漂白[13]；激發(fā)量子點發(fā)光的光譜比較寬且連續(xù)分布，而量子點的發(fā)射光譜窄且對稱，通過改變量子點的直徑和成分可獲得從紫外線到近紅外線范圍內(nèi)任意點的光譜；并且有比較強的穿透能力[14]。正是由于這些優(yōu)點，量子點納米熒光探針成為有廣闊前景的腹腔鏡成像工具[15,16]。量子點熒光探針在顯像上有以下優(yōu)點：①它的物理性質克服了熒光染色的障礙，使發(fā)射波長容易控制，而且量子點熒光探針的半衰期很長，是有機染料的100倍左右[17]；②熒光強度維持能力強，在多次照射后仍能保持較高的熒光率，而且在多次激發(fā)后也可以保持無衰減狀態(tài)[18]。因此，量子點納米熒光探針在分子影像方面的這些優(yōu)勢，使得它具有良好的發(fā)展前景，也逐漸為人們所了解。

4 熒光腹腔鏡在熒光探針實時顯像中的應用

熒光腹腔鏡可以在特定的激發(fā)光照射下使腫瘤發(fā)出熒光，分辨腫瘤和正常組織，術者可以在術中比較精準地切除腫瘤。術中實時熒光顯像技術有能夠精準定位腫瘤組織、實時便捷的優(yōu)勢。目前較為成熟的方法主要有熒光素鈉以及δ-氨基-γ-酮戊酸(5-ALA)引導的術中實時熒光顯像技術。但He等[19]報道，在部分病例中，由于5-ALA的光毒性較大，患者在術后必須避光24 h，這些缺點導致5-ALA不能在臨床推廣，限制了熒光顯像技術的發(fā)展。相比之下，量子點納米探針具有較好的實用效果，它的直徑最小可以達到1 nm，半衰期(19.8±3.2)h，當正常機體組織細胞與量子點共同培養(yǎng)時90%以上的細胞都能存活下來，量子點的生物毒性僅為其他有機染料的1/500[20]，因此量子點更加適合作為熒光腹腔鏡的標記試劑。國內(nèi)對熒光腹腔鏡的研究鮮有報道。Metildi等[21]進行了小鼠胰腺腫瘤的熒光腹腔鏡成像(圖1)，關于胃癌的治療，Murayama等[22]應用5-ALA標記人體胃癌進行熒光腹腔鏡下分期(圖2)，結果均證實熒光腹腔鏡下觀察腫瘤的邊界較肉眼所見更為準確。

圖1 普通白光和熒光下綠色熒光蛋白標記腫瘤的顯像情況[21]：a,b分別為小鼠在白光下和熒光下的對比，c，d，e和f，g，h分別為在標準腹腔鏡和熒光腹腔鏡下小鼠內(nèi)臟的成像情況。L-肝臟；P-胰腺；S-脾臟；C-盲腸 圖2 5-ALA標記胃癌進行熒光腹腔鏡下分期[22]：左、右列分別為白光與熒光腹腔鏡下腫瘤的成像情況。A-胃癌；B-腹膜播散；C-肝臟轉移

5 小結

熒光腹腔鏡因其精準的特點已為人們所熟知，它可以較容易地區(qū)分出被標記組織與正常組織，目前已應用于肝癌的診斷以及胃腸道與婦科腫瘤的治療之中。而量子點熒光腹腔鏡因其靈敏度高，特異性好，也逐漸進入人們的視野。雖然它的使用在國內(nèi)鮮有報道，但在國外已成功應用于消化道腫瘤的治療，并且優(yōu)勢明顯，它可以為消化道腫瘤患者術中導航精準切除腫瘤、輔助化療以及提高預后奠定基礎，為胃腸道腫瘤的治療提供新思路。量子點熒光腹腔鏡今后將廣泛應用于胃癌的治療。

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