熒光素鈉在高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤顯微切除術(shù)中的臨床研究進(jìn)展

楊蔚然 王 忠 張義松

1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科，內(nèi)蒙古呼和浩特 010017

腦膠質(zhì)瘤是成人最常見的顱內(nèi)原發(fā)性腫瘤，占顱內(nèi)所有原發(fā)性腫瘤的40%～50%，占顱內(nèi)惡性腫瘤的80%[1]。高級(jí)別膠質(zhì)瘤（HGG）是指根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）所列的惡性程度，分類為Ⅲ～Ⅳ級(jí)的膠質(zhì)瘤。研究顯示，Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤的中位生存期為15～28 個(gè)月，5 年生存率為30%；Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的中位生存期為8～12 個(gè)月，5 年生存率為2.5%～5.0%[2-3]。在現(xiàn)階段的治療方法中，主要應(yīng)用手術(shù)切除腫瘤后予以放療、化療、免疫分子靶向治療等相結(jié)合的綜合治療，其中手術(shù)切除是治療過程中最主要、最有效的關(guān)鍵步驟[4]。由于HGG高度彌漫浸潤(rùn)性生長(zhǎng)的特性，常規(guī)顯微手術(shù)自然光源下腫瘤的邊界與周圍正常的腦組織很難準(zhǔn)確辨別。近年來(lái)神經(jīng)外科醫(yī)師使用了很多輔助技術(shù)來(lái)提高術(shù)中對(duì)腫瘤邊界的精準(zhǔn)判斷，如神經(jīng)電生理監(jiān)測(cè)、術(shù)中MRI、術(shù)中B 超、神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)、熒光引導(dǎo)技術(shù)等。其中熒光引導(dǎo)技術(shù)是一種在熒光顯像劑的引導(dǎo)下使膠質(zhì)瘤邊界可視化的新型技術(shù)，幫助外科醫(yī)生在術(shù)中實(shí)時(shí)標(biāo)記腫瘤位置，提高腫瘤的切除程度[5]，所使用的熒光顯像劑中熒光素鈉價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)便，在臨床上應(yīng)用廣泛。

1 原理

熒光素鈉（FLS），分子式為C20H10Na2O5，其外觀呈橙紅色粉末狀，是一種具有熒光特性的小分子化合物染料（相對(duì)分子質(zhì)量為376），進(jìn)入人體后易與體內(nèi)的蛋白質(zhì)相結(jié)合，其熒光特性在酸堿度為8 時(shí)表現(xiàn)最強(qiáng)[6]。在經(jīng)靜脈注射后有80%～90%的FLS 與血清白蛋白結(jié)合，在肝臟經(jīng)過代謝后，生成的代謝產(chǎn)物熒光性質(zhì)較弱，其余的10%～20%為存在于血漿中的游離熒光素，是發(fā)揮熒光作用的關(guān)鍵部分[7]。一般情況下，F(xiàn)LS 無(wú)法透過血-腦屏障，不會(huì)進(jìn)入正常的腦組織。由于HGG彌漫浸潤(rùn)性生長(zhǎng)的特點(diǎn)，可以迅速降解細(xì)胞外基質(zhì)，使血管壁通透性發(fā)生改變，此時(shí)的血-腦屏障被破壞，F(xiàn)LS 由此進(jìn)入到腫瘤組織，并且在腫瘤內(nèi)部蓄積，在波長(zhǎng)為560 nm 的光線下呈現(xiàn)出黃綠色熒光，從而顯示腫瘤邊界[8]。

2 應(yīng)用歷史

1931 年FLS 開始在臨床上被應(yīng)用[9]，目前一般用于診斷角膜損傷、異物、潰瘍；眼底血管熒光造影、虹膜血管造影、測(cè)定血液循環(huán)時(shí)間、術(shù)中顯示膽囊和膽管等。1948 年，Moore 等[10]率先報(bào)道使用FLS 標(biāo)記腫瘤組織，并在熒光引導(dǎo)下肉眼進(jìn)行腦腫瘤切除，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和設(shè)備條件受限，F(xiàn)LS 在標(biāo)記腦腫瘤組織方面并未得到很好的應(yīng)用，隨后數(shù)十年，關(guān)于FLS 應(yīng)用于腦腫瘤手術(shù)的報(bào)道寥寥無(wú)幾。1982 年，Murray[11]應(yīng)用FLS 對(duì)23 例星形細(xì)胞瘤、3 例淋巴瘤以及3 例轉(zhuǎn)移瘤患者實(shí)施熒光引導(dǎo)腫瘤切除術(shù)，術(shù)后得出結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在自然光線下觀察到腫瘤組織占FLS 熒光染色組織的84.7%。1998 年，Kuroiwa 等[12]研制出一種可根據(jù)術(shù)者需要在普通白光和熒光模式來(lái)回切換的手術(shù)顯微鏡，而后用FLS 在這種手術(shù)顯微鏡下對(duì)10 例HGG 患者進(jìn)行腫瘤切除術(shù)，術(shù)后MRI 顯示有8 例獲得全切。2012 年，德國(guó)CarlZeiss 公司配備YELLOW560專用濾波器的Pentero 手術(shù)顯微鏡開始投入使用，學(xué)者們對(duì)研究FLS 在熒光引導(dǎo)腦腫瘤切除方面的熱情再度被點(diǎn)燃。2014 年，Rey-Dios 等[13]報(bào)道了FLS 在HGG 立體定向活檢中的應(yīng)用，對(duì)6 例疑為HGG 的患者進(jìn)行熒光引導(dǎo)立體定向穿刺活檢，在麻醉誘導(dǎo)期間均注射FLS 3 mg/kg，在顯微鏡下分別采集影像學(xué)資料上顯示的腫瘤強(qiáng)化核心和腫瘤邊緣的組織進(jìn)行病理組織檢查，研究結(jié)果顯示6 次活檢共獲得26 例標(biāo)本，其中熒光標(biāo)本15 例，所有熒光標(biāo)本均含有符合腫瘤分級(jí)診斷的組織，證實(shí)熒光標(biāo)記可以精確快速地定位腫瘤位置。

3 對(duì)腫瘤切除程度的影響

2003 年，Shinoda 等[14]報(bào)道了對(duì)32 例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的患者應(yīng)用FLS 在普通手術(shù)顯微鏡下進(jìn)行手術(shù)治療。術(shù)后證實(shí)，應(yīng)用高劑量FLS（20 mg/kg）進(jìn)行手術(shù)的腫瘤全切除率達(dá)84.4%，而通過常規(guī)白光顯微鏡手術(shù)獲得腫瘤全切的患者只有30.1%；Chen 等[15]通過對(duì)22 例膠質(zhì)瘤患者在顯微鏡下有無(wú)使用FLS 來(lái)對(duì)比對(duì)腫瘤全切除率的影響。其中10 例應(yīng)用高劑量FLS（15～20 mg/kg）在顯微鏡下手術(shù)切除腫瘤，另外12 例不予應(yīng)用FLS，術(shù)中均用普通白光照明，術(shù)后結(jié)果顯示，應(yīng)用FLS 的病例腫瘤全切除率為80%，不予使用FLS 的腫瘤全切除率為33%。2014 年，Acerbi 等[16]報(bào)道了應(yīng)用FLS（5～10 mg/kg）在黃熒光模式下對(duì)20 例HGG 患者進(jìn)行手術(shù)切除，之后比較病理結(jié)果得出數(shù)據(jù)：靈敏度為94%，特異度為89.5%，腫瘤全切除率達(dá)80%，6 個(gè)月腫瘤無(wú)進(jìn)展生存率為71.4%。2013 年，Schebesch 等[17]對(duì)26 例膠質(zhì)瘤（WHO Ⅰ～Ⅳ級(jí)分別為1、3、5、17 例）患者應(yīng)用小劑量FLS（3～4 mg/kg）進(jìn)行手術(shù)治療，發(fā)現(xiàn)熒光引導(dǎo)技術(shù)對(duì)患者的腫瘤邊界辨認(rèn)有幫助，術(shù)中能長(zhǎng)時(shí)間維持良好的熒光強(qiáng)度，患者均未出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)，并提出腫瘤的級(jí)別越高，對(duì)血-腦屏障的破壞力越大，在顯微鏡下的熒光顯影程度越明顯。Neira 等[18]對(duì)32 例高級(jí)別膠質(zhì)瘤手術(shù)的研究顯示，未使用FLS 組的全切除率為77.3%，而FLS 引導(dǎo)下的腫瘤全切除率達(dá)93.1%。通過上述學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)中應(yīng)用FLS 可以實(shí)時(shí)標(biāo)記腫瘤位置，使腫瘤可視化，顯著提高腫瘤的切除程度，提高HGG 患者的生存率。

4 不良反應(yīng)

截至目前為止，F(xiàn)LS 應(yīng)用于診斷眼底疾病已有數(shù)十年的歷史，安全性良好，因FLS 過敏導(dǎo)致的不良反應(yīng)發(fā)生率較低，我國(guó)僅報(bào)道了3 例使用FLS 進(jìn)行眼底血管熒光造影產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng)的案例：2002 年，向方等[19]報(bào)道因應(yīng)用FLS 后出現(xiàn)過敏性休克死亡1 例；2012 年，耿吉青等[20]報(bào)道靜脈注射FLS 后引發(fā)過敏性休克1 例；2016 年，呂玲等[21]報(bào)道了注射FLS 后導(dǎo)致肝功能異常1 例。Kornblau 等[22]回顧了關(guān)于靜脈應(yīng)用熒光素鈉出現(xiàn)不良反應(yīng)的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)1961—2017 年有78 篇英文文獻(xiàn)，報(bào)道的不良反應(yīng)發(fā)生率總體為0.083%～21.690%，分為輕度（1.24%～17.65%），中度（0.2%～6.0%）和嚴(yán)重（0.04%～0.59%）。Ha 等[23]對(duì)12 005 例靜脈應(yīng)用FLS的患者的臨床病例進(jìn)行回顧性分析，結(jié)果顯示有10 例發(fā)生變態(tài)反應(yīng)，其中70%的臨床表現(xiàn)為收縮壓降低至90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）以下，且多在靜脈注射FLS 3 min 內(nèi)出現(xiàn)，另外惡心和嘔吐約占60%，后經(jīng)及時(shí)對(duì)癥治療，均未產(chǎn)生嚴(yán)重后果。很多患者在注射FLS 后皮膚、黏膜和尿液出現(xiàn)一過性黃染，皮膚染色一般于6～12 h 后開始恢復(fù)正常，尿液黃染則于24～36 h 后消退，大多數(shù)患者不會(huì)有不適的癥狀產(chǎn)生[24]。我國(guó)目前暫無(wú)FLS 應(yīng)用于膠質(zhì)瘤切除術(shù)中所致不良反應(yīng)的報(bào)道，國(guó)外曾有學(xué)者報(bào)道過2 例不良反應(yīng)的病例，2011 年，Dilek 等[25]報(bào)道了1 例患者術(shù)后發(fā)生嚴(yán)重低血壓合并心動(dòng)過緩的變態(tài)反應(yīng)，推測(cè)原因是FLS 注射藥量過高（20 mg/kg），其在研究結(jié)果中指出FLS 具有低毒性，給藥劑量過高會(huì)增加不良反應(yīng)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，其安全劑量為8～10 mg/kg。在熒光顯微鏡下使用低劑量熒光素鈉（2～5 mg/kg）即可在術(shù)中獲得良好的熒光顯影效果，在這個(gè)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有關(guān)于嚴(yán)重不良反應(yīng)的報(bào)道，由此可見低劑量FLS 安全程度較高。當(dāng)發(fā)生變態(tài)反應(yīng)時(shí)，及時(shí)應(yīng)用藥物進(jìn)行治療可有效改善癥狀，臨床上常用腎上腺素、甲潑尼龍、H1和H2受體拮抗劑等[26]。此外，術(shù)前進(jìn)行FLS 皮試，術(shù)中密切觀察患者皮膚和尿色，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)患者生命體征，注意重要臟器功能保護(hù)等一系列措施可進(jìn)一步預(yù)防不良反應(yīng)的發(fā)生，這在臨床工作中，是必不可少的。

5 給藥時(shí)間及方法

目前，關(guān)于FLS 使用的劑量和最佳時(shí)機(jī)尚未有統(tǒng)一的規(guī)范和共識(shí)[27]，F(xiàn)LS 注射液通過靜脈推注，需要一段時(shí)間透過血-腦屏障，從血管中清除，只存留于腫瘤中。給藥時(shí)間過早，F(xiàn)LS 的非特異性外滲以及間質(zhì)水腫使FLS 播散導(dǎo)致熒光顯影超出腫瘤本身的范圍，使腫瘤難以辨別[28-29]；若給藥時(shí)間過遲，術(shù)中如不慎損傷血管，由于FLS 尚未從血管中清除，易發(fā)生外溢令術(shù)區(qū)黃染；另外，F(xiàn)LS 尚未完全聚集在腫瘤內(nèi)，腫瘤亦不能取得良好的染色效果；若給藥劑量過小，熒光顯影程度較弱，效果欠佳；若注射劑量過大，F(xiàn)LS 會(huì)從腫瘤組織中滲出，使周邊正常組織黃染，影響手術(shù)視野。目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究報(bào)道的FLS 的給藥時(shí)間基本分為以下四種：麻醉誘導(dǎo)時(shí)、頭皮切開時(shí)、硬膜切開時(shí)、腫瘤暴露時(shí)[27]，以麻醉誘導(dǎo)時(shí)靜脈注射FLS 的報(bào)道居多。2013 年，Rey-Dios 等[30]在研究中使用20 mg/kg 的FLS 術(shù)前靜脈注射。當(dāng)劑量達(dá)到20 mg/kg 時(shí)，自然光源下肉眼即可觀察到染色的腫瘤組織，但Dilek 等[25]在研究中指出FLS 給藥劑量過大會(huì)增加不良反應(yīng)的發(fā)生率，近年來(lái)國(guó)內(nèi)有不少學(xué)者推薦使用小劑量FLS引導(dǎo)HGG 切除術(shù)。2017 年，Senders 等[5]建議在硬膜切開前1 h 按照5 mg/kg 的劑量靜脈給藥，同年，王笑亮等[31]應(yīng)用1 mg/kg 的劑量于術(shù)前2 h 靜脈推注給藥，均獲得良好的顯影效果。2019 年，王忠等[32]回顧性分析了50 例經(jīng)手術(shù)治療的顱內(nèi)惡性腫瘤的臨床資料，術(shù)中均應(yīng)用神經(jīng)導(dǎo)航聯(lián)合小劑量FLS（2 mg/kg）對(duì)腫瘤進(jìn)行顯微切除，結(jié)果證實(shí)在配有專用濾波器的熒光顯微鏡下應(yīng)用小劑量熒光素鈉2 mg/kg 即可在術(shù)中達(dá)到較好的腫瘤染色效果。當(dāng)下醫(yī)療水平逐漸提高，F(xiàn)LS 在引導(dǎo)HGG 切除方面的應(yīng)用會(huì)有一片廣闊的天地，關(guān)于其使用的最佳時(shí)間和劑量還有待進(jìn)一步科學(xué)論證與深入研究。

6 與5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）的比較

5-ALA 也是目前國(guó)內(nèi)外常用的熒光顯像試劑之一，它是血紅素生物合成的前體物質(zhì)，在被惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞獲取后轉(zhuǎn)化為具有熒光性質(zhì)的代謝產(chǎn)物—原卟啉Ⅸ，在顯微鏡發(fā)出的藍(lán)色激發(fā)光的照射下腫瘤實(shí)體部分發(fā)出紅色熒光[33]。有文獻(xiàn)表明，5-ALA 引導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除術(shù)明顯提高了手術(shù)的切除率和患者6 個(gè)月無(wú)進(jìn)展生存率[34]。與FLS 比較，一些因素限制了5-ALA用于指導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除的廣泛應(yīng)用，首先5-ALA 價(jià)格昂貴，為FLS 的35～40 倍，給藥方式限制為麻醉誘導(dǎo)前2～3 h 口服，用藥掌控性相對(duì)較差；在腫瘤切除過程中熒光顯影程度逐漸變?nèi)?，?duì)腫瘤邊界不易做出判斷；術(shù)后24 h 會(huì)有皮膚發(fā)生光敏反應(yīng)的高風(fēng)險(xiǎn)，因此術(shù)后需要躲避日光和室內(nèi)強(qiáng)光24～48 h[35]。而熒光素鈉也有一定的缺陷，由于FLS 是通過破壞的血-腦屏障進(jìn)入到腫瘤組織中，其本身并未與腫瘤細(xì)胞相結(jié)合，因此瘤周正常腦組織也可以出現(xiàn)熒光，可能導(dǎo)致切除范圍過大[36]。另外，術(shù)中的熒光強(qiáng)度與腫瘤對(duì)血-腦屏障的破壞程度有關(guān)，對(duì)一些良性腫瘤如垂體瘤、腦膜瘤、低級(jí)別膠質(zhì)瘤等血腦屏障功能較完整的腫瘤使用FLS，腫瘤組織顯影較弱或不顯影，無(wú)法清晰顯示腫瘤邊界；而在轉(zhuǎn)移瘤、高級(jí)別膠質(zhì)瘤中顯影最佳[31]。除此以外，熒光素鈉價(jià)格低廉、2～25℃常溫貯存、給藥劑量易控制、安全程度較高等優(yōu)勢(shì)，作為熒光引導(dǎo)技術(shù)的使用藥物在指導(dǎo)高級(jí)別膠質(zhì)瘤切除方面具有更廣泛的應(yīng)用前景。

熒光引導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展是高級(jí)別膠質(zhì)瘤的治療中最重要的進(jìn)步，越來(lái)越多的研究數(shù)據(jù)證實(shí)熒光素鈉在高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤切除術(shù)中的應(yīng)用能夠更安全、有效地提高膠質(zhì)瘤的切除率，增強(qiáng)術(shù)中腫瘤的可視化程度，在臨床上，應(yīng)以提高手術(shù)質(zhì)量和控制手術(shù)價(jià)格為目標(biāo)，而在這方面熒光素鈉可以說(shuō)是一個(gè)得力助手，值得在臨床膠質(zhì)瘤治療中進(jìn)行大力推廣。