吲哚菁綠熒光顯像技術(shù)在胰腺外科的應(yīng)用

朱倩，楊智勇，袁玉峰

武漢大學(xué)中南醫(yī)院肝膽胰外科 湖北省肝膽胰疾病微創(chuàng)診治臨床醫(yī)學(xué)研究中心，湖北 武漢 430071

胰腺癌是人類惡性程度最高的實體腫瘤之一，發(fā)病率逐年上升，死亡率處于惡性腫瘤第5位[1]，到2030年預(yù)計將成為全球第二大癌癥死亡原因。外科手術(shù)是目前唯一可能治愈胰腺癌的手段，文獻報道[2]行R0和R1切除的病人術(shù)后中位生存時間分別為39.5個月和23.7個月，5年生存率分別為40%和20%，提示胰腺癌切緣對病人長期預(yù)后有直接影響。由于往往達不到R0切除，目前根治性手術(shù)的存活率僅約15%。熒光顯像技術(shù)應(yīng)運而生，在實現(xiàn)腫瘤顯像、重要結(jié)構(gòu)可視化及組織灌注狀況評估等方面優(yōu)勢顯著[3]。胰腺癌的腫瘤血管生成過程中會形成有缺陷的毛細(xì)血管，吲哚菁綠(ICG)可從這種新生的脈管系統(tǒng)滲出，因特異性的分子大小、電荷和極性，ICG可存留在腫瘤中，在近紅外成像中識別出腫瘤病灶，實時評估腫瘤邊界，提高根治切除率。

熒光成像包含靶器官、探針及成像系統(tǒng)3個基本元件。術(shù)前或術(shù)中通過靜脈或者局部注射熒光探針，經(jīng)過生物代謝到達靶器官，或與其相應(yīng)的靶點結(jié)合。術(shù)中使用具有特定波長的激發(fā)光照射手術(shù)部位，產(chǎn)生另一波段的熒光信號，成像系統(tǒng)捕獲后，即可實現(xiàn)腫瘤的顯影。ICG是一種既親水又親脂的雙親性分子，在體內(nèi)的半衰期約為3 min，當(dāng)其水溶液被注入血循環(huán)系統(tǒng)后，能夠和血液中的白蛋白、脂蛋白等成分結(jié)合，選擇并高效地被肝細(xì)胞攝取，進入膽道的ICG會與膽汁成分結(jié)合，并完全排泄出體外，不參與腸肝循環(huán)。因此，ICG可用于肝腫瘤定位、膽道顯影、血管造影，黏膜下局部注射可經(jīng)淋巴循環(huán)途徑應(yīng)用于淋巴管顯影。

ICG亦可用于其他胰腺疾病的診斷。當(dāng)ICG灌注時，富血供的胰腺腫瘤組織顯示出較強的熒光信號，反之貧血供組織則缺少熒光信號。從而可根據(jù)血管密度(少、多、幾乎無血管)，對臨床上常見的胰腺癌、胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤(ICG信號強)、胰腺囊性腫瘤(ICG信號較弱)進行鑒別，豐富了對胰腺病變的檢查技術(shù)手段，并幫助胰腺外科醫(yī)生實時辨別胰腺病變范圍。相比于傳統(tǒng)ICG灌注技術(shù)(術(shù)中外周靜脈注射少量ICG)，“二區(qū)ICG信號”技術(shù)(術(shù)前1～3 d通過靜脈注射高劑量ICG)可有效地提供有價值的腫瘤識別與邊界評估[3]。

結(jié)合臨床實踐，筆者分類論述ICG導(dǎo)航下腫瘤識別與切緣界定、淋巴結(jié)可視化、微轉(zhuǎn)移癌的識別與腫瘤分期及組織灌注的評估等最新進展和熱點問題，期待開展相關(guān)研究獲得臨床循證醫(yī)學(xué)證據(jù)、規(guī)范手術(shù)治療，從而成為提高胰腺疾病診斷與治療效果的突破口。

一、ICG熒光顯像在保留十二指腸的胰頭切除術(shù)中的應(yīng)用

保留十二指腸的胰頭切除術(shù)(Beger手術(shù))，主要用于治療胰頭良性或低度惡性腫瘤、胰頭部胰管結(jié)石及慢性腫塊型胰腺炎，手術(shù)安全、可行，具有保留消化道完整性的優(yōu)勢，但術(shù)中膽管損傷并不少見。膽管損傷會造成膽漏、膽管狹窄及感染等不良后果，嚴(yán)重影響術(shù)后恢復(fù)，造成再次手術(shù)甚至反復(fù)手術(shù)的嚴(yán)重后果，嚴(yán)重者還可引起死亡。國內(nèi)有學(xué)者利用術(shù)中ICG熒光顯像引導(dǎo)腹腔鏡膽囊切除術(shù)(LC)顯影肝外膽道來避免膽道誤損傷。膽總管在胰腺的走行分為胰腺背側(cè)型和胰腺內(nèi)型，胰腺背側(cè)型膽總管在術(shù)中通過仔細(xì)辨認(rèn)即可確定，胰腺內(nèi)型需要在術(shù)中通過胃十二指腸動脈后方及門靜脈右側(cè)尋找上游膽管，再自上而下解剖膽總管全程。筆者借鑒ICG熒光顯像在LC中的成功經(jīng)驗，不管開腹還是腹腔鏡下行Beger手術(shù)，術(shù)中外周靜脈注射ICG 1.25 mg(2.5 mg/mL)，通過ICG分子熒光偵測儀器，10 min即可清楚顯影膽總管胰腺段，30 min具有最大對比度，能有效避免醫(yī)源性膽管損傷，同時盡可能多切除膽總管胰腺段的組織，最大幅度降低術(shù)后胰瘺的發(fā)生率[3]。

二、ICG熒光顯像在胰腺腫瘤識別與切緣界定中的應(yīng)用

腫瘤的完整切除是實現(xiàn)根治性手術(shù)的關(guān)鍵。術(shù)前常用的影像學(xué)檢查如CT等不能在術(shù)中提供實時影像，不便于術(shù)者對腫瘤位置及范圍的判斷， ICG熒光成像在肝腫瘤識別的應(yīng)用顯示其具備腫瘤可視化的作用。Hutteman等[4]對8例可疑胰腺癌病人施行胰十二指腸切除術(shù)(Whipple術(shù))，術(shù)中靜脈輸入ICG，5 mg組與10 mg組的腫瘤/胰腺熒光比值分別為0.89±0.25與1.22±0.39，提示ICG熒光影像并不能提供有效的腫瘤分界。筆者曾于術(shù)前半小時靜脈注射5 mg ICG進行熒光顯像，3例胰腺癌病人均未表現(xiàn)出腫瘤與胰腺組織的熒光強度差異?？紤]到低劑量ICG產(chǎn)生的胰腺腫瘤的高滲透及增強效應(yīng)并不顯著，Newton等[5]開展了一項前瞻性臨床試驗，評估ICG熒光顯像對胰腺腫瘤、切緣界定的有效性。20例胰腺癌病人行Whipple術(shù)，術(shù)前24 h予以2.5～5 mg/kg高劑量ICG注射，熒光成像發(fā)現(xiàn)8例非浸潤性腫瘤中3例有熒光顯影，13例侵襲性腫瘤中12例有熒光顯影。在胰腺導(dǎo)管腺癌病人中，91.7%有熒光效果，腫瘤背景比為4.62±2.95，13例侵襲性腫瘤中12例手術(shù)切緣熒光與最終病理一致，胰頸邊緣熒光陽性預(yù)測概率為83.3%，陰性預(yù)測概率為100%。由此可見，盡管ICG熒光顯像在胰腺癌手術(shù)中的應(yīng)用尚不廣泛，但目前研究顯示ICG技術(shù)對于術(shù)中識別胰腺腫瘤及進行切緣界定可能具有較好的應(yīng)用前景。

三、淋巴結(jié)可視化

胰腺癌的侵襲性高，常侵犯血管、神經(jīng)等胰腺外組織，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是胰腺癌預(yù)后不良的一個重要標(biāo)志[6]。對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移識別或區(qū)域內(nèi)淋巴結(jié)徹底清掃，可能達到改善預(yù)后、提高生存率的目標(biāo)。Hirono等[7]通過ICG 熒光顯像分析Whipple術(shù)中胰頭的淋巴管引流路徑，對20例行Whipple術(shù)的病人，術(shù)中將ICG注射至胰腺鉤突前壁或后壁，在ICG熒光影像實時引導(dǎo)下觀察術(shù)區(qū)淋巴液流動，包括腸系膜上動脈左側(cè)及主動脈區(qū)域，確定了7條主要淋巴引流途徑，用以明確Whipple術(shù)淋巴結(jié)清掃范圍。Matsuki等[8]利用ICG觀察到胰腺的淋巴流動，顯示ICG在Whipple術(shù)中區(qū)域淋巴結(jié)清掃的價值。此外，Tummers等[9]通過熒光探針劑量遞增的前瞻性研究評估在胰腺癌手術(shù)后病人中利用西妥昔單抗-IRDye800熒光成像實現(xiàn)了腫瘤周圍淋巴結(jié)可視化。結(jié)果顯示低劑量(50 mg)組檢測轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的效果更好，特異度可達78%。更重要的是，能檢出腫瘤的隱匿性病灶(直徑<5 mm)，靈敏度為88%(15/17個淋巴結(jié))。顯示靶向熒光試劑結(jié)合熒光成像檢測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的巨大潛力。

四、組織灌注的評估

吻合口的組織愈合通常由無張力的吻合口對位與吻合處的血液循環(huán)良好共同決定，胰腺癌術(shù)后往往由于吻合口愈合不佳容易發(fā)生胰瘺等并發(fā)癥。目前國內(nèi)外對減少胰瘺所采用的胰腸吻合方法尚無統(tǒng)一意見，但合適的吻合方式、較高的吻合質(zhì)量是減少胰瘺的關(guān)鍵。其中保證吻合口的良好血運是預(yù)防胰瘺的有效方式[10]。通過術(shù)中對胰腺組織的灌注評估，及時發(fā)現(xiàn)缺血組織，可有效保證吻合口組織的血液循環(huán)。Subar等[11]報道1例病人于腹腔鏡胰十二指腸切除術(shù)(Laparoscopic pancreaticoduodenectomy，LPD)中應(yīng)用ICG熒光影像技術(shù)，胰腸吻合術(shù)前予以靜脈注射ICG，熒光影像下發(fā)現(xiàn)胰腺邊緣存在缺血部分，進一步切除后完成吻合，術(shù)后病人未出現(xiàn)胰瘺。Rho等[12]報道ICG熒光影像技術(shù)具有評估殘余胰腺灌注的能力。注射ICG后熒光影像下觀察到前壁缺血部分，未進一步處理，術(shù)后發(fā)生胰瘺。Cai等[13]報道24例胰腺癌病人行LPD，術(shù)中應(yīng)用ICG，僅3例出現(xiàn)膽漏，胰瘺11例(45.8%)，但僅1例(4.2%)出現(xiàn)B級胰瘺，無C級胰瘺，無圍手術(shù)期死亡。由于目前尚無有效的組織灌注評價工具，因此ICG對胰腺手術(shù)中吻合口血流灌注評估的作用優(yōu)勢明顯。

五、轉(zhuǎn)移癌識別與腫瘤分期

根治性手術(shù)后常出現(xiàn)短期內(nèi)復(fù)發(fā)，導(dǎo)致生存率不高，可能是這部分病人手術(shù)時已存在遠(yuǎn)處的微轉(zhuǎn)移，因此，評估胰腺癌的轉(zhuǎn)移在胰腺癌的治療中非常重要。Yokoyama等[14]評估了ICG熒光顯像對識別胰腺癌肝微轉(zhuǎn)移的有效性。對49例術(shù)前檢查未發(fā)現(xiàn)肝臟微轉(zhuǎn)移灶的胰腺癌病人，采用術(shù)前靜脈注射ICG，術(shù)中使用近紅外成像系統(tǒng)觀察肝臟異常熒光病灶，在13例病人的肝臟內(nèi)觀察到最大直徑至少1.5 mm的異常熒光信號，但肉眼卻未見明顯腫瘤病灶，其中8例(16%) 組織病理學(xué)檢查證實為肝臟微轉(zhuǎn)移灶。術(shù)后6個月內(nèi)隨訪結(jié)果顯示，病理證實肝微轉(zhuǎn)移癌的8例病人中7例有明顯肝轉(zhuǎn)移腫瘤(88%)，另外41例中僅4例有明顯肝轉(zhuǎn)移瘤(10%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，5例有熒光顯示但未經(jīng)組織病理學(xué)證實的病人中3例肝轉(zhuǎn)移。相關(guān)研究進一步證實ICG對發(fā)現(xiàn)胰腺癌手術(shù)中肝臟微轉(zhuǎn)移的作用[15]。由于ICG對于微轉(zhuǎn)移癌的識別作用，也可將其用于胰腺腫瘤分期的評估，指導(dǎo)臨床治療。Handgraaf等[16]一項腹腔鏡近紅外影像技術(shù)的前瞻性研究，通過術(shù)前ICG靜脈注射，利用肉眼觀察、術(shù)中超聲及熒光腹腔鏡檢查轉(zhuǎn)移腫瘤的方法，共發(fā)現(xiàn)7例可疑病灶，3例經(jīng)組織學(xué)病理確診為轉(zhuǎn)移病灶，術(shù)中熒光發(fā)現(xiàn)2例肝轉(zhuǎn)移(67%)。Yokoyama等[17]報道，術(shù)前檢查未發(fā)現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移的133例胰腺癌中，術(shù)中發(fā)現(xiàn)肝臟微轉(zhuǎn)移20例(15%)，免疫組化進一步證實這20例病人的轉(zhuǎn)移灶組織均表達癌胚抗原(CEA)。由此可見，以ICG為探針代表的熒光顯像可以在胰腺術(shù)中有效發(fā)現(xiàn)肝臟微轉(zhuǎn)移灶。

六、ICG靶向藥物的應(yīng)用

雖然ICG在熒光成像中應(yīng)用廣泛，尤其在肝腫瘤、結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移中顯影明顯，但胰腺癌攝取ICG的能力較弱，開發(fā)腫瘤特異性靶點及ICG結(jié)合的改良ICG試劑，有望提高胰腺癌的術(shù)中識別效果。Qi等[18]將透明質(zhì)酸衍生納米顆粒與ICG結(jié)合形成NanoICG用于術(shù)中胰腺癌的近紅外熒光檢測。在注射NanoICG的原位胰腺導(dǎo)管腺癌模型中，觀察到熒光在胰腺內(nèi)顯著積聚，與胰腺非病變部分相比，表現(xiàn)出熒光增強。原因在于NanoICG 對正常胰腺上皮細(xì)胞無細(xì)胞毒性，沒有誘導(dǎo)趨化或吞噬作用。與注射ICG相比，熒光顯微鏡顯示NanoICG在胰腺病變、脾轉(zhuǎn)移中的熒光強度更高。Juhl等[19]將尿激酶纖溶酶原激活劑受體與熒光團ICG(ICG-Glu-Glu-AE105)結(jié)合的肽進行熒光成像，驗證了其在原位人類異種移植物胰腺癌模型中識別原發(fā)腫瘤與轉(zhuǎn)移的有效性。此外其他尚在研究中的靶向熒光藥物均表現(xiàn)出對胰腺腫瘤識別的特異性與敏感性，可進一步指導(dǎo)手術(shù)切除[20-22]。

Park等[23]報道熒光標(biāo)記的胰島素樣生長因子1受體抗體，可以顯示胰腺癌細(xì)胞膜上的熒光灶，實現(xiàn)術(shù)中胰腺腫瘤的定位。Neesse通過熒光成像方法，實現(xiàn)了花青染料(Cy5.5)標(biāo)記的緊密連接蛋白4陽性小鼠胰腺腫瘤病灶的無創(chuàng)可視化，開創(chuàng)了一種新型的早期診斷模式[24]。近來報道一種新型熒光標(biāo)記的抗CEA抗體[25]，術(shù)中發(fā)現(xiàn)其特異性地聚集在表達CEA的原發(fā)及繼發(fā)性腫瘤，這對于術(shù)中檢測原發(fā)性胰腺癌和轉(zhuǎn)移瘤是大有裨益的。未來將ICG靶向藥物或其他靶向熒光藥物臨床轉(zhuǎn)化將為熒光顯像在胰腺外科的應(yīng)用帶來巨大優(yōu)勢。

七、總結(jié)與展望

近年，使用ICG在胰腺癌治療中的探索正在逐步增多。ICG在胰腺腫瘤定位診斷、微轉(zhuǎn)移灶識別、胰周淋巴結(jié)顯影、組織灌注評估等方面發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢。熒光顯像作為胰腺癌術(shù)中檢測的新型、精確的方法，可以使病變組織完整顯影從而得到徹底切除，有助于提升手術(shù)根治性和減少術(shù)后并發(fā)癥。同時，ICG能夠清楚顯示病灶周圍淋巴結(jié)及肝轉(zhuǎn)移病灶，為Whipple術(shù)提供一種新的評估方法，在一定程度上有助于胰腺癌術(shù)中診斷及治療。ICG在腫瘤分期中也有一定意義，避免了不必要的手術(shù)治療。

但ICG作為一種非靶向型近紅外試劑，胰腺惡性腫瘤對ICG的攝取相當(dāng)有限，限制了其在胰腺腫瘤手術(shù)中的進一步應(yīng)用。目前能夠使用的熒光探針非常有限，且缺乏胰腺癌特異性，但隨著眾多學(xué)者對基于ICG 標(biāo)記的探針改良和新型探針的研發(fā)，這些探針對于胰腺癌早期診斷、術(shù)中定位更具有特異性，有助于進一步提升熒光顯像技術(shù)在胰腺癌治療中的應(yīng)用，但進入臨床推廣還需要更多更高級別循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。隨著熒光顯像技術(shù)的不斷發(fā)展，其在胰腺癌的診斷與治療中會展現(xiàn)出更廣闊的前景，并對胰腺癌手術(shù)的根治效果與預(yù)后產(chǎn)生更加積極的影響。

以外科為主導(dǎo)的胰腺癌綜合治療模式也將迎來重大發(fā)展和變革。目前多學(xué)科討論主要依據(jù)參與者的臨床經(jīng)驗以及有限的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，在當(dāng)前階段有利于制訂個體化的治療目標(biāo)、判斷手術(shù)的最佳時機、明確術(shù)后輔助治療的方案等。筆者提倡積極開展ICG熒光顯像技術(shù)在Whipple術(shù)中應(yīng)用的相關(guān)臨床研究，制訂相應(yīng)臨床診斷與治療的專家共識，堅持探索性和規(guī)范化并舉，在證據(jù)積累過程中不斷提高規(guī)范化共識的級別和水平，從而更快完善胰腺癌綜合治療體系。