《PLOS》：讓腫瘤發光的新策略
日期：2014-08-07 08:58:29
大多數情況下，治療癌癥的最好方法是手術切除腫瘤。但是，這種方法的薄弱環節是，外科醫生可能無法摘除整個腫瘤，從而會導致局部復發。
最近，賓夕法尼亞大學的研究人員利用一種新技術，構建了一種新的策略，幫助外科醫生能夠看到患者體內的整個腫瘤，從而增加積極預后的可能性。這種方法依賴一種可注射的染料，與正常組織相比，這種染料能夠在腫瘤組織積累的更多。當醫生用紅外線光照射腫瘤時，它會發光，從而使外科醫生能夠切除整個腫瘤。
本研究第一作者、賓夕法尼亞大學獸醫學院外科教授David Holt與賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院外科助理教授Sunil Singhal帶領的一個研究小組合作，將這項研究結果發表在最近的《PLOS ONE》雜志。
Holt稱：“在手術過程中，醫生通過他們的眼睛和手來發現腫瘤在哪里。這種技術為外科醫生提供了另外一個工具，在手術中讓腫瘤變亮。”
在接受手術的患者當中，有20%到50%的人死于腫瘤的局部復發，表明醫生未能摘除癌變部位的所有病變組織。在手術過程中，很難確定腫瘤的邊緣，外科醫生通常不得不通過觀察腫瘤和用手指感受差異，做到這一點。
為了尋找一種可替代的選擇，Holt、Singhal及其同事轉向近紅外（NIR）成像技術。他們選擇檢測FDA批準的唯一NIR造影劑，一種稱為吲哚菁綠（ICG）的染料，這種染料在NIR光下可發出亮綠色。與正常組織相比，ICG在腫瘤組織中積累更多，因為腫瘤的血管由于迅速生長而具有所謂的“漏”壁。
Singhal稱：“自從1958年ICG最初被FDA批準以來，它已被用于檢測組織灌注和清除研究。然而，我們小組一直在嘗試新的策略，使用ICG來解決腫瘤外科中的一個經典問題：防止局部復發。我們的工作，賦予一種舊染料一種新的使用方式。”
為了探究NIR下ICG可視化是否能幫助他們區分癌變組織和非癌變組織，賓夕法尼亞小組首先在小鼠中檢測了這種方法。他們給患有一種肺癌類型的小鼠注射ICG，發現早在小鼠得癌癥15天后，他們就能夠利用NIR區分出腫瘤肺組織和正常肺組織。如果用肉眼，在小鼠得癌癥24天之后，才能看到這些腫瘤。
接下來，研究人員在8條持有者擁有的狗中評估了這項技術，這幾條狗為不同的品種，具有不同的大小，患有自發性肺癌，被送到賓夕法尼亞大學獸醫學院接受外科手術。在手術前一天，它們接受了ICG靜脈注射，然后外科醫生在手術過程中利用NIR，嘗試可視化腫瘤，將其與正常組織區分開來。
Holt稱：“這種方法起作用了，腫瘤顯示出的熒光足以讓外科醫生在手術過程中迅速地辨別腫瘤。因為這種方法在一個自發的大型動物模型中起作用，所以我們能夠得到批準，開始在人類中嘗試使用它。”
人體臨床試驗是最后一步。有5名肺部或胸部有癌癥的患者參與了賓夕法尼亞大學醫院的試點研究。在手術前，每名患者都接受了ICG注射。在手術過程中，外科醫生切除腫瘤，然后用NIR對腫瘤進行成像，并進行活檢。
在NIR光下，所有的腫瘤都發出強烈的熒光，證明這項技術能夠在人類腫瘤中起作用。
在4名患者中，醫生憑目視和感覺，可以很容易地區分腫瘤和非腫瘤。然而，在第5名患者中，通過CT和PET掃描顯示，腫瘤是一個孤立的團塊，NIR成像顯示，被認為是健康肺部的地方卻發出熒光。
Holt說：“原來，這名患者在肺部多個區域有彌漫性微小腫瘤。我們可能稱之為階段I局部病，腫瘤就會發展。但是由于成像和隨后的活檢，他接受了化療并存活下來。”
其他一些研究小組已經開始調查NIR在其他癌癥手術中的應用，但是該小組是首次在小鼠模型、大型自發性疾病動物模型及人體臨床試驗中采用這種方法。
該技術的一個缺點是，ICG也會被發炎組織所吸收。所以在一些腫瘤周圍有炎癥組織的患者中，很難或不可能將腫瘤與炎癥組織區分開來。Holt說，賓夕法尼亞大學的研究人員正在尋找一種選擇性的靶向造影劑，其對腫瘤細胞標記具有特異性，從而可以避免這個問題。
上一篇： 《PLOS》：修復受損脊髓的新線索
下一篇： Cell重大成果：最大規模癌癥基因組研究
