术中近红外光学造影剂吲哚菁绿定位胶质母细胞瘤的临床预后与基础机制研究

《Neuro-Oncology Advances》：10266-ST-8Intraoperative Near-Infrared Optical Contrast of Indocyanine Green Can Localize Glioblastoma in clinical outcome and basic mechanism

本研究针对恶性胶质瘤术中精准定位的难题，探讨了延迟时间窗吲哚菁绿（DWIG）技术的应用价值。通过对比分析46例联合使用ICG与5-氨基酮戊酸（5ALA）及32例仅用5ALA的患者，发现ICG荧光强度与肿瘤组织通透性相关，其定位与Gd-MRI结果高度一致（敏感性94%）。虽然两组平均生存期无显著差异，但ICG结合增强通透性和滞留（EPR）效应，与5ALA联用有望提升荧光引导手术效果。

　　

在神经外科领域，恶性胶质瘤，尤其是胶质母细胞瘤，因其浸润性生长特性，手术全切极具挑战。肿瘤组织与正常脑组织边界模糊，即便在高级别影像学引导下，外科医生也难以在术中精准辨识肿瘤边缘，导致术后残留和早期复发风险增高。目前，术中荧光引导技术已成为提高手术切除率的重要辅助手段。其中，5-氨基酮戊酸（5ALA）诱导的原卟啉IX荧光是欧洲药品管理局批准用于恶性胶质瘤手术的技术，但其荧光特性存在局限，促使研究人员探索其他造影剂。吲哚菁绿（ICG）是一种经美国食品药品监督管理局批准应用的近红外荧光染料，最初用于评估心血管功能和肝脏血流，其特性在于能通过肿瘤血管异常高通透性区域（即增强通透性和滞留效应，EPR效应）在肿瘤组织中富集。此前，ICG在脑转移瘤术中成像中已显示出应用潜力，但其在原发性恶性胶质瘤中的应用价值，尤其是在与5ALA联合使用时的协同效应，尚需深入探讨。由Jun Muto等研究人员开展的这项研究，旨在评估一种优化的ICG给药策略——延迟时间窗ICG（DWIG）技术在恶性胶质瘤手术中的定位准确性、与影像学的相关性及其对患者预后的潜在影响。该研究论文发表于《Neuro-Oncology Advances》杂志。

为评估DWIG技术的效果，研究人员主要采用了临床队列对比研究和影像学定量分析的方法。研究纳入了自2019年8月起在医院注册的临床研究病例，包括46例同时使用ICG和5ALA的恶性胶质瘤患者，并与32例仅使用5ALA进行手术的历史病例进行预后对比。技术核心在于DWIG方案：术前超过1小时静脉注射ICG（剂量为1.5 mg/kg），以优化染料在肿瘤内的富集时间。术中，使用近红外荧光成像系统捕捉ICG荧光信号。关键分析指标包括通过术中荧光图像计算的肿瘤与正常脑实质的信号背景比（SBR），以及通过术前钆剂增强磁共振成像（Gd-MRI）计算的T1背景比（T1BR）。此外，研究还通过比较术后残留增强病灶与ICG荧光区域，评估了ICG定位的敏感性和特异性，并统计了两组患者的平均生存时间。

结果

1. 荧光强度与影像学对比

研究发现，ICG荧光信号的SBR达到4.0，而基于Gd-MRI的T1BR为2.3。这表明ICG在肿瘤区域产生了强烈的荧光对比，其强度甚至高于常规MRI造影剂所显示的对比度。进一步分析显示，ICG的荧光强度与肿瘤组织的通透性呈正相关，验证了EPR效应在ICG肿瘤富集过程中的关键作用。

2. ICG定位的准确性

将术后残留的Gd增强区域与ICG荧光区域进行比对后，统计分析显示，ICG定位技术的敏感性高达94%，特异性为73%。这意味着ICG荧光成像能够极其灵敏地检测出与MRI增强区域相对应的肿瘤组织，尽管存在一定的假阳性率（即部分非肿瘤组织也可能显示荧光）。

3. 生存分析

在预后方面，使用ICG辅助手术的患者组（ICG组）平均生存时间为23.6个月，而未使用ICG组（非ICG组）为21.8个月。统计学分析表明，两组之间的差异未达到显著性水平。这表明，在本研究队列和观察期内，增加ICG的使用并未显著延长患者的总体生存期。

结论与讨论

本研究系统评估了DWIG技术用于恶性胶质瘤术中实时荧光成像的可行性与有效性。结论指出，ICG提供的肿瘤定位信息与Gd-MRI影像具有高度一致性，能够准确反映肿瘤的边界和血脑屏障破坏区域。尽管在平均生存时间上未观察到显著改善，但研究者强调了ICG技术的独特优势及其潜在的协同价值。ICG的荧光特性（近红外波段）与5ALA（可见光波段）不同，二者联合使用理论上可实现多模态荧光成像，为外科医生提供更全面的术中信息。ICG依赖于EPR效应，主要标示肿瘤血管丰富和通透性高的区域，而5ALA则标示肿瘤细胞自身代谢活性。这种互补性可能有助于更精确地界定浸润性肿瘤边缘，从而在保证安全的前提下实现最大范围的安全切除，这对于控制恶性胶质瘤的局部复发至关重要。

研究的深层意义在于为荧光引导神经外科手术提供了新的技术组合思路。它表明，单一造影剂可能无法满足复杂脑肿瘤手术的所有需求，而针对不同病理生理特性（如血管通透性与细胞代谢）的多种造影剂联用，是未来技术发展的重要方向。此外，ICG作为一种已获临床批准的药物，其安全性得到广泛认可，便于临床转化和应用推广。本研究也存在一定局限性，例如非ICG组为历史对照，可能存在选择偏倚；样本量相对有限；且未能深入探讨ICG与5ALA联用时的具体协同机制。未来的研究需要更大规模的前瞻性随机对照试验来验证其生存获益，并利用分子生物学手段进一步阐明ICG在胶质瘤微环境中富集和滞留的细胞与分子水平机制。总之，这项研究为改善恶性胶质瘤手术效果提供了一项有前景的辅助技术，推动了术中多模态成像技术的发展。