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在口腔鳞状细胞癌(OSCC)和口腔上皮异常增生(OED)治疗中,手术切缘的确定至关重要。为探究荧光可视化(FV)检测 OED 病变失败的原因,研究人员构建 OED 大鼠模型进行研究。结果发现 FV 检测准确性受血管生成和上皮层厚度等多因素影响,提示应采用多种检测方法联合诊断。
在口腔疾病的诊疗领域,口腔鳞状细胞癌(OSCC)和口腔上皮异常增生(OED)一直是备受关注的难题。手术切除是早期 OSCC 和 OED 的主要治疗方式,然而,手术切缘的精准确定直接关系到患者的预后,若切缘不足,局部复发风险将显著增加。传统上,甲苯胺蓝或碘的活体染色常用于确定切除范围,但近年来,荧光可视化(FV)技术因其简单、无创的优势逐渐被应用于临床,用于区分正常和异常黏膜 。正常黏膜在特定波长(400 - 460nm)可见光下,由于胶原蛋白交联和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)会发出淡绿色荧光;而异常区域则因胶原蛋白交联破坏、辅酶缺乏和血管生成等原因吸收荧光,呈现为暗区,即 FV 丢失(FVL)。
尽管 FV 技术具有诸多优势,但临床实践中却发现它有时无法检测到早期的 OSCC 和 OED 病变。这一现象让医生们在诊断时陷入困境,也促使科研人员深入探究其背后的原因。为了解开这个谜团,东京牙科大学(Tokyo Dental College)的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们旨在通过构建 OED 大鼠模型,从组织病理学角度分析导致 FV 阴性病变检测失败的因素,重点关注血管生成与上皮厚度之间的关联。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为口腔疾病的诊断和治疗提供了新的思路和方向。
在这项研究中,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先,建立动物模型,选取 20 只 6 周龄雄性 Sprague - Dawley(SD)大鼠,在其饮用水中添加 4 - 硝基喹啉 1 - 氧化物(4NQO)持续 10 - 15 周,诱导产生 OED 病变,同时设置 10 只未处理的 SD 大鼠作为对照组;其次,进行 FV 成像,大鼠处死后迅速切除舌头,在黑色箱内使用 IllumiScan? 设备进行成像,设定成像距离为 5cm,由专业口腔颌面外科医生确定 FVL 区域;最后,开展组织病理学分析,对舌头标本进行切片,分别进行苏木精 - 伊红(H&E)染色和免疫组化染色,检测 Ki67、CK13、CK17 和 CD31 等指标的表达情况 。
研究结果
- OED 模型概述:经 4NQO 处理的大鼠舌头出现病变,通过肉眼观察和 FV 成像确认。将舌头标本进行处理后,进行 H&E 染色和免疫组化染色,用于后续分析。
- FI 和组织病理学观察:4NQO 处理组大鼠舌头黏膜出现粗糙、红斑,部分有角化过度现象。FV 图像显示,对照组呈现均匀的暗绿色荧光,4NQO 处理组则混合明亮和黑暗区域,角化过度区域发出明亮绿色荧光。H&E 染色显示黏膜下三分之一处细胞和结构出现异型性,免疫组化染色表明 Ki67 分层、CK13 染色减少、CK17 染色增加,证实为低度 OED。12 个区域出现 FVL,均与 OED 区域重合;20 个 OED 区域表现为 FV 保留(FVR)。
- 上皮和正角化层厚度测量:FVR 组上皮平均厚度显著大于对照组和 FVL 组;FVR 组正角化层平均厚度显著高于对照组 。
- Ki67、CK13、CK17 和 CD31 免疫反应性评估:Ki67 在对照组基底细胞层弱表达,在 FVL 和 FVR 组基底和副基底细胞层强表达;CK13 在对照组各层均有免疫反应,在 FVL 和 FVR 组表达降低;CK17 在对照组极少表达,在 FVL 和 FVR 组除基底细胞层外均有表达;三组 CD31 表达水平无显著差异 。
- 上皮厚度、正角化层厚度和 CD31 阳性率与 FI 的关系评估:FI 与上皮厚度呈正相关(r=0.706 ,p=0.000000172),与正角化层厚度呈正相关(r=?0.544 ,p=0.000195),与 CD31 阳性率呈负相关(r=?0.616 ,p=0.0000139)。多元回归分析表明,CD31 阳性率和上皮厚度是 FVL 的独立影响因素 。
研究结论与讨论
研究结果表明,OED 大鼠模型中,血管中 CD31 阳性率和上皮厚度与荧光强度(FI)相关,可能在 FV 阴性结果中发挥重要作用。4NQO 诱导的病理变化与人类鳞状细胞癌模型相似,本研究中大鼠均呈现低度 OED,符合实验预期。
FVL 组 CD31 表达率显著较高,可能是由于 OED 相关的血管生成所致;而宏观角化过度和组织学上上皮层增厚的病变导致 FVR,这与以往研究结果一致。此外,多元回归分析显示,正角化层厚度与 FV 阴性结果无关。
然而,本研究也存在一定局限性。成像过程在舌头切除后进行,与实际临床情况不同,因为切除后血流停止,可能影响结果。未来研究应建立在舌头切除前进行 FV 成像的方法。综合来看,FV 检测结果受多种因素影响,采用包括 FV、传统生物染色和术中快速诊断等多方面的诊断方法,对于提高口腔疾病的治疗效果至关重要。这项研究为后续深入了解 FV 技术在口腔疾病诊断中的应用提供了重要依据,也为临床医生选择更合适的诊断方法提供了参考,有望改善患者的预后情况。