编辑推荐:
本文聚焦头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)手术切缘检测,阐述荧光引导手术(FGS)的多种策略,包括自体荧光、被动靶向和主动靶向。主动靶向中,EGFR 是常用靶点,而 αVβ6 整合素等新靶点展现出潜力,为提升手术精准度提供方向。
头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)概述
头颈部鳞状细胞癌是起源于上消化道口腔、咽和喉黏膜上皮的恶性肿瘤家族。据 Global Cancer Observatory(GLOBOCAN 2020)数据,2020 年全球有 93.1 万新发病例和 46.6 万死亡病例。饮酒、吸烟和人乳头瘤病毒(HPV)感染是主要风险因素,患者 5 年生存率约 50%,且受疾病分期影响大。手术是主要治疗手段,但肿瘤解剖复杂,难以区分健康与癌组织及检测微病灶,易导致手术切缘阳性,影响患者预后。手术切缘状态是患者生存的首要预后因素,目前对阴性切缘定义尚无严格共识,多数研究以距离肿瘤≥5.0mm 为准。临床常用冰冻切片评估切缘,但该技术耗时且易受组织变形等因素影响。
荧光引导手术(FGS)
荧光引导手术基于健康与癌组织的荧光差异,能实时传递肿瘤位置和远处病灶信息,辅助手术切除,可用于手术不同阶段和标本分析。使用红或近红外范围发射的荧光团可提高成像对比度,因为该波段在生物组织中光吸收低、穿透性好且组织自发荧光少。
- 基于自体荧光的 FGS:皮肤和口腔黏膜含有多种内源性荧光团,癌变时其数量改变,导致癌组织自体荧光减弱,颜色比健康组织深。VELscope 是 FDA 批准的利用组织自体荧光差异的设备,激发口腔黏膜产生绿色荧光。相关研究表明,光学荧光成像(OFI)比传统口腔检查(COE)敏感性高,但特异性较低。使用 VELscope 的自体荧光可视化(AFV)可降低口腔鳞状细胞癌(OSCC)和高级别病变的局部复发率,且在分子层面能更精确评估切缘。不过,AFV 也存在局限性,如受光穿透深度限制,不适用于深部肿瘤;低分化癌细胞易导致假阴性,溃疡、炎症和放疗后的良性组织及角化过度易导致假阳性。总体而言,AFV 可作为 COE 的补充工具辅助确定肿瘤切缘。
- 基于被动靶向的 FGS:使用外源性荧光团可增强成像对比度,荧光造影剂借助增强渗透和滞留效应(EPR)被动积聚在肿瘤中。肿瘤血管系统紊乱、血管通透性增加且淋巴引流系统缺陷,有利于纳米颗粒和大分子在肿瘤内积聚。
- 吲哚菁绿(ICG):ICG 是 FGS 中常用的荧光团,经 FDA 批准用于评估心脏输出、肝脏血流等。在 HNSCC 中,ICG 可用于前哨淋巴结定位和肿瘤识别。多项研究表明,ICG 能辅助肿瘤识别和切除,但在评估切缘时存在一定局限性,如部分病例出现假阴性结果。荧光寿命(FLT)成像比荧光强度成像更能反映肿瘤微环境特征,在肿瘤切缘识别方面具有优势。
- 5 - 氨基乙酰丙酸(5-ALA):5-ALA 进入细胞后参与血红素生物合成途径,癌细胞因血红素途径改变,更容易积累 5-ALA,进而形成高荧光的原卟啉 IX(PpIX)。5-ALA 介导的 FGS 在喉癌和口腔癌中应用,可突出癌组织,但也可能出现假阳性结果。被动靶向方法在肿瘤切除和切缘评估方面有一定益处,但特异性有限,且受 EPR 效应影响,在肿瘤晚期效果欠佳。
- 基于主动靶向的 FGS:主动靶向通过配体 / 受体或抗体 / 抗原表位的特异性相互作用将造影剂递送至肿瘤,需寻找癌细胞高表达而健康细胞低表达或不表达的靶点,以提高成像对比度和切缘评估准确性,同时可减少产品剂量,降低对健康细胞的潜在细胞毒性。
- 表皮生长因子受体(EGFR):EGFR 是跨膜糖蛋白受体,在 90% 的 HNSCC 中过表达。西妥昔单抗(cetuximab)和帕尼单抗(panitumumab)是常用的靶向 EGFR 的抗体,与近红外染料 IRDye800 CW 结合后用于 FGS。多项临床研究表明,EGFR 靶向的 FGS 能有效识别肿瘤和评估切缘,但也存在假阳性等问题。
- αVβ6 整合素:αVβ6 整合素是跨膜异二聚体糖蛋白,生理条件下在胚胎发育和组织修复时表达,在多种癌症中过表达,在 HNSCC 中表达率达 80 - 100%,且在肿瘤侵袭前沿和浸润细胞中高表达,而在健康上皮中不表达或低表达,是 FGS 的潜在理想靶点。体外和动物实验显示,靶向 αVβ6 整合素的探针能特异性积聚在肿瘤组织,临床研究也证实其在评估手术切缘方面的潜力,目前相关临床试验正在进行中。
- 其他靶点:包括尿激酶型纤溶酶原激活剂受体(uPAR)、聚(ADP - 核糖)聚合酶 1(PARP1)、间充质 - 上皮转化因子(c - MET)、γ - 谷氨酰转肽酶(GGT)和葡萄糖转运蛋白 1(GLUT1)等。这些靶点在 HNSCC 中均有一定表达,但表达水平存在差异,相关研究仍在探索其在 FGS 中的应用潜力。
结论与未来方向
手术在头颈部癌症治疗中至关重要,FGS 是提升手术效果的重要辅助工具。不同 FGS 策略各有优劣,自体荧光法简单但特异性不足,被动靶向依赖 EPR 效应且特异性有限,主动靶向中 EGFR 是常用靶点,但新靶点如 αVβ6 整合素展现出独特优势。αVβ6 整合素在 HNSCC 中高表达,且在肿瘤侵袭前沿表达增加,无健康组织表达,其靶向的 FGS 有望改善手术切除和切缘评估。未来可进一步研究 αVβ6 整合素靶向的 FGS,同时结合拉曼光谱、荧光寿命成像(FLT)或第二近红外区域(NIR - II)荧光造影剂等技术,有望提高 FGS 的特异性和准确性,避免手术切缘阳性,为头颈部癌症患者带来更好的治疗效果。