《Child's Nervous System》：The emerging role of intraoperative nanopore sequencing on the neurosurgical strategy in paediatric embryonal brain tumours
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儿童神经外科医师在儿童胚胎性脑肿瘤的手术决策中，传统上主要依赖术前影像学检查以及术中冰冻切片病理分析。然而，髓母细胞瘤、非典型畸胎样/横纹肌样肿瘤（AT/RT）以及伴多层菊形团的胚胎性肿瘤（ETMR）之间存在显著的影像学重叠，这常导致诊断不确定性，从而难以为最
儿童神经外科医师在儿童胚胎性脑肿瘤的手术决策中，传统上主要依赖术前影像学检查以及术中冰冻切片病理分析。然而，髓母细胞瘤、非典型畸胎样/横纹肌样肿瘤（AT/RT）以及伴多层菊形团的胚胎性肿瘤（ETMR）之间存在显著的影像学重叠，这常导致诊断不确定性，从而难以为最佳手术策略提供充分依据，尤其是在肿瘤学上追求根治性切除与为避免神经系统并发症而实施最大安全切除之间的平衡问题上。针对《Child’s Nervous System》有关儿童胚胎性肿瘤的专题，研究人员介绍了术中实时分子诊断——纳米孔测序（nanopore sequencing）——在支持手术决策方面的潜在作用及相关经验。具体而言，论文阐述了工作流程实施、与神经病理学的整合以及手术决策动态等方面内容，并说明术中分子分型如何影响手术决策。文章特别强调了对髓母细胞瘤、AT/RT 和 ETMR 亚群特异性识别的区分；对于这些肿瘤实体，侵袭性生物学行为的实时确认可能有助于更合理地判断切除范围。最后，论文讨论了若干尚未解决的关键问题，并概述了未来临床与转化研究的重点方向，以明确术中纳米孔测序对手术并发症、切除范围（EoR）及长期结局的影响。
Introduction
文章首先指出，胚胎性脑肿瘤是儿童中最常见的中枢神经系统（CNS）恶性肿瘤之一，尽管多模式治疗不断进步，其仍是儿童肿瘤相关死亡的重要原因。当前治疗基础仍是手术切除，但术中始终需要在最大限度肿瘤切除与神经功能损伤风险之间维持平衡。作者强调，最佳切除范围（extent of resection, EoR）并非固定标准，而是应依据肿瘤生物学特征、疾病分期、患儿年龄及辅助治疗可及性进行个体化确定，最终目标是实现兼顾生存与可接受生活质量的治疗结果。
进一步地，文章论述了不同胚胎性肿瘤及其分子亚群中，EoR 的肿瘤学意义并不一致。以髓母细胞瘤为例，已有回顾性研究提示肉眼全切除（gross total resection, GTR）对 WNT、SHH、Group 3 与 Group 4 亚群的生存影响可能不同，但尚缺乏前瞻性验证。因此，更激进切除的潜在获益必须谨慎解读，并与神经系统并发症风险综合权衡。作者据此提出，若无法在术中明确肿瘤生物学身份，则手术策略难以实现真正优化。
作者还批判性分析了“最大安全切除”这一神经外科常用概念。该术语虽被广泛接受，但在实际应用中具有明显可变性；“安全”的定义受到术者经验、机构环境、医疗资源及对神经风险与长期获益价值判断的共同影响。现有关于 EoR 的研究多聚焦于影像学终点或生存终点，而患者报告结局（patient-reported outcomes）常被忽视，因此相关手术建议往往缺乏生存获益与功能结局的综合支撑。
在技术背景方面，作者回顾了儿童神经外科安全性的持续提升，认为麻醉改进及术中超声（io-US）、神经导航、术中神经电生理监测（IONM）和术中磁共振成像（io-MRI）等技术显著降低了神经系统并发症。这些技术能够回答“在哪里手术”的问题，却难以回答“切除的是何种生物学实体”这一更关键的问题。对于胚胎性肿瘤而言，这一局限尤为突出，因为术前磁共振成像（MRI）常无法可靠区分 AT/RT、髓母细胞瘤和 ETMR，而术中冰冻切片分析通常只能给出“胚胎性肿瘤”这类宽泛诊断，且诊断精度高度依赖病理医师经验。
作者进一步指出，现代肿瘤最终分类越来越依赖分子特征，但这类信息通常在术后数日至数周才能获得，无法再反向影响术中切除范围决策。这种信息断层构成当前实践中的核心限制。正是在这一背景下，基于甲基化的实时分子诊断和术中纳米孔测序技术展现出重要潜力。文章提到，该技术可在 30–90 min 内生成低覆盖度甲基化及拷贝数谱，并借助人工智能（AI）辅助分类，在手术计划仍可调整的时间窗内提供关键诊断信息。既往研究已证明术中纳米孔测序的可行性和诊断准确性，且早期实施结果提示其实时分子诊断可在约 10%–20% 的病例中改变手术策略。作者据此引出本文的核心目的，即围绕工作流程重构、具体肿瘤实体中的策略调整证据以及未来尚待解决的问题，系统讨论术中纳米孔测序对儿童神经外科策略的影响。
Implementing real-time sequencing in the operating room
在“工作流程重构”部分，作者强调，术中纳米孔测序的引入并非在既有流程中简单附加一项检测，而是需要重新建立诊断路径。常规分子检测多依赖福尔马林固定标本和批量化处理，而纳米孔测序需要新鲜肿瘤组织并在术中迅速处理。为确保分子分析基于具有代表性的肿瘤样本，早期实践者将测序整合进术中冰冻切片流程，采用分样策略，同时进行冰冻切片分析和 DNA 提取，随后开展文库制备与纳米孔测序。
作者特别强调，术中纳米孔测序并不旨在替代神经病理学专家，而是作为冰冻切片分析的补充，通过基于测序的肿瘤分类实现整合性的术中组织-分子诊断，从而更有把握地支持 EoR 相关决策。这一“人类在环”（human-in-the-loop）模式意味着病理医师负责解释和把关分子分类信息，神经外科医师则在此基础上完成最终手术决策，使人工智能辅助诊断与临床责任体系保持一致。
在“神经外科时序与决策动态”部分，作者指出，术中诊断的关键并不在于尽可能最早给出结果，而在于在外科医师接近解剖学或功能学关键边界之前提供可操作信息。根据作者团队经验，只要在肿瘤暴露后尽早送检组织，结果通常可在术者进入高风险切除阶段前返回。如此，过去主要依赖影像学推断和模糊冰冻结果的决策，可被组织学-分子学整合诊断所强化。尤其在 GTR 获益高度依赖具体肿瘤类型与患者背景的情境中，分子支持的分类较单纯推测性组织学印象更具决策价值，并有望在前瞻性研究中验证其是否可减少小脑缄默等并发症。
在“成本与可行性考量”部分，作者介绍了纳米孔测序通常采用 MinION Mk1C 或 PromethION 等便携设备，实时完成碱基识别、甲基化判读和拷贝数推断；依托 Sturgeon、MNP-Nano 等基于参考甲基组的机器学习分类器，通常可在 20–40 min 测序后实现较高置信度的肿瘤识别。相较于神经外科常用的其他术中技术，该技术进入门槛较低：MinION 平台初始购置成本约 3000 美元，单例耗材成本约 700–1200 美元，且硬件需求有限。作者同时指出，该技术的真实卫生经济学价值仍需前瞻性研究明确，例如其是否能够通过减少诊断不确定性、避免二次手术以及促进早期组织-分子治疗规划而抵消成本。作者还强调，纳米孔测序因资本与基础设施要求较低，在中低收入国家可能具有更大推广潜力，并可能促使未来分子诊断平台向单一化整合发展，实现术中快速分类与 24 h 内全面分子谱分析的连续模式。
How real-time molecular diagnostics are changing surgical strategy
在“肿瘤特异性手术意义”部分，作者聚焦 2021 年 WHO 分类下临床最关键的三类胚胎性肿瘤：髓母细胞瘤、AT/RT 和 ETMR，并指出尽管 EoR 对这些实体均具有重要性，但其预后价值强弱不一，因此不应采用统一的切除激进度标准。
在“髓母细胞瘤：亚群特异性手术策略”部分，作者系统讨论了四个主要分子亚群。对于 WNT 激活型髓母细胞瘤，由于其预后优良且对辅助治疗敏感，作者认为术中识别该亚群后，在实现近全切除（near-total resection, NTR）后更应优先考虑功能保护，而非为追求 GTR 冒额外神经风险。对于 SHH 激活型髓母细胞瘤，作者指出其年龄相关异质性显著：婴幼儿病例常接受避免放疗方案，最大安全切除可能更具意义，但其独立预后价值仍不确定；此外，某些婴儿 SHH 肿瘤呈弥漫性或类似 Lhermitte-Duclos 生长模式，完全切除并不现实。对于 Group 3，特别是伴 MYC 扩增病例，尽管预后较差，但现有证据并未明确支持仅依据亚群身份即进行高风险增量切除。对于 Group 4，尽管统计学证据尚不充分，但多项分析提示 GTR 可能带来更优结局，作者认为这是术中分子确认最可能推动外科医师倾向最大切除的亚群。总体而言，作者认为实时分子分型并不是决定髓母细胞瘤切除程度的绝对裁决者，因为当前风险分层还依赖大细胞/间变形态、MYC/MYCN 扩增、TP53 突变及转移状态等术中尚难获得的信息；同时，常用的 1.5 cm
2 残余阈值本身也源于回顾性经验，并非严格生物学界限。因此，该技术更重要的价值在于为证据尚不完全的情境提供更充分的术中推理基础。
在“AT/RT：需要最大切除的高度恶性生物学”部分，作者指出，AT/RT 以 SMARCB1/INI1 缺失为特征，具有进展迅速和生存不良的典型生物学行为。多项研究显示 GTR 与更佳结局显著相关，因此手术策略应尽可能朝向最大安全切除并优先考虑根治性去瘤。尽管 AT/RT 在年龄和部位上存在异质性，目前证据尚不足以支持亚型特异性术中策略。其核心价值在于，AT/RT 的冰冻切片诊断尤具挑战，易与其他胚胎性肿瘤形态重叠，从而使术中诊断不确定性在本应追求最大切除的肿瘤中反而抑制外科激进性。术中分子诊断因此成为帮助外科医师在高风险解剖区域中仍能更有依据地推进最大切除的重要支撑技术。
在“松果体母细胞瘤和 ETMR：切除范围具有意义的罕见胚胎性肿瘤”部分，作者指出松果体母细胞瘤虽罕见，但 EoR 似乎影响预后，而其深部中线位置及邻近重要静脉和中脑-脑干结构，使手术决策高度精细化。可靠的术中肿瘤识别可帮助判断额外切除是否合理。对于 ETMR，作者强调其由 C19MC 扩增及多层菊形团定义，是侵袭性极强的儿童 CNS 肿瘤，中位生存不足 2 年，少数长期生存者几乎均接受了完整切除联合强化化疗。由于 ETMR 可发生于幕上、后颅窝甚至脑干，其完全切除可行性强烈依赖解剖部位；在患儿年龄极小、全脑全脊髓照射常不可行的背景下，局部手术控制的重要性可能被进一步放大。由于其稀有且影像及组织学特征重叠，ETMR 常难以在术中识别，从而错失可切除部位争取最大切除的机会，因此实时分子诊断对于使手术决策与疾病生物学需求保持一致具有特殊意义。
Illustrative intraoperative decision-making scenarios
作者随后给出一个说明性病例：术前影像提示第四脑室中线肿块，考虑胚胎性肿瘤，但无法可靠区分髓母细胞瘤与 AT/RT。术中冰冻切片报告倾向 AT/RT，但无法排除大细胞/间变型（large cell/anaplastic, LCA）髓母细胞瘤。在这种持续存在诊断模糊的情境下，实时纳米孔测序提供了与 AT/RT 一致的分子信息。作者认为，虽然部分术者在仅依据影像和冰冻切片时也可能选择最大切除，但整合后的组织-分子诊断显著提高了最终关键决策时刻的信心，降低了残余不确定性，并支持继续推进最大安全切除。该案例说明，术中纳米孔测序的价值不仅在于“改变”策略，也在于在关键时刻“证实”策略，使手术决定更具正当性与可解释性。
Future outlook: how to go to clinical translation
在未来展望部分，作者指出，术中纳米孔测序正在快速进入临床实践，但其应用速度已超过高等级证据的生成速度。类似以往的新技术，一旦其被视为标准实践，开展严格随机对照研究的窗口可能迅速关闭。因此，作者认为下一步更可行的是采用统一流程的前瞻性多中心队列研究，并通过倾向评分匹配等方法设置比较组。此类研究不应仅考察 EoR，还应纳入神经系统并发症、二次手术需求、辅助治疗启动时间和患者报告结局等指标。
作者同时提醒，对“更早开始辅助治疗必然改善结局”的假设应保持审慎，未来研究需要将生存终点与功能结局、生活质量终点共同纳入。除多中心队列外，作者还建议采用阶梯楔形实施试验、AT/RT 与 ETMR 的实体聚焦前瞻性登记研究，以及记录“计划手术策略”与“实际执行策略”差异的决策影响研究，并配套进行全面卫生经济学评价。只有通过这些研究路径，才能判断术中纳米孔测序究竟是短期创新，还是将成为生物学驱动型儿童肿瘤神经外科的基础组成部分。
Conclusion
结论部分认为，术中分子诊断可能代表儿童神经外科的重要进步。通过在手术过程中明确肿瘤身份，纳米孔测序使神经外科医师能够将切除范围与肿瘤生物学必要性更紧密地对应起来：在 AT/RT 和 ETMR 中支持更积极切除，在 WNT 型髓母细胞瘤中支持适度克制，并在整个分子谱系中细化策略。现有早期证据显示，术中分子信息可在一部分病例中实质性改变手术决策，并在更多病例中减少诊断不确定性。作者最终强调，未来十年将决定这一范式能否成为常规实践；其真正价值未必表现为普遍降低并发症或统一改善生存，而更可能在于使手术风险与生物学预后实现更精准匹配，从而推动儿童脑肿瘤外科从传统形态学导向转向真正的生物学驱动型学科。
