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本综述系统梳理了近红外荧光引导手术(FGS)在结直肠癌(CRC)中的应用现状与前景。核心聚焦吲哚菁绿(ICG)在吻合口灌注评估、淋巴绘图、肿瘤定位及转移灶检测四大临床场景的循证证据,并探讨了肿瘤靶向探针(如抗CEA抗体SGM-101)等新兴技术的转化潜力。文章指出,FGS已发展为关键术中决策支持工具,但其广泛应用仍需解决流程标准化、实时客观量化与多中心验证等挑战。
荧光引导手术(FGS)正为结直肠癌(CRC)的外科治疗带来革新。它利用近红外(NIR)成像,通过注射荧光物质来“点亮”手术区域,从而在术中实时提供超越肉眼可见的解剖和功能信息,帮助外科医生做出更精准的决策。
1. 引言
结直肠癌是全球发病率和死亡率均位居前列的恶性肿瘤。根治性切除是核心治疗手段,而术中对肿瘤切缘、组织灌注和隐匿病灶的精确评估,直接关系到患者的肿瘤学结局和功能恢复。传统的肉眼观察和触诊往往不足,尤其在微创手术中。荧光引导手术应运而生,它通过注射一种荧光团(最常用的是吲哚菁绿,ICG),利用其被激发后发射近红外光(波长约700-900 nm)的特性,在专用摄像系统辅助下,将荧光信号叠加在普通白光图像上,有效延伸了外科医生的“视觉”。
2. 关键应用领域
本综述将FGS在结直肠癌中的应用整合为四个核心临床领域。
3. 灌注评估
这是目前最成熟的临床应用。ICG荧光血管造影(ICG-FA)用于评估计划吻合肠段的血流灌注,以降低吻合口漏(AL)风险。前瞻性随机试验和Meta分析显示,使用ICG-FA可显著降低总体AL风险。在观察到灌注不良时调整离断面,能有效预防后续漏的发生。然而,吻合口漏成因复杂,受多种因素影响,ICG-FA应被视为辅助决策工具而非绝对预测指标。当前挑战在于评估多依赖外科医生主观视觉,缺乏客观量化阈值。未来发展方向包括开发实时定量分析软件、结合人工智能(AI)辅助,并建立标准化的给药与成像协议。
4. 淋巴绘图
ICG近红外荧光可用于绘制结直肠癌的淋巴引流路径和淋巴结群。研究表明,它能帮助识别出更多在常规白光下不可见的淋巴结,甚至发现常规清扫范围之外的异常引流淋巴结。然而,ICG仅标记淋巴通路,无法可靠区分淋巴结的良恶性,其荧光强度与是否存在转移无稳定相关性。这限制了其肿瘤学特异性。未来的突破可能依赖于能特异性结合肿瘤抗原(如CEA、EGFR)的分子靶向探针。此外,在哨兵淋巴结(SLN)活检中的应用也处于探索阶段,前景可观但需更多证据。
5. 肿瘤定位
除了利用ICG进行病灶标记,研究重点已转向分析其荧光信号的时空动态特征以区分良恶性组织。例如,恶性肿瘤的ICG荧光峰值更高、达峰时间更慢、清除延迟。基于这些动力学参数的机器学习算法,能高精度区分组织类型,展现了“数字活检”的潜力。同时,无需注射对比剂的高光谱成像(HSI)与ICG-FA在确定灌注边界上具有高度一致性,二者或可互补。
更具前景的是各类肿瘤靶向及可激活探针的开发:
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SGM-101:靶向癌胚抗原(CEA)的荧光抗体,已在临床研究中显示出改变手术决策的潜力。
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Panitumumab-IRDye800CW:靶向上皮生长因子受体(EGFR),临床前研究证实其在CRC异种移植瘤中能产生高对比度信号。
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EMI-137:靶向c-Met受体,但在结直肠黏膜有生理性表达,背景信号较高。
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6QC-ICG:一种可激活探针,在肿瘤微环境中被组织蛋白酶切割后发光,在临床前模型中能高效检测小息肉。
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Atezolizumab探针:靶向程序性死亡配体1(PD-L1),为可视化肿瘤免疫微环境提供了可能。
6. 转移灶检测
FGS在检测肝、腹膜及肺转移灶方面展现出独特价值。
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肝转移:ICG荧光能有效预测肝转移瘤切除后的切缘状态(R0/R1),指导术中进行补充切除,提高R0切除率。它还能发现术前影像学遗漏的隐匿性病灶,尽管存在一定的假阳性率。结合AI的自动荧光分析有助于实现客观评估。
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腹膜转移:靶向CEA的探针(如SGM-101)及其多模态版本是研究热点。例如,[111In]In-DOTA-labetuzumab-IRDye800CW这种双标记复合物,可同时实现术前单光子发射计算机断层扫描/计算机断层扫描(SPECT/CT)分期、术中近红外荧光和伽马探针引导,形成优势互补的检测策略,显著提高了腹膜转移灶的检出率并影响了手术计划。
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肺转移:靶向CEA的探针在离体标本上显示出高特异性,但由于光学穿透深度有限,对距离胸膜较深的病灶术中检测率较低。
7. 结论与未来方向
荧光引导手术在结直肠癌领域已从一个技术概念,发展为具有选择性的术中决策支持工具。ICG灌注评估最为成熟,而淋巴绘图、肿瘤定位和转移灶检测的应用则更依赖于临床情境、方案设计和成像技术。当前的挑战核心已从“能否产生信号”转向“如何标准化地获取、量化并整合信号以支持可重复的 surgical decision-making”。未来的广泛采纳依赖于标准化工作流程、跨平台验证以及以临床意义终点为目标的多中心研究。通过整合靶向探针、多模态成像、定量分析和AI辅助解读,FGS有望进一步推动结直肠癌手术迈向个体化与精准化。