《Cancers》：A Scoping Review on Fluorescence-Guided Surgery in Paediatric Renal Tumours: Current Perspectives and Future Plans
Max Pachl and
Valerie Rudolf von Rohr
Simple Summary
利用特殊染料在术中识别特定组织的荧光引导手术正日益普及。该技术可用于定位需切除以排查转移的淋巴结，同时科研人员正致力于开发能显示肿瘤边界的染料，帮助外科医生完整切除病灶并减少正常组织损伤。本综述总结了此类染料在儿童肾癌领域的近期成果与未来规划。
Abstract
背景/目的 ：儿童肾肿瘤（尤其是肾母细胞瘤）经多模式治疗后生存预后良好，但肾切除术及辅助治疗带来的长期并发症仍是主要关注点。随着治疗理念向保留肾单位及减少远期效应转变，增强术中精度的技术备受关注。方法 ：遵循PRISMA指南进行范围综述，于2025年11月1日检索儿童肾肿瘤荧光应用文献。排除病例报告、观点文章及叙述性综述。通过Ovid Medline（检索式“Kidney neoplasm” AND “Fluorescent Dyes”）及Cochrane试验注册库（检索式“kidney” AND “neoplasm” AND “Fluorescent Dye”）检索，并手工检索引文。结果 ：Ovid Medline检索得21篇，Cochrane检索得4篇。经筛选纳入5篇文献，含1项离体研究及1项正在招募的随机对照试验。结论 ：儿童肾肿瘤手术中近红外荧光应用证据匮乏，本综述总结了当前关键发现及未来展望。
1. Introduction
儿童肾肿瘤约占所有儿童恶性肿瘤的5–7%，其中肾母细胞瘤（WTs）是最常见的儿童肾癌。多模式治疗的进步使有利风险疾病的总生存率超过90%。因此，注意力逐渐转向减少治疗相关发病率，特别是肾切除术后及辅助治疗后的慢性肾病、高血压及心血管后遗症。
手术切除仍是治疗基石。部分患者在保留肿瘤学预后的前提下可行保留肾单位手术（NSS）以维护肾功能[1]。然而，尤其在术前化疗后或微创手术中，准确的术中肿瘤边界界定及残留病灶识别仍具挑战。荧光引导手术（FGS）通过实时增强解剖边界可视化，成为应对这些挑战的潜在方案。
尽管FGS在成人肿瘤手术中已广泛应用[2,3,4]，但在儿童肾肿瘤领域经验有限但不断拓展，目前仅吲哚菁绿（ICG）获准用于儿童。ICG广泛用于灌注评估及淋巴结采样；然而，其在儿童肿瘤切除中的最佳剂量、给药策略及荧光强度尚不明确。在特定肿瘤及患者中，ICG可勾勒肿瘤边界，一项正在进行的随机对照试验结果值得期待。
Cytalux（一种叶酸受体β靶向荧光团）目前正在北美儿科肿瘤学试验中评估，代表了靶向荧光成像的前景[5,6]。此外，靶向GD2受体的偶联荧光团正在神经母细胞瘤中研究[7,8]。此类方法非常适用于通常组织学同质性高的儿童肿瘤。相比之下，WTs在术前化疗前后均表现出显著的瘤间及瘤内异质性，细胞标志物及蛋白质组学特征各异[9]。这种异质性对开发针对原发、转移或复发WTs的有效偶联荧光团构成重大挑战，因为任何靶向制剂都需结合多种肿瘤细胞群。
本综述总结了FGS在儿童肾肿瘤手术中的当前应用（聚焦ICG技术）；评估其优势与局限；并探讨未来方向，包括肿瘤特异性荧光团、进行中的临床试验及新兴偶联制剂。
2. Materials and Methods
研究设计
依据系统评价与Meta分析首选报告条目（PRISMA）指南（
https://www.prisma-statement.org/ ）开展关于儿童肾肿瘤荧光应用医学文献及当前/既往临床试验的范围综述（图1）。
由经过检索培训的馆员联合两名研究者（M.P.与V.R.v.R.）使用多个电子平台（包括PubMed、MEDLINE、Web of Science及Cochrane数据库）执行检索查询[补充文件S1]。检索涵盖“kidney neoplasms”、“Fluorescent Dyes”、“Fluorescent guided surgery”、“pediatric oncology”及“tumors”等不同组合术语及同义词。
纳入标准为英文全文文献，描述荧光引导手术在0至18岁儿童肾肿瘤中的应用。排除个案报告、系统评价（无Meta分析）、评论及会议交流。
研究筛选阶段，一名研究者预先排除重复文献。筛选时（由M.P.与V.R.v.R.执行），通过标题和摘要评估研究资格。排除非儿童人群、非肾脏性质、非癌症研究、综述及病例报告。随后审阅全文，排除与肾肿瘤无关的研究。
3. Results
共纳入5篇文献[10–14]，其中Pachl等及Abdelhafeez等的两篇文献[10,13]专门探讨肿瘤边界，Abdelhafeez等及Roberts等的两篇[12,14]专门探讨淋巴结，最后Feng等的文献同时涉及两者[11]（表1）。
所有文献均得出结论：ICG经静脉、肾门周围或实质内注射后使用安全有效。
Feng与Abdelhafeez评估了静脉注射ICG后正常肾实质与WTs的体内表现，认为血管冲洗后染料滞留于正常肾组织而非肿瘤。Pachl在一项探索性离体研究中认同此观点，但其进一步工作显示胚芽层病变同样呈高荧光，且统计学上肿瘤与背景表现与正常肾实质相似。因此，尽管该技术颇具吸引力，但在WT手术中似乎存在局限，可能遗漏高风险胚芽层病变（图2）。理想的荧光标记物尚未实现。
在淋巴结识别方面，Roberts等在小样本系列研究中显示，ICG近红外荧光（NIRF）在提高淋巴结检出率方面统计学优于单纯白光。这是唯一比较NIRF与白光组别的文献。此外，该研究指出荧光淋巴结可为组织学阳性或阴性。这说明了ICG对WT病灶缺乏特异性，尽管所有患者均符合SIOP-RTSG指南[1]的中或低风险疾病。然而，局限在于单中心研究存在偏倚风险且样本量小，因此结果仍属实验性质。作者认为该技术有助于识别外科医生常规不可见的淋巴结，并为淋巴结采样提供路线图（图3）。
尚无已发表的比较性或随机对照研究证实ICG能否提高淋巴结检出率，但一项研究正在进行中（GLO-Surgery ISRCTN26150156）。
基于上述结果，该领域仍需深入研究。
4. Discussion
荧光是特定分子的物理特性：吸收外部能量使电子从基态跃迁至高能激发态。当分子吸收特定波长光时发生激发。移除激发源后，电子迅速返回原始能级。在此弛豫过程中，部分吸收能以非辐射途径（热）耗散，剩余能量以荧光形式释放。由于发射前损失部分能量，发射光波长更长、能量更低，此现象称为斯托克斯位移[15,16]。发射荧光可覆盖从可见到不可见电磁谱区域。
荧光引导手术利用此原理，类似于隐形墨水：荧光染料在未受特定波长激发光照射时无法检测。虽然隐形墨水通常由紫外光激发，但现代外科荧光团由近红外（NIR）光激发，最常见为750–820 nm范围（位于可见光谱外）[3,17]。NIR荧光特别适合外科应用，因其穿透组织更深、减少组织自发荧光并提高信噪比[4,18]。受NIR光激发后，染料发射的荧光被专用摄像系统捕获并显示为实时叠加图像，使外科医生得以可视化原本不可见的解剖结构、灌注、淋巴引流或肿瘤组织[5,19]。
荧光在肿瘤手术中的应用最早见于犬类模型：Reynolds等证明静脉注射ICG后会在自发性乳腺肿瘤及其引流淋巴结中积聚[20]。随后的成人研究显示其在肺癌[21]及乳腺癌[2]手术中识别前哨淋巴结的价值。随着近红外（NIR）成像系统的普及，兴趣扩展到肿瘤定位，包括机器人肾肿瘤手术——2011年报道了正常肾实质与肿瘤组织间的差异荧光[22]。发现肿瘤呈不同程度的低或无荧光，这些发现在回顾性研究中得到验证[23]。但与白光手术相比，手术切缘阳性率未见降低，尽管这些结果受限于样本量小及潜在选择偏倚。
尽管存在局限，FGS作为肾肿瘤切除及淋巴结定位的辅助手段仍具前景。肿瘤手术的决策很大程度上依赖视觉与触觉线索，但肿瘤边界常不清晰，增加残留疾病风险。荧光成像可提供额外的光学引导以改善切缘识别。此外，引流淋巴结的准确采样对分期至关重要，因为淋巴结受累常导致疾病升级并改变辅助治疗。在无示踪剂情况下识别相关引流淋巴结颇具挑战，而荧光技术可促进更准确、可重复的淋巴绘图[24–26]。表2概述了当前最常用的荧光团。
WTs是儿童最常见的肾恶性肿瘤。治疗遵循SIOP–RTSG UMBRELLA方案[1]或儿童肿瘤学组（COG）肾肿瘤方案[27]，多数患者接受包括化疗、根治性肾切除术的多模式治疗，部分需放疗（RT）。尽管总体生存率优异，手术技术仍是肿瘤控制与长期肾功能的关键决定因素。
FGS已成为传统手术的潜在辅助手段，提供实时组织灌注、淋巴引流及潜在肿瘤边界的可视化。其在WT手术中的作用不断发展，尤其在双侧病变等需保留肾单位的复杂场景中。
单侧WTs中，大多数患者仍以根治性肾切除术为标准，旨在完全切除肿瘤并通过淋巴结采样准确分期。相反，双侧同步WTs（SIOP V期）患儿接受新辅助化疗后手术。手术选项包括单侧肾切除联合对侧保留肾单位手术（NSS）、双侧NSS或罕见情况下的双侧肾切除术[28–30]。
双侧病变的手术目标具有双重性：在获得阴性切缘的完整肿瘤切除前提下，尽可能保留功能性肾实质。保留肾脏至关重要，因为双侧肾切除立即导致肾脏替代治疗及后续移植。然而，获得阴性切缘同等重要，因为切缘阳性（通常由组织病理学确定）目前强制要求辅助放疗。即使适形放疗也会显著损害残余肾功能并对邻近器官（包括肠管及肝脏）产生不利影响。尽管关于基于组织学亚型及切缘累及程度的放疗指征尚存争议，但这超出了本综述范围。
总体而言，从肿瘤学角度看V期疾病预后良好[30]，但从肾功能角度看，估算及实际肾小球滤过率（eGFR）呈加速下降趋势[28,31–34]，部分患者进展为慢性肾病，甚至成年后需要肾脏替代治疗[35]。
为实现NSS的双重目标，外科医生需在术中明确肿瘤边界。然而，目前尚无标准可靠的方法界定边界，现有三维建模及术中超声技术并不完美[36]。2022年，Abdelhafeez与Davidoff[13]报道了ICG在NSS中的应用，描述了ICG与肿瘤间的反比关系：肾实质摄取ICG而肿瘤不摄取，从而在NSS期间宏观显示肾肿瘤与肾实质边界。
在此基础上，Pachl等于2025年报道[10]了一项离体前瞻性研究，观察动脉内注射ICG后新切除肾脏及肿瘤的宏观表现，并在荧光显微镜下评估福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）病理切片。该研究证实了圣犹大儿童研究医院的2022年观察结果[13]：在SIOP低危及中危疾病中，肾实质（高荧光）与肾肿瘤（无荧光）存在反比关系。然而，高危胚芽层病变呈高荧光，肿瘤与肾实质间无明显边界（图2）。鉴于这种差异及术前组织学未知的事实，ICG似乎不适合用于指导WTs的NSS。
这种模式与许多成人恶性肿瘤中观察到的增强渗透滞留效应形成对比，可能反映了WTs独特的血管或细胞特征[37–40]。
从淋巴结角度看，准确采样对WTs分期及指导辅助治疗至关重要。淋巴结受累使疾病升级，常需强化化疗和/或放疗[41,42]。对于WTs，证据表明当采样7枚或以上淋巴结时，检测到淋巴结转移的可能性显著增加[43]。此外，采样不足显著影响复发风险及生存率[44]，数据显示未采样淋巴结的WT患者5年生存率降低高达14%。1999年，Shamberger等报道国家Wilms研究4的结果，发现未行淋巴结采样的I期患者局部复发率增加6倍[41]。
因此，淋巴结采样是儿童肾肿瘤手术及术后管理的核心。国际儿童肿瘤学会（SIOP）UMBRELLA方案建议至少采样7枚淋巴结以准确分期[1]，COG肾肿瘤指南建议至少5枚[32]。
尽管有这些指南，充分淋巴结采样常未实现，高达42%的病例未达到推荐目标[41]。虽然推荐淋巴结采样而非正式腹膜后淋巴结清扫以减少并发症，但即使靶向采样在技术上也具挑战性[45]。
越来越多肿瘤肾切除术通过微创外科（MIS）完成，以期缩短住院时间、改善美容效果及减少并发症[46]。然而，MIS触觉反馈减弱及视野受限可能放大挑战，并可能导致淋巴结检出率低于开放手术[14,46–49]。但如前所述，即使在开放手术中淋巴结检出率也欠佳[48]。
使用ICG的荧光引导淋巴绘图在成人肿瘤学中显示出前景，显示前哨淋巴结检出率高于蓝染料且安全性极佳[50,51]。早期儿科经验表明ICG引导的淋巴结绘图可提高肾肿瘤手术（包括MIS）的淋巴结检出率[52,53]。Roberts与Pachl最近的比较系列研究[14]报道接受ICG的患者检出淋巴结数量显著更多，尽管仍需大型随机研究证实这些发现（图3）。
GLO-Surgery随机对照试验结果代表定义ICG在儿童肿瘤手术中作用的关键一步，预计将为未来实践提供信息（GLO-Surgery ISRCTN26150156）。
4.1. Future Perspectives
儿童肾外科FGS可采用非靶向代谢或积聚型制剂（如5-ALA诱导的原卟啉IX荧光）或靶向探针（包括抗体、肽或小分子偶联荧光团）。其在儿童中的应用面临特殊挑战：手术野小、年龄依赖性肿瘤生物学、剂量与安全性限制，以及保留肾实质的必要性。在触觉反馈减少可能损害肿瘤界定及淋巴结检出的微创手术中，FGS可通过改善视觉辨别部分抵消这些局限。然而，其实用性受限于近红外荧光团的组织穿透深度有限及背景自发荧光等光学限制，且儿童肾组织可能表现出与成人不同的光学特性。
ICG因成本低、安全性极佳仍是最广泛使用的染料。但ICG既非肿瘤特异性染料，也非理想肿瘤切除手术染料。这归因于其穿透深度差及半衰期短。鉴于儿童肿瘤的多样性，部分肿瘤完全无荧光，部分有时荧光，儿科外科肿瘤学界尚未明确为何NIRF联合ICG有时有效有时无效。
开发肿瘤特异性荧光探针是关键下一步及追求的黄金标准。靶向儿童肾肿瘤分子标志物的制剂可显著提高特异性及切缘检测。尽管此类探针目前在成人肿瘤学及儿科临床前模型中研究，但临床转化仍受监管及伦理挑战限制。
肿瘤特异性受体靶向荧光团将抗体/肽与染料连接，使未结合染料清除，而表达靶点的肿瘤组织保留荧光。监管机构将每种抗体染料偶联物视为独立药物，因此开发周期及试验要求相当可观。
然而，原则上这是可行流程，部分药物已从实验室走向临床（10至15年）。
结合特定细胞标志物的能力对WTs有用，因为它们通常包含具有不同表面标志物的多种细胞谱系。手术在术前或术后新辅助治疗后进行，活检可能无法反映主要的瘤内细胞类型。因此，临床上实用的WT特异性FGS制剂可能需要靶向一个或多个表面标志物以捕捉瘤内及瘤间异质性。
4.2. Promising Targets for Paediatric Renal Tumours
Glypican3 (GPC3) 是一种膜相关蛋白聚糖[54–57]，B7同源物3（B7H3）[58]是跨膜蛋白。两者均在WTs及其他儿童肿瘤（如肝细胞癌）中表达。
GPC3由位于Xq26的GPC3基因编码，该基因编码580个氨基酸的蛋白质。GPC3被认为调节Wnt/β-catenin通路，其核心蛋白可能作为Wnt共受体[59–63]。这是WT发育中众所周知的信号通路，可能部分解释其表达[64–68]。
其优势包括膜定位及表达时的高特异性，局限在于肾肿瘤亚型间表达异质性，可能需要术前分子筛选。
B7H3 是由15号染色体q24区域编码的316个氨基酸I型跨膜蛋白。在癌症组织中，它是一种免疫检查点抑制剂，可变地抑制肿瘤抗原特异性免疫反应，促进迁移、侵袭、血管生成、化疗耐药、上皮–间质转化及肿瘤细胞代谢[69]。
其优势包括常高的肿瘤表达及检测淋巴结/微小病灶的潜力，局限在于正常组织表达可变及儿童剂量/安全性考量。
WTs内存在其他潜在标志物[70]。Wilms肿瘤基因1（WT1）最明显，但靶向基因产物需要能细胞内通过的偶联染料。此外，并非所有WTs均表达或过表达该产物，且其免疫原性差[71,72]，由于目前依赖CD4+ T细胞，肽段难以大量开发[73]。因此，利用WT1产生荧光的困难在当前领域似乎过大。
胰岛素样生长因子2（ILGF 2） 编码胚胎生长因子，但不太可能是孤立基因产物；因此针对Wilms的特异性荧光将不充分。
SIX1/SIX2基因产物 与纯胚芽层病变相关，无法捕捉瘤内异质性[74]。
TRIM28 是与上皮组织学相关的经典肿瘤抑制基因[75]。
TP53和MYCN 代表的异常似乎仅限于间变性亚型[76,77]。
大量潜在荧光探针可供体内使用。详细讨论超出本文范围。但目前仅两种获FDA批准：ICG与Pafolacianine（Cytalux），均为花青类染料。ICG是非特异性荧光制剂，而Cytalux特异性针对叶酸β受体。
此外，三唑-n-花青染料在体外及离体研究中显示近红外光谱荧光前景[78,79]。Ullah等于2024年发表了关于潜在探针的广泛综述[80]。
4.3. Clinical Trials
最后，多项临床试验正在研究荧光在手术中的应用。国际标准化随机对照试验编号注册库（ISCTRN）列出两项正在招募及一项暂停的研究，均评估ICG在癌症手术中的用途。仅GLO-Surgery研究在儿童肿瘤学领域开展（
https://doi.org/10.1186/ISRCTN26150156 ，访问于2025年12月9日）。
北美临床试验注册库（
https://clinicaltrials.gov ，访问于2025年12月9日）中，检索词“Indocyanine Green”列出770项试验，“Indocyanine Green AND Cancer”列出394项，其中72项正在招募。目标包括淋巴结采样、肿瘤边界、肠道灌注及吻合口漏。
大多数检索“荧光引导手术”返回的试验评估ICG。然而，其他染料包括荧光素钠；5-ALA；Pafolacianine；TTP-ICG（ICG偶联探针）；Panitumumab-IRDye800；ITGA6；SGM-101（特异性结合癌胚抗原的偶联探针）；Bevacizumab-IRDye800CW；Tozuleristide（ICG偶联探针）；偶联抗GPC3与IRDye800CW的GPC3探针；靶向过表达EGFR抗体的IRDye800CW-nimotuzumab；以及新型荧光肽cRGD-ZW800-1。
5. Conclusions
荧光引导手术代表了儿童肾肿瘤外科管理演变中引人注目的辅助手段，尤其当治疗焦点从单纯生存转向肾功能保留及长期并发症减少时。以吲哚菁绿为主的早期经验表明，FGS可增强术中肾灌注、肿瘤-实质界面及淋巴引流的可视化，对保留肾单位手术及淋巴结分期具有潜在益处。这些优势在双侧病变及微创手术中尤为相关，因为常规视觉与触觉线索在此受限。
Supplementary Materials
以下支持信息可下载：
https://www.mdpi.com/article/10.3390/cancers18061041/s1 ，文件S1：系统评价与Meta分析扩展范围综述首选报告条目（PRISMA-ScR）清单。参考文献[81]在补充材料中引用。
