宾夕法尼亚大学的研究小组让癌症发光以改善手术结果

治愈大多数癌症的最好方法是通过手术切除肿瘤。然而，这种方法的致命弱点是，外科医生可能无法切除整个肿瘤，导致局部复发。

通过一项新技术，宾夕法尼亚大学的研究人员建立了一种新策略来帮助外科医生看到整个过程肿瘤在患者中，增加了积极结果的可能性。这种方法依赖于一种可注射的染料，这种染料在癌变组织中比正常组织中积累得更多。当外科医生用红外光照射癌细胞时，它就会发光，让外科医生可以切除整个恶性肿瘤。

外科医生通过两种方法来判断癌症发生的位置手术该研究报告的第一作者、宾夕法尼亚大学兽医学院的外科教授大卫·霍尔特说:“他们的眼睛和他们的手是最重要的。”“这项技术为外科医生提供了另一种工具，在手术中点亮肿瘤。”

Holt与宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的一个团队合作，该团队由外科助理教授Sunil Singhal领导。他们的论文发表在杂志上《公共科学图书馆•综合》。

在接受手术的癌症患者中，有20%到50%的癌症最终会出现局部复发，这表明外科医生未能将所有病变组织从该部位取出。在手术过程中，鉴别肿瘤的边缘是一件很困难的事情，通常外科医生只能通过简单地观察肿瘤，并用手指去感受不同。

为了寻找另一种方法，霍尔特、辛格哈尔和同事们转向了近红外成像技术。他们选择了美国食品和药物管理局(Food and Drug administration，简称fda)批准的唯一一种近红外造影剂——吲哚菁绿(indocyanine green，简称ICG)，它在近红外光照下会发出明亮的绿色荧光。ICG比正常组织更容易集中在肿瘤组织中，因为肿瘤的血管由于生长迅速而有所谓的“渗漏”壁。

Singhal说:“自从1958年ICG最初获得FDA批准以来，它一直被用于检查组织灌注和清除研究。”“然而，我们的小组已经试验了新的策略，使用ICG来解决外科肿瘤的一个经典问题:防止局部复发。我们的工作是以一种新的方式使用一种旧染料。”

为了观察近红外下ICG的可视化是否可以帮助他们从非癌组织中确定癌变，penn领导的团队首先在小鼠身上测试了这种方法。他们给患有一种肺癌的小鼠注射ICG，发现早在小鼠获得癌症后15天，他们就可以使用近红外技术区分肿瘤和正常肺组织。这些肿瘤在人类肉眼可见的时间为24天。

接下来，研究人员对客户拥有的8只狗进行了技术评估，这8只狗的品种和大小各不相同，它们都患有自然肺癌，并被带到宾夕法尼亚兽医学院进行手术。他们在手术前一天静脉注射ICG，然后外科医生在手术过程中使用近红外成像来观察肿瘤，并将其与正常组织区分开来。

“这很有效，”霍尔特说，肿瘤发出足够清晰的荧光，使外科医生能够在手术中迅速区分癌症。“因为它在一个自发的大型动物模型中起作用，我们能够获得批准开始在人身上试验。”

人体临床试验是最后一步。五名肺部或胸部癌症患者参与了宾夕法尼亚大学医院的试点研究。每个人术前都注射了ICG。在手术过程中，外科医生切除了肿瘤，然后用近红外成像和活组织检查。

所有的肿瘤在近红外光下都发出强烈的荧光，证实该技术对人类癌症有效。

其中4例患者，外科医生可以通过视觉和感觉很容易地区分肿瘤和非肿瘤。然而，在第五例患者中，尽管CT和PET扫描显示肿瘤是一个孤立的肿块，但近红外成像显示在被认为是肺健康部分的发光区域。

霍尔特说:“结果发现，他在肺部的多个区域都患有弥漫性显微镜下的癌症。”“我们可能会称这是第一阶段，局部疾病，癌症就会发展。但由于影像学检查和随后的生物检查，他接受了化疗，活了下来。”

其他一些研究团队已经开始研究近红外技术在癌症手术中的其他应用，但这是第一次有研究小组将该方法从小鼠模型应用到自发性疾病的大型动物模型，并一直应用到人类临床试验。

该技术的一个缺点是ICG也会被炎症组织吸收。所以在一些肿瘤周围有发炎组织的病人中，很难或不可能区分癌症来自发炎的组织。霍尔特说，宾夕法尼亚大学的研究人员正在努力寻找一种针对肿瘤细胞标记物的替代靶向造影剂，以避免这一问题。

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