王思雨，張顯玉，陳艷波，李慧，龐達(dá),2#

1哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院乳腺外科，哈爾濱150081

2黑龍江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院，哈爾濱150086

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤，近年來其發(fā)病率逐年上升[1]。手術(shù)是治療原發(fā)性浸潤性乳腺癌的主要方法之一，而手術(shù)切緣無腫瘤殘留則是乳腺癌保乳手術(shù)的關(guān)鍵，因?yàn)榍芯夑栃詴黾泳植繌?fù)發(fā)率[2-5]。影像學(xué)檢查可為乳腺癌的診斷與手術(shù)治療提供解剖學(xué)及病理生理學(xué)信息?，F(xiàn)階段主要的非侵入式檢查方法，如計算機(jī)斷層掃描（CT）、磁共振成像（MRI）等在空間分辨率、穿透深度、靈敏度、特異度等方面既有其優(yōu)勢也存在局限性[6]。與上述非侵入式檢查方法相比，近紅外熒光成像可以提供更高的背景-信號比，具有對比度高、靈敏度高、成本低、使用方便、安全、可視化等優(yōu)點(diǎn)[7]。目前常用于熒光成像的熒光染料主要有吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）、亞甲藍(lán)及5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid，5-ALA），主要用于乳腺癌前哨淋巴結(jié)活檢和腫瘤顯影。本文從現(xiàn)階段常用的熒光染料及其臨床應(yīng)用和最新科研成果3個方面介紹近紅外熒光成像技術(shù)在乳腺癌診斷及治療領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。

1 臨床中常用的近紅外熒光染料

已被美國食品藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床的熒光染料中，ICG及亞甲藍(lán)常用于乳腺癌的診斷和治療。

1.1 ICG

ICG是現(xiàn)階段最常用的近紅外熒光染料之一，其分子量為774.9 kDa，激發(fā)波長為790 nm，發(fā)射波長為830 nm[8-9]。作為近紅外熒光載體，ICG可以與血漿蛋白結(jié)合，形成納米粒子，并在腫瘤高通透性與滯留效應(yīng)的影響下于乳腺癌組織中積聚[10-11]。ICG在乳腺疾病中的應(yīng)用主要包括前哨淋巴結(jié)顯影[12-13]、腫瘤顯影[14]與乳房重建手術(shù)[15]，但I(xiàn)CG在淋巴結(jié)中的顯影率呈濃度依賴性，且由于缺乏特異性配體，ICG易從腫瘤中漏出并滲入周圍組織[16]。

1.2 亞甲藍(lán)

亞甲藍(lán)是一種親脂陽離子小分子，分子量為321 Da，激發(fā)波長為700 nm，可在相對低劑量（0.5～1.0 mg/kg）的情況下，作為熒光示蹤劑應(yīng)用于近紅外熒光成像中[17-19]。與ICG不同，亞甲藍(lán)的熒光在組織中持續(xù)時間更長，并且可以同時作為灌注示蹤劑，顯示組織的灌注情況[20]。目前亞甲藍(lán)已廣泛應(yīng)用于乳腺癌前哨淋巴結(jié)檢查[21]。但在應(yīng)用亞甲藍(lán)進(jìn)行乳腺癌術(shù)中實(shí)時熒光檢測的臨床試驗(yàn)中，僅83%的患者的腫瘤組織可被熒光顯像[19]。

2 近紅外熒光成像技術(shù)的臨床應(yīng)用

2.1 早期乳腺癌前哨淋巴結(jié)活檢

前哨淋巴結(jié)活檢術(shù)是治療早期乳腺癌的常用手術(shù)方式。術(shù)者于術(shù)中判斷前哨淋巴結(jié)位置，切除前哨淋巴結(jié)，并通過評估前哨淋巴結(jié)的病理情況，決定腋窩淋巴結(jié)的處理方式，其中對前哨淋巴結(jié)位置的判斷尤為重要。近紅外熒光成像技術(shù)可以通過對熒光染料的顯影，實(shí)時清晰地顯示淋巴管走向及前哨淋巴結(jié)的位置。Sugie等[22]的Meta分析結(jié)果表明，采用ICG熒光法行前哨淋巴結(jié)活檢的診斷效能優(yōu)于放射性核素法，ICG可以有效代替放射性核素應(yīng)用于乳腺癌的前哨淋巴結(jié)活檢中。然而，Murawa等[23]的研究發(fā)現(xiàn)，相較于應(yīng)用放射性凝膠行前哨淋巴結(jié)活檢，在近紅外成像系統(tǒng)與ICG的引導(dǎo)下會切除數(shù)量更多的前哨淋巴結(jié)，且術(shù)后肢體水腫的發(fā)生率也會增加，但該方法可以提高前哨淋巴結(jié)活檢的準(zhǔn)確率。

2.2 保乳手術(shù)中乳腺癌顯影

保乳手術(shù)聯(lián)合術(shù)后放療是治療乳腺癌的有效手段之一，但切除的標(biāo)本切緣陽性會使復(fù)發(fā)率升高，影響患者生存[24-25]。因此，術(shù)中對于切緣的判斷至關(guān)重要。利用熒光造影劑的分子成像技術(shù)能夠準(zhǔn)確識別腫瘤邊緣[26]?，F(xiàn)已有臨床試驗(yàn)表明，利用ICG在乳腺癌組織中的積聚特點(diǎn)，近紅外成像系統(tǒng)聯(lián)合ICG可于術(shù)中輔助術(shù)者在保乳手術(shù)過程中判斷切緣位置及切緣處是否殘留腫瘤組織，經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)，完整切除熒光染色區(qū)域可獲得陰性切緣[14]。此外，近紅外成像系統(tǒng)聯(lián)合ICG有助于導(dǎo)管內(nèi)癌的定位，但其精準(zhǔn)性仍需進(jìn)一步完善。

3 靶向熒光探針的應(yīng)用

盡管現(xiàn)有的熒光染料聯(lián)合近紅外成像技術(shù)已經(jīng)在乳腺癌的診斷及治療領(lǐng)域取得了一定的臨床效果，但仍有不足之處。例如，ICG在血漿中的半衰期僅為2～4 min，且與血漿蛋白結(jié)合后清除率會減慢，難以在長時間的手術(shù)中應(yīng)用[27]。而5-ALA不易在腫瘤細(xì)胞中積聚，同樣不適合應(yīng)用于乳腺癌的保乳手術(shù)中[28-29]。因此，研制出可以靶向定位乳腺癌細(xì)胞，并具有熒光顯像功能的近紅外熒光染料對于乳腺癌的診斷與精準(zhǔn)切除具有重要意義。以下列舉3種已在臨床階段或動物模型中取得明顯效果且具有不同作用機(jī)制的新型乳腺癌靶向熒光探針。

3.1 貝伐珠單抗-IRDye800CW

貝伐珠單抗-IRDye800CW是一種以血管內(nèi)皮生長因子A（vascular endothelial growth factor A，VEGFA）作為示蹤靶點(diǎn)的熒光探針，分子量為1.537 kDa，現(xiàn)已應(yīng)用于臨床治療中[30-32]。VEGFA是一種參與腫瘤血管生成的可溶性二聚體糖蛋白，在乳腺癌組織中過表達(dá)，其陽性率約為73%[33-35]。而貝伐珠單抗能中和所有的VEGFA亞型，且可以作為放射性顯影劑與單光子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像（singlephoton emission computed tomography，SPECT）和正電子發(fā)射斷層顯像（positron emission tomography，PET）聯(lián)合使用[36]。已有研究表明，經(jīng)111In和89Zr標(biāo)記的貝伐珠單抗可以在乳腺癌、黑色素瘤、腎細(xì)胞癌以及神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤中特異性成像，其中貝伐珠單抗的用量為4.5 mg[37-39]。Lamberts等[32]以1∶4的比例將微劑量的貝伐珠單抗與近紅外熒光染料IRDye800CW（吸收峰為778 nm，發(fā)射峰為795 nm）結(jié)合，隨后向擬行乳腺癌保乳手術(shù)的患者靜脈注射4.5 mg（26 nmol）的貝伐珠單抗-IRDye800CW，在切緣陽性的患者中，對切除標(biāo)本進(jìn)行近紅外光學(xué)成像，證實(shí)了該靶向示蹤劑能夠可靠評估手術(shù)切緣。

3.2 IRDye800CW-E2

IRDye800CW-E2是以雌激素受體α（estrogen receptor α，ERα）作為靶點(diǎn)的靶向熒光探針，ERα是一種核激素受體，可調(diào)節(jié)多種靶組織中內(nèi)源性雌激素相關(guān)信號的生理效應(yīng)，近75%的乳腺癌患者異常高表達(dá)ERα[40-43]。IRDye800CW-E2適用于ERα陽性乳腺癌患者體內(nèi)進(jìn)行靶向顯像，現(xiàn)已應(yīng)用于荷瘤小鼠的體內(nèi)靶向ERα成像[44]。IRDye800CW-E2由以下兩部分組成：①菁染料IRDye800CW，作為近紅外熒光基團(tuán)；②E2類似物乙炔基雌二醇胺，作為ERα的靶向配體。該熒光探針通過靜脈注射的方式給藥，應(yīng)用雙波段488 nm和660 nm激發(fā)波長的近紅外成像設(shè)備進(jìn)行體內(nèi)成像，最后大部分經(jīng)由腎臟代謝，少量經(jīng)由肝臟代謝。體內(nèi)近紅外熒光成像顯示，IRDye800CW-E2具有良好的ERα結(jié)合親和力，能夠快速有效地與靶點(diǎn)ERα結(jié)合，且擁有較高的靈敏度和特異度，并可在注射后的4～48 h內(nèi)實(shí)現(xiàn)腫瘤與背景信號的良好對比。

3.3 NIR-SN-GGT

NIR-SN-GGT是以γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ-glutamyltranspeptidase，γ-GGT）為靶點(diǎn)的酶活化的近紅外熒光探針[45]，γ-GGT在許多生理及病理過程中具有重要作用[46-47]，其過表達(dá)與乳腺癌、肝癌、結(jié)腸癌及卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)[48-50]。該探針具有實(shí)時識別γ-GGT活性的能力，可用于測定不同器官中γ-GGT的含量，并將腫瘤組織與正常組織區(qū)分開，現(xiàn)已成功應(yīng)用于小鼠異種移植瘤模型中。NIR-SNGGT由以下兩部分組成：①近紅外雙氰基異佛爾酮核，作為信號報告單元；②γ-谷氨?；鶊F(tuán)，作為特異性識別位點(diǎn)。γ-GGT存在的情況下，NIR-SNGGT探針轉(zhuǎn)化為NIR-SN-NH2，電子容量增加，釋放近紅外熒光信號，使腫瘤區(qū)域中波長為655～755 nm的近紅外熒光信號逐漸增強(qiáng)，而正常組織中由于γ-GGT的表達(dá)水平較低，僅產(chǎn)生微弱的熒光信號[46]。NIR-SN-GGT探針具有良好的深部組織通透性，通過注射方式給予荷瘤小鼠NIR-SN-GGT（注射劑量為100 μmol/L，150 μl）30 min后，腫瘤組織即可與周圍正常組織形成明顯對比[45]。

4 小結(jié)

目前近紅外熒光成像技術(shù)在乳腺癌手術(shù)中應(yīng)用較少，主要由于缺少高效且安全的熒光染料。靶向熒光探針能夠精準(zhǔn)識別乳腺癌細(xì)胞，并在腫瘤細(xì)胞中大量積聚，增強(qiáng)熒光信號，其應(yīng)用前景非常廣泛。近紅外成像系統(tǒng)聯(lián)合靶向熒光探針不僅可以應(yīng)用于乳腺癌保乳手術(shù)的術(shù)中成像，降低切緣陽性率，減少正常組織損傷，達(dá)到乳腺癌精準(zhǔn)切除的目的，還能夠以無創(chuàng)、高效的方式為腫瘤的早期診斷提供依據(jù)，部分擁有共同靶向目標(biāo)的其他惡性腫瘤患者也可從中獲益。然而現(xiàn)階段大部分靶向熒光探針仍處于動物實(shí)驗(yàn)階段，其安全性與最優(yōu)劑量等問題仍需進(jìn)一步研究。