科学家发现短波红外成像可实现神经母细胞瘤的高对比度荧光引导手术

神经母细胞瘤（neuroblastoma，NB）是儿童最常见的颅外实体肿瘤，占儿童恶性肿瘤的8-10%，约占儿童群体癌症相关死亡的15%。NB浸润性生长的特性使外科医生难以准确识别肿瘤边缘进行最大程度切除。二醛糖苷抗原（GD2）已被报道在NB中上调，这使得它成为特异性NB成像的一个潜在靶点。来自伦敦大学学院等单位的研究团队，通过构建GD2分别与两种近红外染料（IRDye800CW和IR12）连接的近红外探针荧光引导NB患者手术切除，从而实现NB根治性切除。该研究成果发表在《Cancer Research》期刊上，题目为“Short-wave infrared imaging enables high-contrast fluorescence-guided surgery in neuroblastoma”。

荧光引导手术将在儿科肿瘤的术中治疗中发挥关键作用。短波红外成像（short-wave infrared imaging，SWIR）比传统的近红外I区（near-infrared window I，NIR-I）成像具有更少的组织散射和自体荧光优势。本研究将两种NIR-I染料（IRDye800CW和IR12），其长尾部分发射在SWIR范围内，与临床级抗GD2单克隆抗体结合，比较NIR-I和SWIR成像在神经母细胞瘤手术中的应用。使用组织模拟样品（已知几何和材料组成的成像标本）评估NIR-I/SWIR设备的灵敏度和深度穿透能力，显示最小可检测体积为~0.9 mm3，深度穿透能力达到3 mm。在体内，使用NIR-I/SWIR设备进行荧光成像，两种染料均显示出高的肿瘤与背景比（tumor-background ratio，TBR），其中，抗GD2-IR800比抗GD2-IR12明显更亮。关键是，该系统使SWIR波长的TBR比NIR-I波长更高，验证了SWIR成像使肿瘤边缘高对比度描绘成为可能。

该研究证明，将抗GD2抗体的高特异性与现有NIR-I染料的可用性和可转化性以及SWIR在深度和肿瘤信号与背景比方面的优势相结合，GD2靶向的NIR-I/SWIR引导手术可能有助于改善神经母细胞瘤患者的治疗，并值得开展进一步临床研究。