文献分享2纳米炭示踪技术在T12期

来源：本文曾发表于SurgicalEndoscopy年6月刊

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中文如下

纳米炭示踪技术在T1-2期大肠癌患者淋巴结转移的多中心研究

严俊薛芳沁，陈宏源，吴秀凤，张辉，陈刚，卢建平，蔡丽生，向高，邓镇威，郑宇，郑晓玲，李国新

医院；医院；医院；福建医医院；福建医医院

关键词：纳米炭；前哨淋巴结；示踪剂；淋巴结转移；T1-2期大肠癌；多中心研究

摘要

背景

临床上，如何在术前或术中检测T1-2大肠癌是否出现淋巴结转移，是一个十分重要的命题。本研究主要目的是：评估T1-2期大肠癌患者中应用纳米炭示踪淋巴结了解其淋巴转移情况的可行性。

方法

该研究将年7月到年1月术前超声内镜诊断为T1-2大肠癌患者：共计纳入73例。这些患者术前均经内镜在原发灶周围取选取四点注射1ml纳米炭悬液在粘膜下层。所有患者均接受腔镜下淋巴结清扫根治术。术中寻找黑染的前哨淋巴结。送病检证实该淋巴结是否有转移，同时统计前哨淋巴结黑染率。

结果

研究发现，黑染的淋巴结很容易在腔镜下发现。前哨淋巴结黑染的平均数是3个（1-5）。所有患者黑染的淋巴结都在沿肠系膜血管及主干血管区域发现。病理分析结果显示：EUS诊断的21例T1期患者有2例（9.52%）有淋巴结转移，而EUS诊断的52例T2期则有10例（19.23%）有淋巴结转移。两例T1期的淋巴结转移，前哨淋巴结阳性率为%；10例T2期淋巴结转移中，9例前哨淋巴结转移。病理切片中，可以见到纳米炭在阴性前哨淋巴结中的淋巴管，淋巴窦及巨噬细胞内沉积。而前哨淋巴结阳性时，淋巴结内可见纳米炭包绕着肿瘤细胞。T1-2结肠肿瘤的患者前哨淋巴结总的敏感性，特异性，准确性分别为91.67%，%，98.63%。

结论

我们揭示了在T1-2大肠癌患者中应用纳米炭来检测淋巴结转移的可行性。在T1-2大肠癌患者中应用纳米炭黑染淋巴结对前哨淋巴结检测起到了重要的作用。

引言

大肠癌是常见的消化道肿瘤，其发病率在男性人群居第三位，在女性人群中居第二位1。尽管如此，原发灶位于粘膜下层（T1）及固有肌层（T2）的大肠癌患者接受治疗性切除后的生存率仍是十分理想的。然而，这些患者还是有部分可能合并淋巴结转移，这是预后较差的最有力证据。目前认为，淋巴结转移情况不仅影响患者的预后，也能影响治疗方案的制定。在日本，通常依靠病理组织学结果来决定结肠恶性肿瘤的手术方案，早期大肠癌可考虑作内镜粘膜下切除。而在美国，尽管根治性清扫仍是大多数大肠癌患者的治疗术式，但对早期病例也在努力尝试进行局部或区域性切除，再辅助以化疗或放疗，甚至放化疗联合。一般说来，手术方案取决于术前区域淋巴结的术前分期。但是，在早期大肠癌中，淋巴结转移并不常见，如T1期淋巴结发生转移的为8.0-14.5%，而在T2期则为18.4-23.9%。理论上来说，高度可疑合并淋巴结转移的大肠癌患者，应进行根治性清扫，而早期无淋巴结转移的病例可以选择区域切除结合紧密的临床随访。遗憾的是，目前还没有一种可靠且稳定的方法在术前确定淋巴结是否转移。因此，大肠癌中，若有一种有效的显影剂（或示踪剂）能追踪转移的淋巴结，且对人体无毒副作用，这种的试剂必将对目前的诊治方案带来巨大的改进。

近年来，由于纳米技术的发展，纳米炭已经作为一种示踪剂在乳腺及甲状腺肿瘤手术中得到广泛的应用。纳米炭悬液里含有纳米级的炭颗粒，其平均直径为nm，这种直径的粒子的大小及渗透特性，能确保其在毛细淋巴管中通行，而不是在比其要小的毛细血管中通行。在原发病灶周围注射后，纳米炭颗粒被巨噬细胞吞噬，然后进入毛细淋巴管，并通过淋巴管在淋巴结内积聚，最后把淋巴结染成黑色。这种肿瘤周围区域淋巴结染色的技术，已经应用于甲状腺及乳腺癌前哨淋巴结的检测。由于纳米炭并不进入血液循环，对人体也没有毒副作用，所以中国食品药品监督管理总局在年批准了该试剂的上市。

迄今，T1-2大肠癌的淋巴清扫还是取决于淋巴结的转移状态。而怎么样在术前或术中检测出T1-2大肠癌患者是否合并淋巴结转移，仍是临床上的重要命题，而这一命题也促成了我们进行了这一项多中心的研究，而研究的主要目的就是探索应用纳米炭来追踪T1-2大肠癌患者的淋巴结转移状态。

材料与方法

患者

本研究实施时间为年7月至年1月。招募的人群为经术前肠镜活检及内镜超声诊断的T1-2大肠癌患者。患者的纳入标准为：18-70岁，ASA评分I-III级，结肠镜活检证实的单发大肠癌，经超声内镜(EUS)诊断为T1-2，并接受根治切除。排除标准包括：远处转移，要求接受局部切除，既往大肠癌手术史，因出血，肠梗阻或穿孔的急诊病例，术前接受过放化疗的一种，或两种。结果共纳入73例患者。

药物

纳米炭颗粒（重庆莱美药业有限公司，重庆，中国）的临床规格是纳米炭悬液注射剂（1ml:50mg）。该产品是一种稳定的悬液，内含有直径nm纳米颗粒，不会进入血液循环，对人体也无毒副作用。一定数量的纳米炭颗粒局部注射后即为巨噬细胞吞噬，然后在数月内在体内通过肺或肠代谢。纳米炭不产生任何急性系统性过敏反应。

手术过程

术前一天，将1ml纳米炭悬液通过内镜在原发病灶四周取4个点（距离肿瘤约0.5至1厘米）注入粘膜下层。患者行腔镜辅助下肠癌根治性淋巴清扫术。对于直肠癌的病例，在直肠系膜及盆脏筋膜之间的平面进行仔细解剖并进行了全直肠系膜切除（TME）。该术式切除了包括原发病灶所在部位的直肠系膜和盆脏筋膜之间的组织，其中包括引流的淋巴管，淋巴结，及肿瘤可能浸润的血管。对于大肠癌病例，则实施了全结肠系膜切除（CME），包括了对主干血管的结扎。所有清扫出来的淋巴结组织都可以找到纳米碳黑染的淋巴结组织。将黑染的肠旁及系膜淋巴结（第一及第二站淋巴结）定义为前哨淋巴结。HE切片染色对淋巴结进行病理诊断。病理结果可以用来评价T1-2大肠癌纳米炭染色的前哨淋巴结的准确性。

样本量大小的确定

本研究的终点是术后最终的病理诊断，主要的研究指标是纳米炭黑染前哨淋巴结的准确性。

最新文献报道的大肠癌超声内镜下的淋巴结分期准确率为75%。我们假定前哨淋巴准确率为90%，在I类误差0.05，Ⅱ类误差0.1的前提下，样本量为73例患者。

结果

术前超声内镜检查发现的T1-2大肠癌患者，共73例参加了本研究，其中21例为T1，52例为T2。表1总结了病例的临床统计学资料及肿瘤的临床特征。手术中，腔镜下可见前哨淋巴结（图1）。前哨淋巴结的平均数量是3个（范围是1-5）。所有病例均有前哨淋巴结沿着结肠系膜或主干血管显影。清扫的淋巴结平均数为22.85±8.90。经病理诊断后，21例T1的患者有2例有淋巴结转移（9.52%），前哨淋巴结黑染的阳性率为%；52例T2的则有10例有淋巴结转移（19.23%），10例里则有9例黑染的前哨淋巴结阳性。在一例假阴性的病例内，纳米炭悬液没有能成功的注入粘膜下层。由于穿刺时太深，穿透了结肠壁，导致了腹腔内黑染。T2期大肠癌前哨淋巴结的敏感性，特异性及准确率分别为90%，%，及98%。病理切片内，可以见到在前哨淋巴结内，纳米炭在淋巴管内、淋巴窦内及巨噬细胞内沉积（图2）。总的说来，T1-2大肠癌患者的前哨淋巴结总的敏感性，特异性，准确率，阳性预测率，及阴性预测率分别为91.67%，%，98.63%，98.39%。

讨论

前哨淋巴结，是指原发肿瘤病灶区域淋巴引流的第一站淋巴结，可能含有一个或多个。该概念先后分别由Cabanas和Morton在对阴茎癌和皮肤黑色素瘤的研究中提出。然后，它被延伸到其他领域的肿瘤中，比如乳腺癌。上述肿瘤中，前哨淋巴结的检测都是依靠在肿瘤周围注射蓝色的染料（如亚甲蓝）或同位素来实现的。这样，外科医生就可以通过可视化的监测器、探针，或γ计数器来得到淋巴结的定位信息。临床上，前哨淋巴结活检能预测恶性黑色素瘤及乳腺癌的淋巴结转移状态，且有较高的准确率。通常，如果前哨淋巴结术中冰冻切片阳性，则需要作进一步的淋巴结清扫。而如果，前哨淋巴结阴性，那手术范围则应最小化。在最近20年内，许多研究者希望能通过评估大肠癌的前哨淋巴结活检结果并来决定手术范围。然而，由于缺乏特异的前哨淋巴结示踪剂，前哨淋巴结活检的特异性仍不理想。而传统的染色剂及同位素作为示踪剂都有着较大的缺陷：首先，蓝色染料（如亚甲蓝），在淋巴池内扩散得太快，或者染料有可能快速到达非前哨淋巴结，以致要求迅速发现及切除染色的前哨淋巴结。其次，γ探针检测前哨淋巴结可能受发光现象的干扰。从管理上考虑的话，类似同位素等医院是受到严格管制的。最近，推出了一种特别的检测前哨淋巴结的方法，即对早期肿瘤患者注射吲哚菁绿后经红外线电子内镜检测法。初步的数据显示其准确率在16例患者中有94%。

我们的研究选择将纳米炭悬液作为前哨淋巴结示踪剂，是因为它有显著的淋巴倾向性，能迅速的在淋巴结中聚积并黑染淋巴结。这种具有独特选择性的生物学分布特性，能充分满足前哨淋巴结检测要求。本研究中73例T1-2大肠癌患者前哨淋巴结的黑染率为98.63%。此外，我们的方法也相对简单，即在术前一天，将1ml纳米炭悬液经肠镜在病灶四周注射入粘膜下层。这样的方法，所有参加的中心在内镜下都能实现。而且，纳米炭悬液相对安全，即使是穿刺过深，导致穿透了结肠壁的事件发生，也未发现有不良反应事件的报道。

尽管我们研究纳入的病例数相对有限，但是我们仍可以得到相对重要的几点经验：1.纳米炭可以用来对T1-2大肠癌患者进行前哨淋巴结检测；2.检测的结果可靠，而且结果在充分的学习曲线后能得到进一步改善；3.早期大肠癌的前哨淋巴结活检是可行的，而且结果满意。另外，如果大宗样本的研究能证实了这种方法具备肿瘤学研究的循证准确性，那么，在临床上就可以应用它来检测前哨淋巴结，并根据病理结果制定相应的诊治方案。也就是说，如果前哨淋巴结结果是阴性，那么对于较小的原发病灶，为了确定肿瘤的性质及确保分期的准确性，可能就只需要在内镜下行区域性全层切除，或腔镜下行全层切除。这种在术中简易的检测大肠淋巴引流方法，是可靠且准确的，可以考虑用来在术中显示肿瘤周围绝大多数的复杂多变淋巴引流情况，并描绘出简易的路线示意图，这样我们就可以对患者制定个体化的手术方案，而不是根据解剖书上描述来决定手术范围了。

总之，我们揭示了在T1-2大肠癌患者中应用纳米炭来示踪淋巴结的可行性。在T1-2大肠癌患者中应用纳米炭示踪淋巴结有助于前哨淋巴结的检测。

图1：腹腔镜下纳米碳黑染淋巴结

图2：病理阴性前哨淋巴结

图3：病理阳性前哨淋巴结

Table1:Patientdemographicsandcancercharacteristics(73cases)

Variable

Age(years):Median(range)

61(44-69)

Gender(Male/Female)

41/32

Bodymassindex(kg/m2):Median(range)

24(21-29)

Cancersize(cm):Median(range)

2.5(0.5-4.0)

Cancerlocation

Ascendingcolon

Transversecolon

Descendingcolon

Sigmoidcolon

Rectum

8

0

4

10

51

Tumordifferentiation

Well/Moderately/Poorly

26/40/7

EUST1/T2

21/52

PT1/T2/T3/T4

PN0/N1/N2

AJCC/UICCstage(I/II/III/IV)

25/44/4/0

61/12/0

57/4/12/0

Abbreviations:EUS,Endoscopicultrasonography;AJCC,AmericanJointCommitteeonCancer;UICC,UnionforInternationalCancerControl.

Table2:Theaccuracyofsentinellymphnodesblack-stainedbycarbonnanoparticlesinT1-2colorectalcancer

N=73

Pathology

Metastasis(N1=12)

Non-metastasis(N2=61)

SLNs

Positive(N3=11)

11

0

PPV=%(11/11)

Negative(N4=62)

1

61

NPV=98.39%(61/62)

Sens=91.67%

(11/12)

Spec=%

(61/61)

Accuracy=98.63%

(72/73)

Abbreviations:SLNs,sentinellymphnodes;Sens,sensitivity;Spec,specificity;PPV,positivepredictivevalue;NPV,negativepredictivevalue.

参考文献

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