Science子刊 | 厦门大学张国君团队表明，术中使用TROP2近红外成像探头评估肿瘤边缘，使人类保乳手术成为可能！
2024年10月16日，厦门大学张国君团队 在 Science Translational Medicine （IF=15.8） 在线发表题为 “ Intraoperative evaluation of tumor margins using a TROP2 near-infrared imaging probe to enable human breast-conserving surgery ” 的研究论文， 该研究报告了一种结合免疫-正电子发射断层扫描（PET）的策略，用于乳腺癌的术前检测，并通过滋养细胞表面抗原2 （TROP2）的第二次近红外（NIR-II）荧光成像指导保乳手术的边缘评估。
在小鼠自发性乳腺癌模型中，使用与sacituzumab govitecan （SG）结合的锆-89示踪剂证明肿瘤中的PET信号强度比正常乳腺组织高近5倍，从而能够识别肿瘤。进一步制作了吲哚菁绿与SG结合的NIR-II探针（ICG-SG），并开发了一种快速培养成像方法，用于在手术流程的相关时间窗口内评估术中切缘。在小鼠乳腺癌模型中首次验证了ICG-SG NIR-II荧光图像引导能够完全准确地去除肿瘤。应用快速培养成像方法对26例乳腺癌患者的乳腺良恶性病变进行区分。 因此，该研究开发了针对TROP2的核素探针和光学探针，以便在人类保乳手术中快速准确地识别肿瘤边缘。
保乳手术（breast - preservation surgery，BCS）已被接受为早期乳腺癌患者的主流手术方法。 保乳手术不仅包括确保肿瘤完全切除，还包括保留足够数量的健康组织以保持美容的完整性。切缘呈肿瘤阳性的患者局部复发的风险较高，并且由于切缘呈阳性的再手术率在10%到40%之间。 在临床实践中，需要术中切缘评估方法能够实时、准确、有效地识别切缘阳性组织，以尽量减少再手术率。
获得及时的病理诊断对于促进手术过程中的及时决策至关重要。在术中评估手术切缘的新方法中，荧光成像作为一种有前途的手术过程中肿瘤检测方法受到了关注，包括BCS的切缘评估。 吲哚菁绿（ICG）是一种临床批准的荧光示踪剂，已作为一种方法用于BCS期间的边缘评估。然而，缺乏肿瘤靶向性导致单独使用ICG的肿瘤特异性较低，约为60%。因此，通过连接特异性靶向肿瘤中过度表达的细胞表面生物标志物的元件来增加其特异性似乎是合理的。
机理模式图（图源自 Science Translational Medicine ）
术中成像系统目前在一些临床环境中运行，并且已经证明易于操作，费用低，能够快速生成具有高灵敏度的实时图像，以增强手术导航。之前已经探索了使用近红外荧光标记（IRDye800CW）血管内皮生长因子A单抗（贝伐单抗）检测原发性乳腺肿瘤（NCT02583568）的术中肿瘤靶向成像。 然而，由于近红外第一个窗口（波长范围为700 ~ 900 nm）的高光子吸收和散射，生物组织容易受到自发荧光的干扰，导致信号与背景（SBR）比低，分辨率低，信号穿透深度有限。
在该研究中，研究人员首次探索了这种方法是否可以应用于识别人类乳腺癌的切除标本。研究发现，用ICG-SG孵育离体乳腺癌组织时，荧光成像显示并区分癌与非癌乳腺组织，癌与非癌组织的AUC为0.9338。组织病理学进一步证实了荧光和TROP2在肿瘤组织中的共定位表达。此外，快速孵育成像程序经过优化，离体仅需15分钟即可处理，从而可以快速识别边缘。 与目前可用的肿瘤边缘检测方法相比， 该技术具有几个优势，包括在临床相关的时间 框架内对整个组织标本进行高分辨率宽视场成像，以及对肿瘤生物标志物TROP2进行分析。 快速孵育成像染色不在体内进行，也不会干扰下游病理，允许术中观察在临床试验中得到术后组织学的证实。
参考消息：
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.ado2461
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