颅内胶质瘤是最常见颅内恶性肿瘤，其治疗一直是神经外科难点。治疗方案以手术切除为主，术后联合放化疗。颅内胶质瘤病人预后与肿瘤手术切除程度有关，更广泛、精确手术切除可延长病人寿命。为追求术中最大程度切除肿瘤，荧光引导手术是近年研究方向。这是一种通过各种荧光染料使肿瘤可视化，以提高肿瘤切除率的技术。本文将按染料主要成分逐一叙述其主要特性。
1.5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）
1.1作用机制
5-ALA是体内血红素的生物合成原料，原卟啉-（Pp-）的前体。Pp-在亚铁螯合酶的作用下结合Fe2+进而转化为亚铁血红素。因胶质瘤细胞中亚铁螯合酶水平下调，外源5-ALA则可使有光敏活性的Pp-在肿瘤细胞内聚集，特定波长照射下即可发光。
1.2使用方法
病人需要在术前3h口服5-ALA（20mg/KG），术中通过显微镜特定模式，即能显示出肿瘤组织边界，其中鲜红色区域为肿瘤实体，粉色区域为肿瘤浸润区域。
1.3使用效果
5-ALA可将高级别胶质瘤（high grade gliomas，HGG）的全切率提升至83.3%，病人6个月无进展生存期（progress free survival，PFS）提升至97%，同时不增加术后并发症。5-ALA联合其他辅助技术，如术中磁共振（iMRI）可提高HGG全切率。联合术中超声可提高手术开始时对肿瘤位置判断的效率，但并不能提高肿瘤切除率和术后KPS评分。
1.4优势与缺陷
优势：①特异性染料。②应用简单。缺陷：①外源5-ALA需透过被破坏的血-脑屏障作用于胶质瘤细胞，而血-脑屏障相对完整的低级别胶质瘤（low grade gliomas，LGG）内5-ALA浓度较低，效果欠佳。②因肿瘤密度过高、组织遮挡、光褪色等因素，部分HGG荧光效果不满意。③荧光强度为术者主观感受，传统蓝光显微镜背景亮度很低，故容易影响术者对术中肿瘤范围判断。④常规蓝光荧光下探测深度仅为1mm，可致深部肿瘤遗漏。⑤术前服用抗癫痫药可减弱术中荧光效果。⑥多种不良作用，但均可在短时内自愈。⑦价格高昂。
1.5发展前景
为弥补5-ALA在传统观测手段下的缺陷，目前定量分析荧光信号是研究主要方向，例如机器学习、定量荧光成像系统等。此外，联合多种辅助手段（如超声+iMRI）的效果有待进一步阐明。最后，国内此类药物尚在处申请审批阶段，未投入临床应用。综上，5-ALA目前仍旧是应用最成熟、研究最充分、国际上认可度最高的一种术中荧光染料。
2.荧光素钠（Fluorescein sodium，FLS）
2.1作用机制
FLS是一种具有荧光特性的化学染料，由于HGG组织中血-脑屏障受损，对FLS通透性增强。FLS便可透过受损的血-脑屏障进入肿瘤组织，并在肿瘤细胞周围蓄积。在特定荧光下即可发出黄绿色荧光。
2.2使用方法
在病人麻醉诱导前静脉注射FLS（常规5mg/kg，GBM1~2mg/kg）。荧光显像可持续数小时，术中通过显微镜特定模式，即能显示出肿瘤组织边界，其中亮黄色区域为肿瘤实体，淡黄色区域为肿瘤浸润区域。
2.3使用效果
FLS引导可将初发HGG全切率提升至82.6%，6个月PFS和12个月PFS的病人分别占56.6%和15.2%，荧光分辨肿瘤和正常组织敏感度和特异度分别达到80.8%和79.1%。部分LGG中荧光效果显著。联合其他辅助技术，如术中超声、经颅导航刺激等可提高肿瘤切除率，降低术后功能障碍发生概率。
2.4优势与缺陷
优势：①在HGG中敏感度、特异度均较高。②廉价，易得。③不良反应罕见。缺陷：①非特异性结合胶质瘤，而是蓄积在血-脑屏障损坏的肿瘤间质内。②荧光素钠可存在生理性显影。③泄露致视野污染，镜下难以分辨肿瘤与正常结构。
2.5发展前景
FLS无法在胶质瘤内特异性聚集，部分学者选择提升观测手段，如应用共聚焦激光显微镜。亦或是与特异性物质结合。5-氨基荧光人血白蛋白是一种将荧光黄（FLS主要荧光成分）和人血白蛋白结合的染料，可特异性聚集于胶质瘤，荧光效果、观察方法均与FLS类似，荧光持续时间非常长（半衰期12d），且不会发生光褪色，是FLS有力补充。
3.吲哚菁绿（Indocyanine Green，ICG）
3.1作用机制
ICG是一种非特异性近红外染料，主要依靠破坏的血-脑屏障聚集于肿瘤组织。ICG特定波长的光，激发并发射近红外荧光（NIRR）。
3.2使用方法
术前24h静脉注射ICG（5mg/kg），利用铱相机系统可观测肿瘤近红外荧光影像，其中强信号表现为红/黄，弱信号则表现为蓝/紫。
3.3应用效果
荧光范围与术前MRIT1增强区域一致，其敏感度和特异度分别为98%和45%。因红外线强穿透性，可观测到距表面1cm的肿瘤。
3.4优势与缺陷
优势：①敏感度高。②探测深度可达1cm。③信噪比高。④廉价、易得。⑤安全。缺陷：①非特异性结合胶质瘤。
3.5发展前景
目前，使用ICG作为胶质瘤荧光手术染料的研究较少，观测方案也仅有铱相机系统一种较成熟。非特异性结合的特点使其与FLS一样难以大规模应用。但以其为荧光分子的合成产物-托珠来肽（BLZ-100）有效弥补其缺陷。其是由蛇毒成分氯毒素与ICG合成，可以特异性结合LGG、HGG。当应用剂量≥9mg/kg，100%（6/6）的HGG荧光阳性，50%（4/8）的LGG荧光阳性。没有发现不良反应。或许，继续合成产物（如BLZ-100）才是未来研究方向，但临床大规模应用还有很长的路要走。
4.金丝桃素
4.1作用机制
金丝桃素是从贯叶连翘中提取的一种天然多环醌，可以沉积于肿瘤细胞内质网和高尔基体，特异性标记胶质母细胞，并且有一定的杀伤作用。
4.2使用方法
术前6h静注金丝桃素（0.1mg/kg），使用带有特定滤镜的显微镜即可观测到肿瘤组织为亮红紫色，正常组织为紫色。
4.3应用效果
术后病检证实肿瘤组织与正常脑组织辨别率的敏感性和特异性分别为100%、91%（术者一）和90%、94%（术者二），无不良反应。
4.4优缺点
优点：①敏感度、特异度高。②特异性标记胶质瘤。③对胶质瘤有一定杀伤作用，可同时用于术中光动力治疗。缺点：①接受注射后3d需避免直接日晒。
4.5应用前景
针对其荧光效果差异较小的问题，引入聚焦内镜显微镜可提高对肿瘤及正常组织的分辨力，还能半量化分析荧光强度，进一步指导光动力疗法。基于此特性，整合应用术中荧光显影及光动力疗法杀伤肿瘤或许是其未来研究方向。
5.其他临床前研究染料
内皮生成因子受体（Epidermal growth factor receptor，EGFR）是一类细胞表面受体，在胶质瘤细胞均有表达。其抗体和（或）亲合体可与胶质瘤细胞直接结合。据此，与量子点、IRDye800CW等荧光物质结合。在静脉注射后可与胶质瘤细胞特异结合，在特定光源照射下即可呈现荧光影像。如ABY-029，荧光效果与PpIX接近。
纳米颗粒是一类直径约1~100nm的物质，易透过血-脑屏障。进入人血后，会被网状内皮系统巨噬细胞清除，肿瘤组织因缺乏网状内皮系统而使之蓄积。结合各种荧光分子后即可标记肿瘤边界。近年主要研究的是波长范围700~900nm的近红外荧光量子点，在细胞水平已观测到稳定荧光。其他荧光染料原理与前述染料类似，主要原理是利用靶向分子与荧光分子合成，从而在胶质瘤细胞内特异性聚集并发射荧光。如基于转铁蛋白受体的Cy5-CRT等，均在小鼠模型展现出良好临床应用价值。此外，还有PET/近红外双模荧光探针、部分内源性荧光物质尚在研究。
总之，上述荧光物质具有分子小、易透过血-脑屏障、半衰期长、与肿瘤结合特异性高等优点。绝大多数染料仍处于细胞层面的基础研究阶段，其临床应用前景仍有待进一步研究证实。
6.思考与展望
胶质瘤切除率是影响病人预后的最主要因素。因胶质瘤病理学浸润往往超过影像学边界，HGG生存率很低。5-ALA是惟一通过三期临床试验的荧光染料，随着用法用量及观测手段进步，其HGG全切率提升至90%以上。而FLS进入神经外科领域虽早，但作为一种非特异性染料，并不能精确分辨胶质瘤细胞与正常脑组织，需要依赖被破坏的血-脑屏障。在实际临床应用中，荧光效果易受给药时间、剂量的影响。
FLS泄露会污染视野导致过于激进切除肿瘤而致神经功能缺失。而进行功能区手术时，两者均需结合术中功能定位、MRI，以有效保护功能。ICG优势与FLS近似，因其采用近红外光，故在探测深层胶质瘤较其他染料更有优势。但非特异性特点依旧严重限制其应用。综合来看，5-ALA和FLS在较长一段时间内仍将分别作为最主流的两种术中荧光染料。
ICG、金丝桃素、纳米颗粒等染料也将逐渐进入或扩大临床研究。但或许5-氨基荧光人血白蛋白、BLZ-100、金丝桃素等，这类既具有特异性、又具有较高信噪比的复合染料，才是未来发展方向。手术切除方法也是影响病人预后的独立因素，瘤周切除可以显著提升肿瘤全切率并显著降低神经功能缺失的发生。但事实上在切除体积小的肿瘤时，术者可能行瘤周切除，而大体积肿瘤特别是深在肿瘤则不得不行瘤内切除。
此外，所谓生理荧光区域究竟有没有肿瘤细胞？各项研究需通过活检证实病理改变，但取活检的方式有没有存在误差？特别是对深层肿瘤样本采集能否取到真正肿瘤浸润区域？这些未明确的因素会影响到实验结果。当研究者们建立统一研究标准后，或许之前研究会存在不同结论。不可否认的是，随着荧光引导手术的进步，术中对肿瘤时空分辨率将越来越高，细胞层面切除也将逐渐成为可能。
