麻省理工学院的安妮·特拉顿 麻省理工学院和MGH大学的研究人员开发了一种图像引导外科系统，可以帮助外科医生更好地观察和切除微小的卵巢肿瘤
荧光碳纳米管被用作结合肿瘤的探针，使它们更容易被看到
学分:麻省理工学院 卵巢癌通常只有在晚期才被诊断，许多肿瘤扩散到整个腹部。
大多数患者接受手术切除尽可能多的肿瘤，但是因为有些肿瘤很小且分布很广，很难根除所有的肿瘤
麻省理工学院的研究人员与马萨诸塞州总医院(MGH)的外科医生和肿瘤学家合作，现已开发出一种提高这种手术准确性的方法，称为“去毛刺”
使用一种新型荧光成像系统，他们能够发现并移除小到0
3毫米——比罂粟籽还小——在小鼠手术中
接受这种图像引导手术的老鼠比那些在没有引导系统的情况下切除肿瘤的老鼠存活时间长40%
麻省理工学院生物工程和材料科学的詹姆斯·梅森·克拉夫茨教授安吉拉·贝尔彻说:“这个系统的好处是它可以提供关于肿瘤大小、深度和分布的实时信息。”她是科赫癌症综合研究所的成员，也是最近被任命为麻省理工学院生物工程系的负责人
研究人员现在正在寻求美国食品和药物管理局批准一项一期临床试验，以测试人类患者的成像系统
将来，他们希望调整该系统，用于监测有肿瘤复发风险的患者，并最终用于卵巢癌的早期诊断，如果早期发现，卵巢癌更容易治疗
贝尔彻和迈克尔·比尔勒是这项研究的资深作者，他们的研究发表在本周的在线杂志《美国癌症学会纳米》上。比尔勒曾是MGH妇科肿瘤医学中心主任，现在是伯明翰阿拉巴马大学奥尼尔综合癌症中心主任
该论文的主要作者是科赫研究所的马祖姆达尔-肖国际肿瘤学研究员尼尔坎思·巴丹和MGH的研究人员洛伦佐·塞皮
其他作者包括MGH研究员杨金娜，麻省理工学院林肯实验室技术人员安德鲁·西格尔和南迪尼·拉詹，米兰-比科卡大学的罗伯特·弗鲁西奥，以及MGH妇科肿瘤学家兼马萨诸塞州全科医师组织首席医疗官马塞拉·德尔·卡门
发光肿瘤 因为没有好的方法来检测早期卵巢癌，所以它是最难治疗的癌症类型之一
在全球每年确诊的25万新病例中，75%处于晚期
在美国，卵巢癌所有阶段的五年合并生存率为47%，与30年前的38%相比，仅略有改善，尽管出现了化疗药物，如顺铂，1978年美国食品和药物管理局批准用于卵巢癌治疗
相比之下，乳腺癌所有阶段的五年总生存率稳步提高，从20世纪70年代的75%左右提高到现在的90%以上
“对于这些(卵巢癌)患者，我们迫切需要更好的前期治疗，包括手术，”比尔说
贝尔彻和比尔勒通过桥梁项目联合起来研究这个问题，该项目是科赫研究所和达纳-法伯/哈佛癌症中心之间的合作项目
贝尔彻的实验室一直在开发一种基于近红外光谱的新型医学成像技术
在三月份发表的一篇论文中，她报告说这种成像系统可以在活体组织中实现前所未有的分辨率和穿透深度的结合
在这项新的研究中，贝尔彻、比尔勒和他们的同事与麻省理工学院林肯实验室的研究人员合作，通过提供连续、实时的腹部成像，用荧光突出肿瘤，使近红外成像能够帮助外科医生在卵巢癌激增期间定位肿瘤。
以前的分析表明，生存率与患者在减瘤手术中留下的残留肿瘤量呈强烈的负相关，但许多卵巢肿瘤太小或太隐蔽，外科医生无法发现
为了使肿瘤可见，研究人员设计了使用单壁碳纳米管的化学探针，当受到激光照射时，该探针会发出荧光
他们在这些纳米管上覆盖了一种结合SPARC的肽，这是一种被高度侵袭性卵巢癌细胞过度表达的蛋白质
这种探针与肿瘤结合，使它们在近红外波长下发出荧光，使外科医生更容易通过荧光成像找到它们
研究人员在将卵巢肿瘤植入腹腔内空间的小鼠身上测试了该图像引导系统，结果显示外科医生能够定位并切除小到0
3毫米
手术后10天，这些小鼠没有检测到肿瘤，而接受传统的非影像引导手术的小鼠有许多外科医生遗漏的残留肿瘤
手术后三周，接受图像引导手术的小鼠体内的许多肿瘤又长回来了，但这些小鼠的中位存活率仍然比接受传统手术的小鼠高40%
研究人员说，没有其他成像系统能够在手术过程中定位这么小的肿瘤
“你不能让病人坐在电脑断层扫描机或核磁共振成像机里，同时让外科医生进行这种手术减瘤程序，你也不能让病人在长时间的手术中暴露在x光辐射下几个小时
这种基于光学的成像系统使我们能够以安全的方式做到这一点，”巴丹说
耶鲁大学医学院妇产科教授和临床研究项目负责人亚历山德罗·桑廷称该结果“令人感兴趣”
" “这些数据支持了这种新型成像系统在卵巢癌患者手术分期和/或细胞减灭术时对残留恶性组织进行术中光学检测的潜在用途，”Santin说，他没有参与这项研究
监控病人 对于大多数卵巢癌患者来说，肿瘤缩小手术后是化疗，因此研究人员现在计划进行另一项研究，在图像引导手术后用化疗治疗小鼠，希望防止剩余的微小肿瘤扩散
“我们知道晚期卵巢癌患者手术时切除的肿瘤数量与他们的预后直接相关，”比尔说
“这种成像设备现在将允许外科医生超越肉眼可见的肿瘤切除的极限，并且应该开创一个有效的减瘤手术的新时代
" 现在，他们已经证明了这个概念可以成功地应用于外科手术中的成像，研究人员希望开始将该系统用于人类患者
“原则上，这是完全可行的，”西格尔说
“在这一点上，这纯粹是机制和资金问题，因为这个老鼠实验是对原理的证明，实际上可能比建立一个人类规模的系统更具挑战性
" 研究人员还希望部署这种类型的成像来监测手术后的患者，并最终将其开发为筛查卵巢癌高危女性的诊断工具
“我们目前的一个主要焦点是开发能够在疾病扩散之前的第一或第二阶段早期诊断卵巢癌的技术，”贝尔彻说
“这可能会对存活率产生巨大影响，因为存活率与检测阶段有关
"
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