作者:李奕君,徐子昂,李一,四川大学华西口腔医院头颈肿瘤外科
来源于口腔、咽部和喉部的黏膜上皮的头颈部肿瘤统称为头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)。HNSCC是头颈部常见的恶性肿瘤,是世界上第6位高发肿瘤疾病。与原发肿瘤相反,肿瘤转移是大多数癌症患者死亡率高的原因。在癌细胞扩散到身体其他部位前,主要侵入区域淋巴结。
颈部淋巴结转移是HNSCC重要的预后因素,准确检测颈部淋巴结转移对于HNSCC的手术和辅助诊疗计划具有重大作用。转移灶的治疗已成为头颈部肿瘤学领域的重要问题之一。如果存在单个癌症阳性淋巴结,则无病生存率降低至约50%。虽然计算机断层扫描技术,超声和正电子发射断层扫描等先进的成像方式常用于HNSCC患者的颈部评估和筛查,但这些方法不够敏感,无法检测到隐匿的颈部转移和亚厘米或微观转移灶。
临床上,20%~30%的早期
基于此,许多学者提出选择性颈部清扫术(elective neck dissection,END)。但是,70%~80%接受END的早期口腔癌患者可能会出现其他后遗症,例如面神经麻痹、肩部功能障碍、术后放疗需求增加、美容效果不佳和费用增加等。同时,END只能使转移性疾病患者受益,但通常70%的口腔癌患者、60%的舌癌患者并没有出现转移,END往往是不必要的。
最近,在HNSCC中引入了前哨淋巴结的概念,以便在成功应用于黑色素瘤和
前哨淋巴结活检术已成为一种辅助诊断方法,用于评估N0颈部是否存在隐匿性转移性疾病。这种微创技术消除了对颈部解剖的需要,直到最近才被认为是颈部分期的重要手段。而且,相比颈部清扫术,前哨淋巴结活检术没有过度治疗,患者生活质量更好,医疗保健成本更低。同时发现,前哨淋巴结活检术在检测隐匿性淋巴结转移方面与END一样准确。
目前,放射性同位素和蓝色染料方法已在临床上用于检测前哨淋巴结,但基于一些问题,新方法如近红外荧光技术、磁共振淋巴造影术等被广泛研究。针对前哨淋巴结活检术,发展新技术来提高准确率并满足个性化差异是重要课题。基于此,本综述旨在总结在头颈肿瘤方面,前哨淋巴结活检技术的现状与发展,以提供不同临床情况下选用的最佳检测方法和发展新方向。
1.蓝色染料法
蓝色染料通常包括专利蓝、专利蓝紫、异硫蓝和亚甲基蓝。亚甲基蓝染料在临床上被广泛使用,因为它价格低廉,容易获得且安全。一些机构试图单独使用蓝色染料来检测前哨淋巴结。Sangwan等对15名早期口腔和口咽部鳞状细胞癌患者注射了1%的异硫丹蓝染料。研究发现,这种方法简单而便宜,但敏感性较低。
Vishnoi等在一个大型癌症中心选择了94名OSCC患者进行实验。患者用亚甲蓝染色检测淋巴结,并对淋巴结进行解剖,送去
然而,一些研究者认为,蓝色染料降低了前哨淋巴结的识别率,这可能导致预后问题。因为蓝色染料的分子较小,通常迁移迅速,在前哨淋巴结中的蓄积较差,会导致二级淋巴系统的混乱。另外,由于蓝色染料不能穿透真皮层,所以在切开皮肤前不能提供前哨淋巴结的位置,临床应用不方便。
使用放射性同位素和蓝染组合的前哨淋巴结活检术在预测头颈部癌症的亚临床颈淋巴结转移方面具有良好的准确性,目前已被许多研究者广泛接受。使用放射性同位素进行淋巴标记是一项传统技术。Tc99m是最广泛使用的放射性同位素。放射性同位素具有卓越的组织穿透力。然而,它们有固有的局限性。该区域的前哨淋巴结通常位于注射部位附近,而高背景信号会妨碍使用伽马射线探针检测前哨淋巴结。
此外,外科医生必须完全依靠探头的声音来检测前哨淋巴结,因为使用这种方法无法看到前哨淋巴结。同时,放射性同位素法只能由经过培训的人员在有执照的机构进行,且该方法不能减少患者和医生的辐射暴露,使用不方便。基于此,其他的新方法被广泛研究且进行临床应用。且很难减少患者和医生的辐射暴露。因此,新方法得到了广泛的欢迎。
2.近红外荧光成像技术
为了克服这些缺点,最近开始使用其他的新方法,例如近红外荧光。近红外荧光成像被用于术中识别淋巴结、肿瘤和重要结构,是术中识别前哨淋巴结的有前途的技术。近红外荧光中常用的材料是吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)。ICG是一种流行的诊断试剂,已被广泛地用于人类和各种不同的研究,显示出其多样化的临床适用性。它可以穿透人体组织1~2cm的深度,并允许前哨淋巴结和淋巴管的经皮可视化。
同时,它允许术中识别具有同步着色和近红外荧光的前哨淋巴结。ICG的近红外荧光已成功用于乳腺癌、黑色素瘤、
在本研究中,无法验证ICG成像后前哨淋巴结活检的可靠性,因为50%的病例存在假阴性结果。因此,研究者认为对于cT1或cT2OSCC和N0颈部状态的患者,仍然可以推荐S、END。有研究者发现,ICG与人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)预混合能获得更好的前哨淋巴结保留。有学者在10名患有口腔或口咽癌的N0患者颈部周围的注射1.6mL的ICG:HAS(500μm)。
在颈部解剖期间,使用Mini-FLARE成像系统测量Ⅰ~Ⅳ级的荧光。在所有患者中,近红外荧光成像使一个或多个前哨淋巴结可视化成为可能。在所有患者中(10名),近红外荧光成像能够识别1个或多个前哨淋巴结。研究者共检测到17个前哨淋巴结。平均而言,每名患者检测到(1.7±0.8)个前哨淋巴结。
ICG:HSA给药后,10名患者中有7名可在注射后5min内发现前哨淋巴结。3名患者分别在10、15和30min后检测到前哨淋巴结。荧光淋巴结的平均数量随时间显著增加。该实验证实了使用近红外荧光成像检测头颈癌患者引流淋巴结的可行性。然而,荧光示踪剂会迅速迁移到前哨淋巴结之外的更高层节点,造成误差。检测常存在假阳性和假阴性结果,因此,有些研究者致力于将多种已有的检测方式联合使用以提高检测的准确率。
Nakamura等组合ICG和RI检测前哨淋巴结。19名患者使用以下方法接受活检。13名患者仅接受RI的前哨淋巴结活检,2名患者仅接受ICG,4名患者接受ICG和RI的组合。结果表明,与单独使用RI相比,结合ICG和RI的前哨淋巴结活检能够更容易、更快速地识别前哨淋巴结。
在另一项实验中,14名T1-T2N0口腔癌患者在手术前在肿瘤部位注射tilmanocept(Lym一个或多个前哨淋巴结可视化成为可能。在所有患者中(10名),近红外荧光成像能够识别1个或多个前哨淋巴结。研究者共检测到17个前哨淋巴结。平均而言,每名患者检测到(1.7±0.8)个前哨淋巴结。
ICG:HSA给药后,10名患者中有7名可在注射后5min内发现前哨淋巴结。3名患者分别在10、15和30min后检测到前哨淋巴结。荧光淋巴结的平均数量随时间显著增加。该实验证实了使用近红外荧光成像检测头颈癌患者引流淋巴结的可行性。然而,荧光示踪剂会迅速迁移到前哨淋巴结之外的更高层节点,造成误差。
检测常存在假阳性和假阴性结果,因此,有些研究者致力于将多种已有的检测方式联合使用以提高检测的准确率。Nakamura等组合ICG和RI检测前哨淋巴结。19名患者使用以下方法接受活检。13名患者仅接受RI的前哨淋巴结活检,2名患者仅接受ICG,4名患者接受ICG和RI的组合。结果表明,与单独使用RI相比,结合ICG和RI的前哨淋巴结活检能够更容易、更快速地识别前哨淋巴结。
在另一项实验中,14名T1-T2N0口腔癌患者在手术前在肿瘤部位注射tilmanocept(Lymphoseek®)上的放射性99mTc。然后在术前使用单光子发射计算机断层扫描(single photon emission computed tomography,SPECT)/CT可视化淋巴结中的放射性。术中注射ICG并用近红外光观察前哨淋巴结。为支持前哨淋巴结检测,外科医生使用手持式伽马检测探头。这种方法导致对前哨淋巴结的可重复且可靠的检测。
本研究提出了一种用于识别头颈部前哨淋巴结的新方案。该协议还允许对切除的淋巴结进行流式细胞术分析。除此以外,新型的技术例如机器人技术是一个热门话题。9名诊断为T1-T2口腔鳞状细胞癌的成年患者,他们同时接受了经口部分舌切除术和机器人RAND(Ⅰ~Ⅲ级)。
手术前12h,将ICG注射到原发舌肿瘤周围的4个象限。在机器人RAND期间,使用Firefly系统识别术中和离体ICG染色的淋巴结,并检查是否存在荧光。在所有患者中都发现了ICG染色的淋巴结。在313个检索到的淋巴结(9.9%)中检测到31个ICG染色的淋巴结。在2名患者(22.2%)的ICG染色的淋巴结中检测到隐匿性转移。在ICG未染色的淋巴结中没有发现转移。结果发现,ICG引导的前哨淋巴结采样的升级率、敏感性、特异性和阴性预测值分别为22.2%、100%、91.5%和100%。
为提高检测的准确率,许多研究者提出新的方法。ICG和植物胶体混合物也被广泛研究。研究者设置3个浓度的ICG,以及ICG与植酸盐胶体混合物溶液,对比效果。将不同混合比例的ICG或混合溶液注入裸鼠舌部,连续拍摄近红外荧光图像48h。评估前哨淋巴结和更下游淋巴结中的荧光亮度。ICG浓度大于50μg·mL-1没有改善前哨淋巴结检测。
在ICG中添加植酸盐胶体可延长可检测到前哨淋巴结的时间。第二梯队淋巴结未在注射混合物的小鼠中成像,而在单独注射ICG的小鼠中观察到这些淋巴结。这种ICG-植酸盐胶体混合物的新技术可以延长诊断时间窗口,防止下游后续淋巴结检测,并提高检测真正前哨淋巴结的准确性。
CT和ICG联合的兔和猪动物模型以ICG和Sonazoid的混合物用作示踪剂。示踪剂混合物被注射到舌头、喉部或咽部。通过红外相机和对比增强超声检查经皮识别前哨淋巴结。测量前哨淋巴结的检测时间和提取时间。就黏膜反应而言,示踪剂混合物的安全性在宏观和微观上进行了评估。ICG和CT在头颈癌手术中检测前哨淋巴结的组合方法似乎很有前景,特别是对于咽喉癌。
近红外荧光成像的主要缺点是ICG的粒径极小,这意味着它在淋巴中的迁移速度非常快,限制了诊断时间,导致下游结节的检测不理想。但近红外荧光成像能在术中同步检测染色和近红外的前哨淋巴结,相比蓝色染料
3.其他方法
最近,磁共振淋巴造影术(magnetic resonance lymphography,MRL)在乳腺癌、食道癌中得到了广泛的研究和应用,在乳腺癌中,MRL的准确性高达90.9%~100%,而在头颈部癌症中的临床应用尚待研究。钆或超顺磁性氧化铁已被用作MRL的造影剂。在使用新型促淋巴造影剂的方法中,只有使用静脉注射超小超顺磁性氧化铁纳米颗粒剂的MRL已在多机构Ⅲ期临床试验中进行了评估,尽管该试剂尚未获准常规使用。
其他的如聚合的、大环的、亲脂的和脂质体钆螯合物仍在临床前测试中。到目前为止,临床上用于前哨淋巴结成像的磁共振造影剂是基于钆离子的低相对分子质量螯合物。Gd仍然是造影剂设计的主要起始材料,如钆喷酸二聚体盐注射液。但其相对分子质量小、组织特异性低、代谢率高,带来了背景噪声大、成像时间短等问题,有的甚至不能促进观察。
近年来,一些新的基于钆离子的MRI造影剂被报道,包括聚合物囊泡、树枝状物、脂质体和胶束。2006年,Loo等对5名健康志愿者进行了头颈部MRL实验,注射了真皮和黏膜部位。在实验过程中,他们发现最佳方案是间歇性注射小体积(0.3~0.5mL)的稀释对比剂,然后按摩注射部位(皮肤部位)或舌头运动,并在5~15min内使用三维快速变质梯度回波序列进行磁化转移。其优点是安全方便,结合了局部淋巴引流的功能信息和MRI的高分辨率,缺点是部分志愿者在注射部位有短暂的轻微疼痛和肿胀,不过是自限性的。
2018年,Bae等寻找了26名可切除的口腔癌和临床阴性颈部的患者。在肿瘤周围注射1mL稀释的钆布特罗,并进行MRL。MRL在所有26名患者中一致显示有44个前部淋巴结。通过硬膜外注射进行间质给药后,造影剂被吸收到高渗透性、薄壁、栅栏式的淋巴毛细血管中,并随淋巴液被输送到淋巴结。其优点很明显,与其他成像方式相比,它具有更高的空间分辨率、更高的信噪比和更少的伪影。
同时,还有不良作用小,如间歇性注射造影剂引起的轻度、短暂的疼痛和肿胀;其主要弱点是无法区分良性和恶性淋巴结。尽管在志愿者中进行了实验,但基础研究也是一个热门话题。基于这一弱点,Lu等利用葡聚糖、双丙烯酰胺和丙烯酸,通过自组装辅助的方法合成了葡聚糖-双丙烯酰胺-聚丙烯酸纳米颗粒。
纳米颗粒具有合适的粒径,纵向弛豫率远高于临床常用的MRI造影剂。通过体外和体内实验,它们通过MRI观察前哨淋巴结的能力得到了验证,而且定位准确,生物安全性极佳。体内实验显示可能有轻微的肝脏损伤,但48h后恢复正常。MRL精细的空间分辨率和对软组织的高敏感性,在头颈部肿瘤的临床应用前景广;同时造影剂形式如聚合物囊泡、树枝状物、脂质体和胶束的多样发展,能提高造影的生物安全性、减小不良作用。
4.总结
前哨淋巴结是淋巴液从原发肿瘤依次、有序、连续流到的第一个淋巴结,转移风险高,组织病理学状态反映了淋巴结其余部分的组织病理学状态,可用于预示肿瘤的转移与淋巴结分期。前哨淋巴结活检技术已成为一种辅助诊断方法,用于评估N0期颈部是否存在隐匿性转移性疾病。
这种微创技术消除了对颈部解剖的需要,直到最近才被认为是颈部分期的唯一手段。且相比颈部清扫术,前哨淋巴结活检术没有过度治疗,患者生活质量更好,医疗保健成本更低。同时发现,在检测隐匿性淋巴结转移方面与颈部淋巴清扫术一样准确。目前,临床上采用蓝色染料法染色前哨淋巴结,该法简单方便、成本低,适合转移的初筛,运用广;但蓝色染料的分子较小,通常迁移迅速,在前哨淋巴结中的蓄积较差,会导致二级淋巴系统的混乱,降低准确率。
近年来,近红外荧光技术快速发展,使用吲哚菁绿的近红外荧光检测技术能提高诊断准确率,且能在术中同步识别染色与近红外荧光的前哨淋巴结,临床效率高,减少创伤;但同样具有粒径小,检测时间短的缺点。其他技术如磁共振成形技术无创,无辐射负担,有精细的空间分辨率。
更重要的是,MRL对软组织的敏感性强,且能提供术前定位,在头颈部肿瘤中能减少干扰,提高检测的准确性,但尚在研究中,未应用至临床。目前,研究者多着眼于提高技术的准确性和检测的持久性,采用多技术联合应用、多模态检测的方法进行前哨淋巴结转移的评估。在未来,旨在通过简单、辐射小、准确率高的方式准确检测前哨淋巴结的转移情况,为患者的预后提供有力的支持,避免不必要的手术,减少复发。
来源:李奕君,徐子昂,李一.前哨淋巴结在头颈部鳞状细胞癌检测的应用进展[J].国际口腔医学杂志,2023,50(05):521-527.
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