2026年09月28日发布 | 981阅读

【说文解惑】从术中三维病理到消融范围:脑肿瘤精准诊疗的两项研究新进展

易国仲

南方医科大学南方医院

李志勇

南方医科大学南方医院

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月满中秋,薪火赓续,值此阖家团圆的美好时节,神经肿瘤领域再结硕果。本期内容聚焦脑肿瘤精准治疗中的两项研究新进展。


超快速深度三维组织学技术实现在术中绘制胶质瘤浸润分布


ULTRA【超快速透明化受激拉曼散射(SRS)结合人工智能】是一个无标记、无染色、无固定、无切片的平台,利用SRS显微镜实现快速三维组织学分析。可在30分钟内提供高分辨率、达到福尔马林固定石蜡包埋组织(FFPE)级别的深度三维虚拟组织学图像,可分析比传统玻片方法高出数个数量级的组织体积。


在人体胶质瘤样本中,ULTRA 能以单细胞分辨率描绘随深度变化的肿瘤浸润边缘。


激光间质热疗治疗脑肿瘤:一项基于前瞻性多中心临床研究LAANTERN研究的数据分析


激光间质热疗(LITT)在高级别胶质瘤和复发性转移瘤中,更大消融范围和更小病灶体积与生存改善相关,且住院时间短、并发症少、功能状态稳定。


胶质母细胞瘤中的消融范围和转移性疾病中的病灶体积可能成为指导患者选择的因素。


超快速深度三维组织学技术实现在术中绘制胶质瘤浸润分布





一

研究背景




3D组织学的困境:肿瘤是表型异质且内在三维的实体,传统薄切片组织学可能影响诊断准确性;3D组织学虽可无偏倚捕获三维信息,但速度过慢,难以匹配术中需求。


SRS的优势:SRS显微镜兼具高速、化学选择性与亚细胞分辨率,结合 AI的SRH已能对弥漫性胶质瘤分子分型、检测新鲜组织浸润,是3D组织学的理想候选技术。


本研究提出ULTRA是一种快速、无标记的3D组织学策略,提供与手术室兼容的方法,在术中捕获体积组织结构与肿瘤异质性。



二

研究方法




标本来源:接受脑肿瘤手术切除的患者17例——星形细胞瘤(n=4)、少突胶质细胞瘤(n=5)、胶质母细胞瘤(n=5)、儿童弥漫性半球胶质瘤(n=1)、低级别胶质瘤(n=2)。



技术路线:组织经一步透明化后,用SRS显微镜在 CH₂振动波段(2,850 cm⁻¹)成像,再经三步自监督深度学习流程(ULTRA 染色)转化为FFPE级3D H&E图像。



三

关键研究结果



1

ULTRA揭示胶质瘤亚型特异性3D组织学特征


通过分析完整1mm样本中的选定区域,可识别不同胶质瘤亚型的关键3D组织学特征。



2

ULTRA将非破坏性3D病理学分析从数小时或数天压缩至术中时间尺度


研究用ULTRA分析术中自肿瘤边缘切除的样本(约1mm³,z 轴步长 5 μm),总用时约30分钟;若仅需局部区域或部分深度,可缩短至数分钟。



3

ULTRA有助于术中识别3D肿瘤浸润边缘



ULTRA在平面图像上的表现与标准FFPE病理学相当,还能检测到浸润边缘的单细胞浸润,分辨率超出MRI等标准临床成像手段。


为可视化GBM的3D边缘,先以细胞密度分析分割二维切片完成三维注释,再训练3D-CNN模型推断浸润性边界(图D),输出连续的 ULTRA评分(组织块含肿瘤概率),并以体积和平面图像(图D、E)呈现弥漫不规则的边界及成像深度上的异质性。


按预设ULTRA评分阈值,将组织进一步分割为致密肿瘤、稀疏浸润肿瘤和正常脑区(图F);该分级核表型定量反映了胶质瘤边缘浸润的过渡特性。



四

研究结论




ULTRA可在30分钟内完成三维病理成像,覆盖的组织体积远超常规切片,减少采样偏差,提供更丰富的空间信息,支持术中决策。


清晰呈现各亚型胶质瘤的诊断性三维形态,并在单细胞分辨率下立体描绘肿瘤浸润边缘;透明化方案具器官通用性,可拓展至其他癌种。


局限性:①点扩散函数(PSF)各向异性使小于轴向 PSF 的结构沿 z 轴轻度拉伸;②虚拟染色扩散模型推理较慢,部分组织需调优;③ 试剂成本可控,但SRS成像系统仅限研究机构和少数专科中心;④ 拓展至其他瘤种前仍需验证。




激光间质热疗治疗脑肿瘤:一项基于前瞻性多中心临床研究LAANTERN研究的数据分析




一

研究背景




激光间质热疗(LITT)是磁共振引导下的微创神经外科方法,通过高热消融或减灭颅内肿瘤。


本研究基于LAANTERN研究数据,纳入2015—2023年美国25个中心的肿瘤患者,构成迄今最大的前瞻性多中心LITT队列。




二

研究方法




共分析787例患者,中位随访时间为12个月


三

研究结果




1

更大的消融范围(EOA)与新诊断高级别胶质瘤和复发性转移瘤患者生存结局的改善显著相关


新诊断患者中,EOA≥91%者生存显著更优:


4级 GBM:中位 PFS 1.32年 vs 0.24年、OS 2.1年 vs 0.36年(均 P<0.0001)。


4级星形细胞瘤:PFS 0.84年 vs 0.25年(P=0.0065)、OS 未达到 vs 0.31年(P=0.0004)。


复发性脑转移瘤患者中,EOA达到100%时,LITT后mOS显著优于≤99%的患者(2.8年 vs 1.3年,P=0.03),PFS呈改善趋势(<90% vs 91%-99% vs 100%,P=0.06)



2

更小的病灶体积与高级别胶质瘤和复发性转移瘤患者生存结局的显著改善相关


GBM病灶体积<14.1cc 时PFS有统计学差异(P=0.035)。


脑膜瘤体积<17.4cc同样有差异(P=0.0402)。


仅4级GBM显示病灶体积与OS显著相关:<14.1cc vs >14.1cc的 mOS 2.2年 vs 1.6年(P=0.0053)。


较小的复发性转移瘤体积显著影响生存结局:<7.9cc的mPFS 1.2年 vs 0.5年(P=0.001)。



3

病灶尚小时尽早采用LITT并最大化EOA可能带来更好的预后


多变量分析显示,病灶体积与EOA对各亚组LITT术后OS的影响有所不同,但总体趋势一致:病灶越小、EOA越高,LITT术后结局越好。


4

安全性:人均不良事件发生率为12.8%,且并发症发生率低


严重/不可逆事件人均风险2.3%(18/787),手术死亡率0.25%(2 例:脑水肿、出血各1例)。最常见并发症为出血(18/110)、脑水肿(16/110)、癫痫发作(新发或原有恶化,13/110)和肢体无力(10/110)。


四

研究结论





本研究是迄今最大规模的前瞻性LITT队列研究,支持将LITT作为原发及转移性肿瘤的减瘤手段,其住院时间短、并发症发生率低,且可保留患者功能状态。


胶质母细胞瘤的有效消融率(EOA)、转移瘤的病灶体积,可作为患者筛选的参考指标。


局限性:①无对照组,与开颅手术比较需谨慎(选择偏倚);②LITT 操作差异引入异质性;③复发由各治疗医师临床/影像判定,可能存在机构间差异;④研究期间WHO分类标准更新,部分患者数据缺失或可能有误,可能影响生存分析。



参考文献:

1.Liu Z, Li Y, Chen L, et al. Ultrarapid deep 3D histology enables intraoperative mapping of glioma infiltration. Cell. Published online August 3, 2026. doi:10.1016/j.cell.2026.07.026

2. Leuthardt EC, Chiang V, Hadjipanayis CG, et al. Laser Interstitial Thermal Therapy for Brain Tumors: A Prospective Multicenter Analysis of Patients From the LAANTERN Study. J Clin Oncol. 2026;44(27):2634-2644. doi:10.1200/JCO-25-02604


❀

专

家

简

介

❀



易国仲 教授

南方医科大学南方医院神经外科

医学博士、副研究员、硕士研究生导师

南方医院神经外科脑胶质瘤组组长

广东省医学教育协会神经肿瘤专委会 常委

广东省精准医学应用学会神经肿瘤分会 委员

广东省医学会神经肿瘤分会 青年委员会 秘书

广东省科协青年科技人才培育计划(2025)

南方医院杰出青年培育计划(2019)

南方医院脑胶质瘤MDT团队 秘书

主持国家自然科学基金2项

第一/通讯作者在Brain、JECCR等期刊发表SCI论文10余篇(被引>300次)

获得国家专利授权7项

长期致力于脑胶质瘤的显微手术(>1500例)及术后综合治疗

主要研究方向:脑胶质瘤的治疗抵抗、肿瘤异质性与新型药物筛选

李志勇 教授

南方医科大学南方医院神经外科 医学博士 副主任医师

广东省医学会神经肿瘤学分会秘书南方脑胶质瘤中心秘书

美国国立卫生研究院(NIH)访问学者

中国医师协会脑胶质瘤专委会青年委员会委员

中国医药教育协会医学基因组学与生物信息学专业委员会委员

广东省中西医结合学会神经肿瘤专委会委员

广东省抗癌协会神经肿瘤专业委员会委员

广东省抗癌协会神经肿瘤专业委员会第一届青年委员会常务委员

参与编写《脑胶质瘤诊疗新进展》、《脑胶质瘤诊疗规范临床解读》

获得2018年度广东医学科技奖二等奖


仅供医疗专业人士参考
有效期:一年,过期资料,视同作废。
本文提及的相关适应症尚未获得国家药品监督管理局的批准。仅供医疗卫生专业人士学术参考之用。


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